一种电动汽车交流充电桩的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电动汽车交流充电桩，包括ARM主控板、开关电源、读卡器、监控电路、CP脉宽输出电路、防雷检测电路、挂枪检测电路、接地线检测电路、语音电路、紧急停机按钮、输出控制交流接触器、运行状态指示器、多功能电表和充电枪头，紧急停机按钮与输出控制交流接触器连接。该实用新型克服了现有电动汽车交流充电桩存在强电击穿易造成人身安全风险、位置和运行状态信息无法及时更新维护的缺点，具有使用安全、消费者能实时获悉其位置及当前状态、便于管理人员对其运行状态进行实时监控、方便及时维护的优点。
【专利说明】
一种电动汽车交流充电桩
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种电动汽车交流充电粧，应用在电动汽车充电领域。
【背景技术】
[0002]电动汽车作为一种发展前景广阔的绿色交通工具，今后的普及速度会异常迅猛，其未来的市场前景也是异常巨大的。当前在全球能源危机和环境危机的大背景下，我国政府积极推进新能源汽车的应用与发展，充/换电站作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，具有非常重要的社会效益和经济效益。但传统的电动汽车交流充电粧的内部芯片多与其控制的外部强电部件通过串口隔离模块连接，其不能有效隔离强电，在使用时存在强电击穿构成人身安全风险。另外，电动汽车交流充电粧由于道路建设的需要经常需要更换地点，因此，造成现有电动汽车交流充电粧的位置信息无法及时更新维护，给消费者的使用造成极大的不便。此外，现有电动汽车交流充电粧还存在的诸多问题，例如，①电动汽车交流充电粧的运行状态无法及时得到监控，不便于消费者及时获悉其状况，也不利于管理者对其及时维护;②不能对使用电动汽车交流充电粧的用户的信息进行及时分析和维护；③断电时无法使用等。因此提供一种使用安全、能方便消费者知晓其位置及现有状态、便于及时维护、断电时还能进行充电、能及时分析并传输消费者信息的电动汽车交流充电粧己成为当务之亟。
【实用新型内容】
[0003]为了克服了现有电动汽车交流充电粧存在强电击穿易造成人身安全风险、位置和运行状态信息无法及时更新维护的缺点，本实用新型提供一种电动汽车交流充电粧，其具有使用安全、消费者能实时获悉其位置及当前状态、便于管理人员对其运行状态进行实时监控、方便及时维护的优点。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]—种电动汽车交流充电粧，包括ARM主控板、开关电源、读卡器、监控电路、CP脉宽输出电路、防雷检测电路、挂枪检测电路、接地线检测电路、语音电路、紧急停机按钮、输出控制交流接触器、运行状态指示器、多功能电表和充电枪头，紧急停机按钮与输出控制交流接触器连接;所述ARM主控板上分别设有ARM主控芯片、贮存芯片、语音芯片、电源隔离模块、GPS定位器、信号采集器、信号发射器、第一光电耦合器、第二光电耦合器和多个串口隔离模块;GPS定位器通过信号采集器与ARM主控芯片连接，信号发射器依次通过贮存芯片、信号采集器与ARM主控芯片连接;开关电源通过电源隔离模块与ARM主控芯片连接;读卡器监控电路、运行状态指示器、多功能电表均分别通过串口隔离模块与ARM主控芯片连接;所述CP脉宽输出电路、防雷检测电路、挂枪检测电路、接地线检测电路、紧急停机按钮和输出控制交流接触器均分别依次通过第一光电耦合器、串口隔离模块与ARM主控芯片连接;语音电路依次经第二光电耦合器、串口隔离模块、语音芯片与ARM主控芯片连接;所述CP脉宽输出电路、挂枪检测电路和输出控制交流接触器均连接于充电枪头。
[0006]DC12V电压的220V交流电通过开关电源供给给ARM主控板，ARM主控板将该交流电分两路，一路直接给输出控制交流接触器内的信号继电器，以提供给信号继电器的线圈提供吸合电压和切换电压，该信号继电器的线圈得电后主触点吸合，DC12V电压的220V交流电被传送到充电枪的相应端口用于对外供电；另一路DC12V电压的220V交流电则经电源隔离模块后被转成DC5V电压的交流电，再经3.3V的稳压IC转成DC3.3V电压的交流电，给ARM主控芯片、贮存芯片、语音芯片、串口隔离模块、GPS定位器、信号采集器和信号发射器等部件供电。
[0007]以下为各部件的功能介绍:
[0008]读卡器:与ARM主控板通过串口进行数据的双向通讯，实现卡号的读取和卡内金额的修改。
[0009]监控电路:该部分采用串口屏或并口屏方式与主控ARM主控板进行数据通讯，实现相关参数的信息显示。
[0010]CP脉宽输出电路:由ARM主控板上发出脉宽信号经光电耦合器隔离后再输送到该CP脉宽输出电路，CP脉宽输出电路再将脉宽信号传送到充电枪的CP接头上。
[0011]防雷检测电路:通过其与ARM主控板的连接可进行防雷检测。
[0012]挂枪检测电路:将检测到的充电枪头是否挂枪的信号经光电耦合器隔离后输送到ARM主控芯片。
[0013]接地线检测电路:通过相线与PE接地线之间检测回路，并通过光电耦合器将其相关信号传与ARM主控芯片，该接地线检测电路防止了接地不良，能提醒充电粧管理员排除接地的不良故障。
[0014]语音电路:在用户进行充电粧使用时进行语音操作提示，在充电粧出现故障时也发出语音故障提示。
[0015]紧急停机按钮:与输出控制交流接触器的交流接触器线圈及ARM主控芯片相连，当出现紧急情况时按下该按钮可切断电源的输出。
[0016]输出控制交流接触器:由ARM主控板发出的220V交流电压提供给其交流接触器线圈，交流接触器线圈得电后主触点吸合，将输入的220V交流电压传送到充电枪的相应端口。
[0017]运行状态指示器:充电粧该运行状态指示器可对充电的电源接通状态、充电工作状态和故障情况进行提示。
[0018]多功能电表:通过与ARM主控板进行通信，实现对电动汽车充电消耗电能的计量。
[0019]本申请的电动汽车交流充电粧在现有串口隔离模块的基础上，在串口隔离模块和与该串口隔离模块连接的强电部件如CP脉宽输出电路、防雷检测电路、挂枪检测电路、接地线检测电路、紧急停机按钮、语音电路、输出控制交流接触器等光电耦合器，双层强电隔离，不仅使得ARM主控芯片处理的信号与外界进行了有效的隔离，防止了外部电压突变造成对ARM主控板的损坏和干扰，而且有效地防止了强电子元件击穿ARM芯片对人身安全构成的威胁，使得该交流充电粧的使用更加安全可靠。此外，该交流充电粧还特别设置了 GPS定位器、信号采集器和信号发射器，信号采集器能够直接从GPS定位器采集位置信息，并通过与其连接的ARM主控芯片获取与该ARM主控芯片所连接的各个部件的状态信息，之后将其存储到贮存芯片进行分析，并通过信号发射器将电动汽车交流充电粧的位置信息和运行状态信息分别发送给消费者终端和远端监控设备。该设计使得消费者能够通过手机端app或网页等即可实时找到运行正常并距离其最近的电动汽车交流充电粧，以及时充上电，同时，管理者也能通过远端监控设备实时了解各个电动汽车交流充电粧的运行状态，大大提高了维护的及时性，节约了大量人力资源。
[0020]所述贮存芯片为贮存有用户信息并能对该信息进行分析的贮存芯片。通过将原始用户信息预先存储在贮存芯片内，并利于消费者通过读卡器刷卡消费时，实现用户信息的实时更新，贮存芯片对更新后的用户信息进行分析，并将相关信息通过信号发射器发送至消费者终端和远端监控设备，实现了用户信息的及时维护。
[0021]所述电动汽车交流充电粧还包括储电装置，该储电装置一端依次通过第一光电耦合器、串口隔离模块与ARM主控芯片连接，一端与输出控制交流接触器连接。现有的电动汽车交流充电粧断电后无法正常工作，而该储电装置在交流充电粧正常工作时进行充电，在断电时则可以让交流充电粧继续正常工作并供电。
[0022]所述ARM主控芯片采用STM32F103ZET6型号的ARM主控芯片，其具有运行速度快、耗能低等优点。
[0023]所述串口隔离模块为232串口隔离模块、485隔离模块或CAN隔离模块，多种串口方便了电动汽车交流充电粧供能的扩展。
[0024]与现有技术相比，本实用新型申请具有以下优点:
[0025]I)本电动汽车交流充电粧通过设置GPS定位器、信号采集器和信号发射器，实现了电动汽车交流充电粧位置及运行状态信息的及时更新，方便了消费者的使用和管理者的实时监控和维护；
[0026]2)通过对贮存芯片的改良，实现了用户信息的及时更新；
[0027]3)通过设置储电装置，保证了断电时交流充电粧的正常实用；
[0028]4)采用快速、低耗的ARM主控芯片优化了交流充电粧性能；
[0029]5)设置多种串口隔离模块方便使用。
【附图说明】
[0030]图1是本实用新型所述的电动汽车交流充电粧的示意图。
[0031]标号说明:
[0032]开关电源1、读卡器2、监控电路3、CP脉宽输出电路4、防雷检测电路5、挂枪检测电路6、接地线检测电路7、语音电路8、紧急停机按钮9、输出控制交流接触器10、运行状态指示器11、多功能电表12、充电枪头13、ARM主控芯片14、贮存芯片15、语音芯片16、电源隔离模块
17、串口隔离模块18、GPS定位器19、信号采集器20、信号发射器21、第一光电耦合器22、储电装置23、第二光电耦合器24。
【具体实施方式】
[0033]下面结合说明书附图1对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0034]如图1所示，本实用新型所述的一种电动汽车交流充电粧，包括ARM主控板、开关电源1、读卡器2、监控电路3、CP脉宽输出电路4、防雷检测电路5、挂枪检测电路6、接地线检测电路7、语音电路8、紧急停机按钮9、输出控制交流接触器10、运行状态指示器11、多功能电表12和充电枪头13，紧急停机按钮9与输出控制交流接触器10连接;所述ARM主控板上分别设有ARM主控芯片14、贮存芯片15、语音芯片16、电源隔离模块17、GPS定位器19、信号采集器20、信号发射器21、第一光电耦合器22、第二光电耦合器24和多个串口隔离模块18;GPS定位器19通过信号采集器20与ARM主控芯片14连接，信号发射器21依次通过贮存芯片15、信号采集器20与ARM主控芯片14连接;开关电源I通过电源隔离模块17与ARM主控芯片14连接;读卡器2、监控电路3、运行状态指示器11、多功能电表12均分别通过串口隔离模块18与ARM主控芯片14连接;所述CP脉宽输出电路4、防雷检测电路5、挂枪检测电路6、接地线检测电路7、紧急停机按钮9和输出控制交流接触器10均分别依次通过第一光电耦合器22、串口隔离模块18与ARM主控芯片14连接;语音电路8依次经第二光电耦合器24、串口隔离模块18、语音芯片16与ARM主控芯片14连接;所述CP脉宽输出电路4、挂枪检测电路6和输出控制交流接触器1均连接于充电枪头13。所述贮存芯片15为贮存有用户信息并能对该信息进行分析的贮存芯片。所述电动汽车交流充电粧还包括储电装置23，该储电装置23—端依次通过第一光电耦合器22、串口隔离模块18与ARM主控芯片14连接，一端与输出控制交流接触器10连接。所述ARM主控芯片14采用STM32F103ZET6型号的ARM主控芯片。所述串口隔离模块18为232串口隔离模块、48 5隔离模块或CAN隔离模块。
[0035]本实用新型所述的电动汽车交流充电粧并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本实用新型原理的任何改进或替换，均应在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电动汽车交流充电粧，其特征在于:包括ARM主控板、开关电源(I)、读卡器(2)、监控电路(3)、CP脉宽输出电路(4)、防雷检测电路(5)、挂枪检测电路(6)、接地线检测电路(7)、语音电路(8)、紧急停机按钮(9)、输出控制交流接触器(10)、运行状态指示器(11)、多功能电表(I2)和充电枪头(13)，紧急停机按钮(9)与输出控制交流接触器(10)连接;所述ARM主控板上分别设有ARM主控芯片(14)、贮存芯片(15)、语音芯片(16)、电源隔离模块(17)、GPS定位器(19)、信号采集器(20)、信号发射器(21)、第一光电耦合器(22)、第二光电耦合器(24)和多个串口隔离模块(18) ;GPS定位器(19)通过信号采集器(20)与ARM主控芯片(14)连接，信号发射器(21)依次通过贮存芯片(15)、信号采集器(20)与ARM主控芯片(14)连接;开关电源(I)通过电源隔离模块(17)与ARM主控芯片(14)连接；读卡器(2)、监控电路(3)、运行状态指示器(11)、多功能电表(12)均分别通过串口隔离模块(18)与ARM主控芯片(14)连接;所述CP脉宽输出电路(4)、防雷检测电路(5)、挂枪检测电路(6)、接地线检测电路(7)、紧急停机按钮(9)和输出控制交流接触器(10)均分别依次通过第一光电耦合器(22)、串口隔离模块(18)与ARM主控芯片(14)连接;语音电路(8)依次经第二光电耦合器(24)、串口隔离模块(18)、语音芯片(16)与ARM主控芯片(14)连接;所述CP脉宽输出电路(4)、挂枪检测电路(6)和输出控制交流接触器(10)均连接于充电枪头(13)。2.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电粧，其特征在于:所述贮存芯片(15)为贮存有用户信息并能对该信息进行分析的贮存芯片。3.根据权利要求1或2所述的电动汽车交流充电粧，其特征在于:所述电动汽车交流充电粧还包括储电装置(23)，该储电装置(23) —端依次通过第一光电耦合器(22)、串口隔离模块(18)与ARM主控芯片(14)连接，一端与输出控制交流接触器(10)连接。4.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电粧，其特征在于:所述ARM主控芯片(14)采用STM32F103ZET6型号的ARM主控芯片。5.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电粧，其特征在于:所述串口隔离模块(18)为232串口隔离模块、485隔离模块或CAN隔离模块。
【文档编号】H02J7/02GK205622296SQ201620297281
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】陈泽银
【申请人】福建森达电气股份有限公司