一种用于铅酸电池智能充电的新型充电桩的制作方法

本发明涉及充电桩技术领域，具体为一种用于铅酸电池智能充电的新型充电桩。

背景技术：

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式。

现有的充电桩大都不能智能识别车辆电池信息，智能化程度低，在发生意外时不能提供保护功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于铅酸电池智能充电的新型充电桩，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于铅酸电池智能充电的新型充电桩，包括充电桩本体，所述充电桩本体包括机柜，所述机柜上铰接有柜门，所述机柜的底板上开设有地脚孔，所述机柜的内部设置有中央处理模块、充电保护模块、空气搅拌模块、电池信息监测模块、计费模块、存储模块和均衡充电模块，所述机柜的顶板上设置有温控模块，所述柜门上设置有人机交互模块；

所述充电保护模块与中央处理模块通信连接，所述充电保护模块包括急停单元、交流输入过/欠压保护单元、过负荷保护单元、短路保护单元、漏电保护单元、过热保护单元和电池故障保护单元，用于对电池在充电过程中进行保护；

所述空气搅拌模块与中央处理模块通信连接，所述空气搅拌模块用于提供空气搅拌充电；

所述电池信息监测模块与中央处理模块通信连接，所述电池信息检测模块包括电池电解液液位监控单元、电池电压监测单元、电池电流监测单元和电池温度监测单元，用于对电池在充电时对其信息进行监测；

所述计费模块与中央处理模块通信连接，所述计费模块用于对电池的充电时间进行计费；

所述存储模块与中央处理模块通信连接，所述存储模块用于存储充电桩的充电时间和日期的历史记录、充电桩故障记录、车主信息和与其关联的车辆信息以及电池信息；

所述均衡充电模块与中央处理模块通信连接，所述均衡充电模块用于设定/调整充电参数，用于编程设定均衡充电模式，包括自动和手动方式；

所述温控模块包括测温单元和散热单元，所述测温单元用于对机柜内的温度进行监测，所述散热单元用于对机柜内部进行散热；

所述人机交互模块与中央处理模块通信连接，所述人机交互模块包括身份识别单元、充电指示单元和操作显示单元，所述身份识别单元用于识别车主信息，并根据车主信息调取与其关联的车辆信息，完成充电控制信息交互，实现智能充电，所述充电指示单元用于对充电桩的运行状态进行指示，所述操作显示单元用于界面进行充电金额、支付密码、系统参数的设置，同时对充电机进行启/停控制操作。

优选的，所述操作显示单元为七寸彩色液晶显示触摸屏，具备手动输入和充电控制功能，界面上具备参数设置功能，同时对充电桩进行启/停控制操作。

优选的，所述充电桩本体的充电枪的接头采用rema320接口，所述充电桩本体的充电枪在工作时遇到意外的拔插头，接头上的辅助触点先于主触点分离，切断充电桩对电池的充电。

优选的，所述机柜的内部设置有无线通讯模块，所述无线通讯模块与上级监控通讯设备通过can、以太网或gprs方式进行无线通讯，用于将充电桩工作状态信息、故障报警信息和充电费用结算信息上传至上级监控管理平台，实现充电机的远程监控和充电费用联网结算。

优选的，所述身份识别单元包括二维码扫描、手机app扫描、充电信息卡读取、指纹识别和面部识别。

优选的，所述散热单元包括至少两组安装在机柜顶板上的散热风机，所述散热风机采用轴流风机。

优选的，所述中央处理模块中设置有铅酸蓄电池充电程序，铅酸蓄电池充电程序符合iuia、iuoia和iuou。

优选的，所述充电指示单元包括待机、充电和告警，采用不同颜色标示：待机指示灯为绿色常亮，充电指示灯为红色常亮，告警指示灯为黄色常亮，同一时刻最多只能有一种颜色指示灯被点亮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该用于铅酸电池智能充电的新型充电桩，可采用多种方式识别车辆信息，再根据识别的车辆信息自动识别电池信息，根据电池信息能自动适应电池提供空气搅拌充电和提供常规充电，可在电池充电时对电池信息进行监测，同时可在电池发生故障时对电池进行保护，避免发生意外事故，智能化程度高，提高了充电桩使用时的安全性和便利性。

附图说明

图1为本实用的结构示意图；

图2为本实用的局部剖视示意图；

图3为本实用的结构框图；

图4为本实用的键盘接口电路原理图；

图5为本实用的电能输出控制电路原理图。

图中：1、充电桩本体；2、机柜；3、柜门；4、地脚孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种用于铅酸电池智能充电的新型充电桩，包括充电桩本体1，所述充电桩本体1包括机柜2，所述机柜2上铰接有柜门3，所述机柜2的底板上开设有地脚孔4，所述机柜2的内部设置有中央处理模块、充电保护模块、空气搅拌模块、电池信息监测模块、计费模块、存储模块和均衡充电模块，所述机柜2的顶板上设置有温控模块，所述柜门3上设置有人机交互模块；

所述充电保护模块与中央处理模块通信连接，所述充电保护模块包括急停单元、交流输入过/欠压保护单元、过负荷保护单元、短路保护单元、漏电保护单元、过热保护单元和电池故障保护单元，用于对电池在充电过程中进行保护；

所述空气搅拌模块与中央处理模块通信连接，所述空气搅拌模块用于提供空气搅拌充电；

所述电池信息监测模块与中央处理模块通信连接，所述电池信息检测模块包括电池电解液液位监控单元、电池电压监测单元、电池电流监测单元和电池温度监测单元，用于对电池在充电时对其信息进行监测；

所述计费模块与中央处理模块通信连接，所述计费模块用于对电池的充电时间进行计费；

所述存储模块与中央处理模块通信连接，所述存储模块用于存储充电桩的充电时间和日期的历史记录、充电桩故障记录、车主信息和与其关联的车辆信息以及电池信息；

所述均衡充电模块与中央处理模块通信连接，所述均衡充电模块用于设定/调整充电参数，用于编程设定均衡充电模式，包括自动和手动方式；

所述温控模块包括测温单元和散热单元，所述测温单元用于对机柜内的温度进行监测，所述散热单元用于对机柜内部进行散热；

所述人机交互模块与中央处理模块通信连接，所述人机交互模块包括身份识别单元、充电指示单元和操作显示单元，所述身份识别单元用于识别车主信息，并根据车主信息调取与其关联的车辆信息，完成充电控制信息交互，实现智能充电，所述充电指示单元用于对充电桩的运行状态进行指示，所述操作显示单元用于界面进行充电金额、支付密码、系统参数的设置，同时对充电机进行启/停控制操作。

较佳地，所述操作显示单元为七寸彩色液晶显示触摸屏，具备手动输入和充电控制功能，界面上具备参数设置功能，同时对充电桩进行启/停控制操作。

较佳地，所述充电桩本体的充电枪的接头采用rema320接口，所述充电桩本体的充电枪在工作时遇到意外的拔插头，接头上的辅助触点先于主触点分离，切断充电桩对电池的充电。

较佳地，所述机柜的内部设置有无线通讯模块，所述无线通讯模块与上级监控通讯设备通过can、以太网或gprs方式进行无线通讯，用于将充电桩工作状态信息、故障报警信息和充电费用结算信息上传至上级监控管理平台，实现充电机的远程监控和充电费用联网结算。

较佳地，所述身份识别单元包括二维码扫描、手机app扫描、充电信息卡读取、指纹识别和面部识别。

较佳地，所述散热单元包括至少两组安装在机柜顶板上的散热风机，所述散热风机采用轴流风机。

较佳地，所述中央处理模块中设置有铅酸蓄电池充电程序，铅酸蓄电池充电程序符合iuia、iuoia和iuou。

较佳地，所述充电指示单元包括待机、充电和告警，采用不同颜色标示：待机指示灯为绿色常亮，充电指示灯为红色常亮，告警指示灯为黄色常亮，同一时刻最多只能有一种颜色指示灯被点亮。

工作电源为交流电压院220±10(充电桩)，交流频率院50hz±1hz；电能度量精度为2级；可设置分时段费率；统计费用精确度为0.01元。要具备良好的人机交互功能，能够显示运行状态尧操作信息和计量数据等。

直流充电桩电气系统采用交流220v输入，经输入断路器、过压保护器fv、熔断器、交流接触器和急停按钮控制单相交流电路的启停。后级部分经单相不可控直流器模块输出直流24v电压，供给二次运行状态指示灯、充电桩智能控制器、读卡器和人机交互界面。信号灯提供“待机”、“充电”与“充完”状态；用户终端则提供刷卡计费、充电方式设置与启停控制操作。

充电桩智能控制器采用miniarm嵌入式工业控制模块cpulpc2387。该微控器自身带有512kb的高速闪存和128位的存储接口，支持32位代码在高速下运行。它支持16位或者32位arm7tdmi实时仿真。lpc2387支持以太网和usb通讯，具有高性能的总线系统，保证以太网尧usb和闪存之间执行程序时互不影响。

根据充电桩露天布置的特点，触摸屏应能够适应外部恶劣环境的变化，系统采用lr-057arxj型号触摸屏，高品质宽屏设计，led背光模组，采用400mhzrisccpu，使运行速度更快，使用内置电源隔离保护器袁提高了产品的抗干扰能力，适应复杂环境下运行。

键盘要考虑到户外恶劣的环境条件。本发明采用一体式键盘，控制芯片通过rs232接口通讯，读取键盘的输入信息。控制器调动内部工作程序，将键入信息转化为充电桩充电控制参数，并根据当前工作流程，实现充电参数的读入和控制流程运行和切换。其接口电路如图4所示。

充电桩使用断路器控制直流能量通断，该断路器具有过载和短路保护等功能。该跳闸线圈串联和加电确认、充电连接确认继电器触点串联，一旦非法操作，断路器的跳闸线圈就动作，切断直流电能，继电器动作是否由控制信号决定，24v信号也无法驱动断路器线圈。因此，利用24v小型中间继电器作为控制器件，实现微控器、继电器的连锁控制。控制信号驱动24v继电器的接口电路如图5所示，当控制器管脚信号有效时，信号经过光耦合器tp521控制24v电压驱动继电器，从而实现充电电缆确认信号的通断控制，实现直流电能的输出和停止控制。

综上所述，该用于铅酸电池智能充电的新型充电桩，可采用多种方式识别车辆信息，再根据识别的车辆信息自动识别电池信息，根据电池信息能自动适应电池提供空气搅拌充电和提供常规充电，可在电池充电时对电池信息进行监测，同时可在电池发生故障时对电池进行保护，避免发生意外事故，智能化程度高，提高了充电桩使用时的安全性和便利性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。