一种双通道交流充电桩控制系统的制作方法

文档序号:13921552阅读:631来源:国知局

本实用新型涉及电动汽车交流充电设备领域,主要涉及一种双通道交流充电桩的控制系统。



背景技术:

随着电动汽车的普及,充电设备设备的需求量越来越大,交流充电设备由于成本低廉,便于安装、维护等优点,越来越受到用户的青睐。当前市场上多见单通道输出充电桩,这种充电桩配置时需要和车位1:1配置,占用空间,且由于设备数量大,总造价较高。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种双通道交流充电桩控制系统,双通道充电桩共用了断路器、控制器、显示屏、柜体等部件,使得总成本具有明显优势。

为实现上述技术目的,所采用的技术方案是:一种双通道交流充电桩控制系统,包括交流充电电路、CPU电路、检测输出单元、计量充电单元和电子锁控制单元;

所述的CPU电路上连接有开关量输入接口、RS485接口、断电器输出接口、刷卡模块接口和显示屏接口,显示屏接口与显示屏连接,在CPU电路上还连接有检测输出电路和电子锁控制单元;

所述的电子锁控制单元由两路相并联的电子锁控制电路组成;

所述的检测输出单元设有并联的两路检测输出电路,每一路检测输出电路包括CP信号检测电路和PWM输出电路,CP信号检测电路的输出端与CPU电路连接,PWM输出电路的输入端与CPU电路连接;

所述的交流充电电路包括交流断路器和防雷器,交流断路器与开关量输入接口连接;

所述的计量充电单元设有并联的两路计量充电电路,每路计量充电电路对应一路检测输出电路连接,计量充电电路依次由相串联的电能计量单元、交流接触器和充电枪连接,电能计量单元的输入端通过防雷器与交流断路器连接,电能计量单元的输出端与RS485接口连接,交流接触器的输入端与断电器输出接口连接,充电枪的输入端分别与PWM输出电路和电子锁控制电路连接。

本实用新型所述的CPU电路通过隔离电路与RS485接口连接。

本实用新型所述的CPU电路还连接有语音输出接口。

本实用新型所述的CPU电路还连接有温度检测接口。

本实用新型所述的CPU电路还连接有以太网接口。

本实用新型所述的CPU电路还连接有LED灯驱动接口。

本实用新型所述的CPU电路还连接有CAN接口,CAN接口通过隔离电路与CPU电路连接。

本实用新型所述的CPU电路还连接有打印机接口。

本实用新型所述的CPU电路还连接有存储模块。

本实用新型所述的CPU电路还连接有远程通信模块。

本实用新型有益效果是:双通道输出的充电桩在配置时,2个停车位只需要1台充电桩。由于双通道充电桩共用了断路器、控制器、显示屏、柜体等部件,使得总成本具有明显优势。双通道交流充电桩将是以后的发展趋势。而双通道交流充电桩的控制系统是其核心部件。当前大多双通道的解决方案是使用两个单通道控制系统,或使用多种重复的模块,成本高昂,市场竞争力低。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

如图所示,一种双通道交流充电桩控制系统,包括交流充电电路、CPU电路、检测输出单元、计量充电单元和电子锁控制单元。

所述的CPU电路上连接有开关量输入接口、RS485接口、断电器输出接口、刷卡模块接口和显示屏接口,刷卡模块接口用于外接刷卡模块,刷卡计费充电显示屏接口与显示屏连接,进行参数设置、功能查询、充电操作等人机交互在CPU电路上还连接有检测输出电路和电子锁控制单元,所述开关量输入接口,用于检测断路器状态、防雷器状态、接触器辅助触点状态、充电枪电子锁状态、急停按钮状态,保证充电桩的安全使用,可以实时监测充电过程中充电桩的防雷器状态、交流断路器状态、接触器状态、充电枪温度、充电桩温度、电子锁状态、CP信号状态,与电能表、后台监控系统进行通信,一旦发生状态异常或通信异常,则停止本次充电。

所述的电子锁控制单元由两路相并联的电子锁控制电路组成。

所述的检测输出单元设有并联的两路检测输出电路,每一路检测输出电路包括CP信号检测电路和PWM输出电路,CP信号检测电路的输出端与CPU电路连接,PWM输出电路的输入端与CPU电路连接。

所述的交流充电电路包括交流断路器和防雷器,交流断路器与开关量输入接口连接。

所述的计量充电单元设有并联的两路计量充电电路,每路计量充电电路对应一路检测输出电路连接,计量充电电路依次由相串联的电能计量单元、交流接触器和充电枪连接,即电能计量单元1的输入端通过防雷器与交流断路器连接,电能计量单元1的输出端与RS485接口连接,交流接触器1的输入端与断电器输出接口连接,充电枪A的输入端分别与一路PWM输出电路和一种电子锁控制电路连接,即电能计量单元2的输入端通过防雷器与交流断路器连接,电能计量单元2的输出端与RS485接口连接,交流接触器2的输入端与断电器输出接口连接,充电枪B的输入端分别与二路PWM输出电路和二路电子锁控制电路连接。

所述CPU电路使用STM32F103ZET6单片机,工作频率最高72MHz,功耗低,多达80个快速I/O端口,多达9个通信接口。CPU是整个交流充电控制系统的核心单元,通过对CPU编程控制充电桩内部其它模块工作。

所述的CPU电路通过隔离电路与RS485接口连接。

所述的CPU电路还连接有语音输出接口,用于外接喇叭,对操作进行提示。

所述的CPU电路还连接有温度检测接口,用于检测充电枪温度和充电桩内部温度,当出现过温时停止充电或不能启动充电,保证人机安全。

所述的CPU电路还连接有以太网接口,用于设备调试或将充电设备接入后台监控平台。

所述的CPU电路还连接有LED灯驱动接口,用于充电设备的故障灯、充电灯的控制。

所述的CPU电路还连接有CAN接口,CAN接口通过隔离电路与CPU电路连接,为预留接口,用于充电桩与其它设备通信。使用高电压隔离设计,保证外部设备不会影响到双通道交流充电控制系统的工作。

所述的CPU电路还连接有打印机接口,接打印机,用于充电业务票据打印。

所述的CPU电路还连接有存储模块,用于充电记录的存储,可记录充电开始时间、充电时长、充电电量、充电电流、故障等信息,方便用户查询。

所述的CPU电路还连接有远程通信模块,用于外交流充电桩的无线数据传输,可使用该模块连接后台监控系统,远程监控充电桩的工作状态,便于维护。

所述两路电子锁控制电路,用于充电枪电子锁控制,该电路使用继电器控制,可输出正向和反向电压,兼容脉冲式电子锁和非脉冲式电子锁,并可通过电子锁辅助触点监测电子锁状态,保证安全充电。

所述两路PWM输出电路,用于交流充电桩控制导引,保证充电顺利进行。

所述两路CP信号检测电路,用于充电枪状态检测,可检测到充电枪是否插入枪座,若CP信号状态在充电过程中发生改变,则立刻停止充电。

所述继电器输出接口,具有多路干接点输出,用于控制交流接触器。

所述RS485接口,用于电能计量单元与交流充电控制系统的通信,传输充电电量、充电电压、充电电流等数据。CAN通信接口和RS485接口均使用隔离设计,使CPU电路与外部器件电气隔离,杜绝高压对双通道交流充电控制系统的影响,保证核心部件工作的可靠性。

一种双通道交流充电控制系统,如图1,用户通过显示屏和语音提示操作充电后,双通道交流充电控制系统判断充电桩可用,则进行PWM输出进行控制导引。进入充电后,双通道交流充电控制系统实时监测防雷器状态、交流断路器状态、接触器状态、充电枪温度、充电桩温度、电子锁状态、CP信号状态,与电能表、后台监控系统进行通信,一旦发生状态异常或通信异常,则停止本次充电。

用户正常充电结束后,根据语音提示和触摸屏操作进行刷卡结算,双通道交流充电控制系统根据记录的充电电量和费率进行扣费操作。

当其中一个通道正在充电时,另一个通道可正常进行充电操作,互不影响。

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