汽车充电桩的充电管理系统的制作方法

本技术涉及电动汽车充电领域，特别是汽车充电桩的充电管理系统。

背景技术：

1、现在大都选择在住宅小区选择在停车场安装充电桩，要求小区配电具有较大的容量。老旧居民小区的配电容量有限，由于线路和规划原因，扩容困难，新建居民小区的配电容量基于经济性也不能无限增加。如何在满足车主用车需求，如何满足平衡峰谷负荷，确保居民小区不增加配电容量也能正常运行是存在的主要问题。目前没有完善的充电桩充电管理系统，包括电流采集及充电桩的固定安装方式，小区供电变压器不允许停电采集安装有关设备，变压器输出运行电流采集困难，有序充电采集器不便安装固定，供电系统的互感器包括二次互感器是供电电流检测的必须部件，应不受专利的保护。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对以上状况，需综合考虑新形势下电动汽车发展需求，发明一种汽车充电桩的充电管理系统，我们认为目前住宅小区的电网供电容量是根据小区总住户数量合理设计计算出来的，由于新能源电动汽车的大量涌现，我们认为小区供电容量是根据每户用电量7千瓦利用率0.6计算的，如果每台电动汽车每年跑1万5千公里，每6公里耗1度电，总耗电2500度，平均每户每天对电动汽车充8度电是能够承受的，并且不一定是同时充电，也不定每天充电，根据我们在某小区采用有序充电，试验实用数据完全适用所有住宅小区的充电管理。有序充电采集器用三个一次5a开口互感器分别安装卡在供电变压器三相一次互感器的二次绕组5a的导线上，一次5a开口互感器二次线圈两端的信号就是供电变压器输出运行电流的信息，为有序充电提供了基础数据，我们认为有序充电是保证供电变压器能正常运行最有效的措施，供电变压器输出电流末达到满载时处于无序充电，我们生产的电动汽车充电桩是与有序充电采集器配合使用的，用户可以选择直插即充，也可以根据谷峰预约充电，当供电变压器输出电流达到满载时或超过某一数值时管理平台自动关断部分正在充电的充电桩，调控充电桩进行有序充电，以此保证了小区正常供电。本技术中涉及软件编程内容仅简单文字表述，不属本技术保护范围。

2、本实用新型的技术方案是汽车充电桩的充电管理系统，包括采集器方框图及供电变压器输出工作电流和工作电压的采集，供电变压器接线端子温度检测，4g模块与sim卡槽及指示灯及开关电源，有序充电采集器外形及固定方式，电动汽车充电桩总流程，充电桩计量芯片与检测采样，充电桩4g模块与sim卡槽电路，充电桩4g模块与电平转换，充电桩继电器驱动及开关电源，电动汽车充电桩壳体结构，其特征在于采集器方框图及供电变压器输出工作电流和工作电压的采集，方框图中的流程是供电变压器输出→电流采样和电压采样→计量芯片→单片机→4g模块→sim卡槽→有序充电，供电变压器输出工作电流的采集是用三个一次5a开口互感器分别安装卡在供电变压器三相一次互感器的二次绕组5a的导线上，可带电操作，对供电设备没有任何影响，三个5a开口互感器二次绕组输出的电流信号分别就是采集到的供电变压器输出的三相工作电流信号，a相5a开口互感器二次绕组输出端ai连接到a相电流采集器aic，b相5a开口互感器二次绕组输出端bi连接到b相电流采集器bic，c相5a开口互感器二次绕组输出端ci连接到c相电流采集器cic，a相电流采集器aic输出端、b相电流采集器bic输出端和c相电流采集器cic输出端分别进入计量芯片q1，a相电源火线au连接到a相电压采集器auc，b相电源火线bu连接到b相电压采集器buc，c相电源火线cu连接到c相电压采集器cuc，a相电压采集器auc输出端、b相电压采集器buc输出端和c相电压采集器cuc输出端进入计量芯片q1。

3、所述汽车充电桩的充电管理系统，其特征在于供电变压器接线端子温度检测是变压器接线端子温度采集器一pt1、变压器接线端子温度采集器二pt2、变压器接线端子温度采集器三pt3、变压器接线端子采集器四pt4、变压器接线端子采集器五pt5、变压器接线端子采集器六pt6分别安装在变压器引出的六个低压的接线端子上，采集到的温度信息分六路进入单片机q2进行编程处理，当变压器接线端子温度上升到某一数值时，管理平台控制减少负载达到降温对供电变压器及接线端子进行了保护，实现小区安全用电。

4、所述汽车充电桩的充电管理系统，其特征在于4g模块与sim卡槽及指示灯及开关电源中4g模块q3与sim卡槽q4是与平台交换信息的，将变压器输出工作电流和工作电压的采集信息经过单片机q2进行编程处理，其信息通过4g模块q3与天线ty和sim卡槽q4发送到服务器，再由新能源智能小区充电桩调度管理平台对小区所有充电桩进行控制实机有序充电达到小区供电平衡的目的，指示灯及开关电源是发光二极管d1为电网电源指示灯，发光二极管d2为网络连接指示灯，发光二极管d3为数据信号指示灯，分别由4g模块q3控制，发光二极管d4为运行指示灯，发光二极管d5为故障指示灯，发光二极管d6为报警指示灯，分别由单片机q2控制，开关电源kdy输出+4v、+3.3v和公共端v0。

5、所述汽车充电桩的充电管理系统，其特征在于有序充电采集器外形及固定方式是有序充电采集器由采集器壳体(1)和采集器壳体面板(2)组成，其结构是采集器壳体面板(2)上装有数据/确认按钮sj1、移位按钮sj2、发光二极管d4为运行指示灯、发光二极管d5为故障指示灯和发光二极管d6为报警指示灯，采集器壳体(1)上有固定架槽(3)和锯齿棱(4)，采集器磁铁固定架(5)由磁铁固定架凸条(6)、锯齿棱卡扣钮(7)和磁铁(8)组成，采集器磁铁固定架(5)推进采集器壳体(1)的固定架槽(3)内，锯齿棱卡扣钮(7)弹力作用压在锯齿棱(4)上，有序充电采集器整体放在供电变压器配电箱内合适的位置有磁铁(8)吸住固定。

6、所述汽车充电桩的充电管理系统，其特征在于电动汽车充电桩总流程是电流采样2ai和电压采样2au→计量芯片2q1→电平转换2q2→4g模块2q3→天线2ty，电流采样2ai和电压采样2au结果通过计量芯片获得充电功率，再由电平转换2q2解决两种电平的转换，最后通过4g模块2q3、蓝牙2q5和天线2ty发送给平台，4g模块2q3→sim卡槽2q4，模块2q3→蓝牙2q5，利用手机app小程序操作sim卡槽2q4或蓝牙2q5通过4g模块2q3实现开始充电或停止充电，4g模块2q3→cp信号2q6→激活模块2q7→充电枪脉宽传送cp、充电枪状态cc，4g模块通过cp信号2q6到激活模块2q7再分别到充电枪脉宽传送cp和充电枪状态cc，电平转换2q2→q10外部存储，电平转换2q2→io口扩展2q8→继电器驱动2q9→继电器j1和继电器j2→充电枪脉宽传送cp，是电平转换2q2与4g模块2q3信息互联由4g模块2q3通过io口扩展2q8控制继电器驱动2q9的两个相同驱动电路分别驱动继电器j1和继电器j2。

7、所述汽车充电桩的充电管理系统，其特征在于充电桩计量芯片与检测采样由电压采样2au、电流采样2ai、漏电检测2q11、温度检测2q12和计量芯片2q1组成，电压采样2au是通过多个电阻串联分压获得降压的低电压采样信号，电流采样2ai是用合金电阻与负载串联获得分流的电流采样信号，漏电检测2q11是用零序互感器获得漏电信号，温度检测2q12是用热敏电阻获得温度信号，计量芯片根据电压采样2au和电流采样2ai计算电动汽车充电桩用电功率及电费，耗电计量是分别处理计算充电终端耗电功率，通过功率值判断端口有没有插充电车辆，充电车辆的充电功率是否符合本充电桩的允许范围内，如果功率达到设置的充满功率的值就断开继电器，充电完成，并上报充电接束时充电数据，后台通过手机告诉用户充电完成，如果在支付过程中就是读取的功率为0，那么视为没有插充电插头，或人为拔掉充电插头，并上报后台，然后通知用户。

8、所述汽车充电桩的充电管理系统，其特征在于充电桩4g模块与sim卡槽电路，是利用手机app小程序操作sim卡槽2q4或蓝牙通过4g模块实现开始充电或停止充电，选择直插即充、预约充电或有序充电的功能，如选择直插即充则不受峰谷时间限制一直充足为止自动停充，如选择预约充电是根据峰谷时间选择设置充电时间，如小区供电达到满负载时平台自动控制小区所有电动汽车充电桩进入有序充电，是通过4g模块与有序充电平台关联，由平台统一调度分配充电时间，对电动汽车充电桩进行科学合理的布局规划，对电动汽车进行有序充电控制，以消除或减少其大规模接入电网给电力系统带来的影响，三种充电模式都是通过4g模块2q3或蓝牙2q5控制实现计量，实时充电功率在手机中可显示。

9、所述汽车充电桩的充电管理系统，其特征在于充电桩4g模块与电平转换，是电平转换芯片当4g模块2q3的65脚的4g正电源+1.8vg的数字电路与工作在电平转换正电源+3.3v的模拟电路进行通信时，需要首先解决两种电平的转换问题，这时就需要电平转换器，4g模块通过cp信号2q6到激活模块2q7再分别到充电枪脉宽传送cp和充电枪状态cc。

10、所述汽车充电桩的充电管理系统，其特征在于充电桩继电器驱动及开关电源，继电器驱动是电平转换2q2与4g模块2q3信息互联由4g模块2q3通过io口扩展2q8控制继电器驱动2q9的两个相同驱动电路分别驱动继电器j1和继电器j2，继电器j1触点控制sl1供电电源火线到充电枪电源火线l1，继电器j2触点控制sl2供电电源零线到充电枪电源零线n，供电地线pe直接到充电枪的地线pe。

11、所述汽车充电桩的充电管理系统，其特征在于电动汽车充电桩壳体是用螺丝在壳体固定螺丝孔(16)处将壳体正面(11)与壳体背面(12)固定一起，用螺丝在墙板固定螺孔(20)处将充电桩固定墙板(19)固定在墙上，再用螺丝在充电桩固定螺丝孔一(21)充电桩固定螺丝孔二(22)处将汽车充电桩壳体固定充电桩固定墙板(19)上，电源进线穿入电源进线口(14)充电枪连接线穿入充电枪连接出线口(15)与接线端子连接，然后用螺丝在接线端子盖固定螺丝孔(18)处将接线端子盖(17)固定上，需要急停时操作急停按钮(13)。

12、本实用新型汽车充电桩的充电管理系统中有序充电采集器是对供电变压器输出工作电流和工作电压的采集，当总负载的超过额定电流时管理平台控制关断一些正在充电的充电桩实行有序充电，电动汽车充电桩是最大限度满足更多的电动汽车充电需求，操作方式可在手机上选择直插即充、预约充电或有序充电，控制电动汽车内部充电器，如选择直插即充则不受峰谷时间限制一直充足为止自动停充，如选择预约充电是根据峰谷时间选择设置充电时间，如选择有序充电是通过4g模块与有序充电后台关联，由后台统一调度分配充电时间，对电动汽车充电桩进行科学合理的布局规划，对电动汽车进行有序充电控制，使总供电系统平衡安生供电。