专利名称：一种充电桩的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子电路领域，特别是涉及一种充电桩。
背景技术：
在传统电网中，通过传统线缆传输的对象是传统电能，只有通过各种线缆连接到 相应的变压站才能使用电能。电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合 道路交通、安全法规各项要求的车辆。它本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量 换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少。因此电厂大多建于远离人口 密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放和清除各种有害排放物 较容易。
但是对于电动汽车来讲，能够使其工作的电池就成为关键技术。目前蓄电池单位 重量储存的能量太少，同时电动汽车的电池较贵，也未形成经济规模，故购买价格较贵，至 于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/3，这主要取决于电池的寿命 及当地的油、电价格。因此，对于电动汽车而言，目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产 业化的进程，与混合动力相比，电动汽车更需要基础设施的配套，包括充电。电动汽车在形 式过程中，因为其电池都是预先配置的，因此很可能会在长途旅行中耗费掉电池中的电量， 而如果没有相应的充电站中给电动汽车直接进行快速有效充电的设备，则电动汽车的长途 运行就不可能成为现实。综上所述，在目前提倡低碳生活绿色环保的环境下，为保证电动汽车的正常运行， 如何更好的解决电动汽车的在旅行中能够快速有效的给电池直接进行交流充电，成为迫切 需要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种充电桩，用于解决现有技术中无法解决的 电动汽车的在旅行中能够快速有效的给电动交通工具直接进行交流充电的技术问题。为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种充电桩，所述充电桩包括参数确 认模块，电磁锁模块和充电模块；所述参数确认模块用于确认待充电的电动交通工具是否具有充电许可；所述电磁锁模块用于在电动交通工具具有充电许可时将所述电动交通工具进行 位置固定；所述充电机模块，用于在电磁锁模块对待充电的电动交通工具进行固定之后直接 进行交流充电。 优选的，所述充电桩还包括 到位确认模块，用于判断所述待充电的电动交通工具的插头是否已经完全对接至 所述充电桩的插座上，如果是，则触发所述电磁锁模块。
优选的，所述充电桩还包括检测充电状态模块，用于实时检测所述待充电的电动交通工具当前的充电状态。优选的，所述充电桩还包括开关电源模块，用于在所述待充电的电动交通工具就位之后，打开充电电源给所述电动交通工具开始充电，或者在待充电的电动交通工具未就位时，关闭充电电源。优选的，所述充电桩还包括漏电保护模块，用于在给所述电动交通工具充电过程中产生漏电现象时，对所述 充电桩及正在充电的电动交通工具进行保护。优选的，所述充电桩还包括智能单相电度表模块，用于检测当前待充电的电动交通工具在充电过程中对充电 电量进行检测。优选的，所述充电桩还包括外设模块，用于当前充电的电动交通工具的性能参数和充电状态展示给电动汽车 的用户。优选的，所述充电桩还包括存储模块，用于保存电动汽车的电动交通工具的相关参数和类型。优选的，所述充电桩还包括通信模块，用于将所述检测充电状态模块检测到的充电状态发送至所述充电桩的 显示屏上，以向用户显示所述电动交通工具的充电状态。与现有技术相比，本发明具有以下优点在本实施例中公开的充电桩包括参数确认模块，电磁锁模块和充电模块；可以 确认待充电的电动交通工具是否具有充电许可；如果具有充电许可则将所述电动交通工具 进行位置固定；并在电磁锁模块对待充电的电动交通工具进行固定之后对其直接进行交流 充电。本发明中的充电桩可以直接对电动汽车进行交流充电，从所述电动交通工具的电池 模块处可以设置一个引出的插头，用于和所述充电桩的插座相接，所述充电桩可以在电动 交通工具的电池到位之后，对所述电动交通的电池直接进行交流充电，从而无需再从电动 交通上卸载电池并转移至充电架等一系列相关操作，实现了对电动交通工具快速有效的交 流充电，从而保证了电动交通工具的便捷出行。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例公开的充电桩实施例1的功能模块的结构示意图；图2是本发明实施例公开的充电桩实施例2的功能模块的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。需要说明的是，为了本领域技术人员理解，在本申请文件中所述电动交通工具以 电动汽车为例，所述充电桩即是为所述电动汽车的电池进行充电，但是本领域技术人员可 以知道，电动交通工具不仅可以包括电动汽车，还可以包括电动摩托车等其他工具。因此， 说明书中提及的电池均为电动交通工具的电池。
本发明实施例中公开的充电桩直接对电动汽车进行充电，所述充电桩可以在电动 汽车的电池到位之后，对所述电动汽车的电池直接进行交流充电，从而无需再从电动汽车 上卸载电池并转移至充电架等一系列相关操作，实现了对电动汽车快速有效的充电，从而 保证了电动汽车的便捷出行。本发明实施例公开的充电桩具体可以包括参数确认模块、充电模块和电磁锁模 块；所述参数确认模块用于确认待充电的电池是否具有充电许可；即是所述参数确认模块 可以在电池就位之后，检测所述连接到的电池的相关参数，例如是否属于和当前充电桩相 匹配的电池，或者是否具有充电权限等，如果具有充电许可后续再触发对该电池的充电过程。所述电磁锁模块主要用于在电池具有充电许可时将所述电池进行位置固定；所述 电磁锁模块在实际应用中具体可以通过电磁阀来实现，所述电磁阀和控制器的电磁阀接口 相连，用于在电池具有充电许可并且就位之后，控制器通过电磁阀来将电池所在其固定位 置上，以方便电池充电，并且保证在充电过程中电池的位置固定不会发生移动。所述充电机模块，在实际应用中可以采用充电机实现，所述充电机与所述充电桩 提供的充电插座相连，并可以在所述电磁锁模块进行固定之后对待充电的电池直接进行交 流充电。所述充电机模块可以后续和本发明实施例公开的开关电源模块，以及漏电保护模 块相连，以接收控制器关于对当前电池是否充电，以及漏电保护的相关控制操作。在这里为 了便于本领域技术人员对于充电机模块的理解，将对充电机做一个详细的介绍。充电机是采用高频电源技术，运用先进的智能动态调整充电技术。充电机采用恒 流、恒压、小恒流智能三个阶段充电方式，具有充电效率高，操作简单，重量轻，体积小等特 点。同时充电机还具有反接、过载、短路、过热等多重保护功能及延时启动、软启动、断电记 忆自启动功能等。具有科学的充电电量控制技术，全自动充电机可以在蓄电池充足后自动 关机，确保蓄电池充足，不过充、不欠充，延长蓄电池使用寿命。本发明实施例公开的充电机 模块具体可以采用电动车充电机或者智能充电机等来实现，所述智能充电机可以适用于室 内外，输入电源为两相380V士5 %，50HZ,输入导线截面不小于62，充电机从电流上分大体 可以分为变压器整流电源、开关电源、电阻电容降压整流电源。参考图1，为本发明实施例中公开的充电桩实施例1的功能模块的结构示意图。需要说明的是，本发明实施例公开的充电桩应用于电动汽车的电池可以直接采用 交流充电的电动汽车，在具体的实际应用中，所述充电桩还可以包括到位确认模块，该到 位确认模块具体可以通过检测电池的插头是否已经完全对接至充电桩的插座上，来判断获 得电池是否已经到位的结果。即是所述到位确认模块具体用于，判断所述待充电的电池的 插头是否已经完全对接至所述充电桩的插座上，如果是，则触发所述电磁锁模块。所述电磁 锁模块可以在电池到位之后，将电池固定在其所处的位置上，以方便可靠的对电动汽车直 接进行交流充电。
在具体的实际应用中，所述充电桩具体还可以包括检测充电状态模块，用于实时 检测所述待充电的电池当前的充电状态。检测电池的充电状态可以通过获取电池当前的电 压来得到具体的充电状态，例如，是到位，停止还是正在充电的状态。所述到位的充电状态 表示当前连接的电池已经完全对接，并且具有充电许可，已经可以开始对该电池进行充电。 所述停止的充电状态表示当前连接正在充电的电池已经充电完毕，所述充电的状态则表示 当前电池正在充电过程中，且其电量尚未充满。在实际应用中，所述充电桩具体还可以包括通信模块，用于将所述检测充电状 态模块检测到的充电状态发送至所述充电桩的显示屏上，以向用户显示所述电池的充电状 态。本发明公开的充电桩还包括显示屏，在该显示屏上可以具体的显示一些电池电量信息， 当前充电状态等信息。这样在充电桩中就需要设置通信模块，其中所述通信模块的实现本 领域技术人员无需做出创造性劳动即可得到，本发明实施例中就不再详细介绍。在具体的实际应用中，所述充电桩还可以包括开关电源模块，用于在所述待充电 的电池就位之后，打开充电电源给所述电池开始充电，或者在待充电的电池未就位时，关闭 充电电源。所述开关电源模块采用实际应用中的开关电源即可实现。
优选的，所述充电桩还可以包括漏电保护模块，用于在给所述电池充电过程中产 生漏电现象时，对所述充电桩及正在充电的电池进行保护。所述漏电保护模块在实际应用 中可以采用漏电保护器实现，漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发 生对地短路时防触电和电气火灾的保护电器，一般安装于配电箱的插座回路上和总配电箱 的电源进线上。漏电保护器的适用范围是交流50HZ，额定电压380伏，额定电流至250安。 在低压配电系统中设置漏电保护器是防止人身触电事故的有效措施之一，也是防止因漏电 引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。本发明实施例中的漏电保护模块即可实现 这样的功能。在实际应用中，当被保护线路的相线直接或通过非预期负载对大地接通，而产 生近似正弦波形并且其有效值是缓慢变化的剩余电流，当该电流大于一定数值时，漏电保 护器切断该线路。漏电保护器在实现时，可以采用零序电流互感器，其作用是反映漏电电流 信号的，故构成整个漏电保护器的检测部分；还有用于测量放大漏电电流信号的部分，构成 漏电保护器的比较、控制部分；可以采用交流接触器(KM)构成漏电保护器的执行部分，其 作用是执行动作命令。同时，在本发明实施例公开的漏电保护功能也可以采用继电器实现。对于继电器 来讲，是一种当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导通或 断开的电器。继电器可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电气量(如 温度、压力、速度等)继电器两大类。继电器具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等 优点，可以广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。继电器还可以 分为电磁继电器，热敏干簧继电器和固态继电器(SSR)。继电器是一种电子控制器件，它具 有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路 中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”，故在电路中起着自动调 节、安全保护等作用。需要说明的是，在具体的实际应用中，所述充电桩还可以包括外设模块，用于通 过输入设备来接收用户在针对电动汽车的电池充电输入的内容。其中，所述外设模块具体 可以包括键盘等，也可以有显示屏等，或者还可以依据需求设置更多的
在实际应用中，所述充电桩还可以包括智能单相电度表模块，用于检测当前待充 电的电池在充电过程中对充电电量进行检测。电度表是利用电压和电流线圈在铝盘上产生 的涡流与交变磁通相互作用产生电磁力，使铝盘转动，同时引入制动力矩，使铝盘转速与负 载功率成正比，通过轴向齿轮传动，由计度器积算出转盘转数而测定出电能。故电度表主要 结构是由电压线圈、电流线圈、转盘、转轴、制动磁铁、齿轮、计度器等组成。参考图2所示， 为本发明实施例公开的充电桩实施例2的功能模块的结构示意图。在实际应用中，所述充电桩具体还可以包括存储模块，用于保存电动汽车的电池 的相关参数和类型。所述存储模块类似于一个数据库，可以在其中保存电动汽车的电池的 相关参数和类型，例如，电池规格或者型号等，以便于后续插入电池时可以确认当前电池具 有充电许可等。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重 点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排 他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而 且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有 的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……，，限定的要素，并不排除在包括 所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上对本发明所提供的一种充电桩进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本 发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及 其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体 实施方式及应 用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
一种充电桩，其特征在于，所述充电桩包括参数确认模块，电磁锁模块和充电模块；所述参数确认模块用于确认待充电的电动交通工具是否具有充电许可；所述电磁锁模块用于在电动交通工具具有充电许可时将所述电动交通工具进行位置固定；所述充电机模块，用于在所述电磁锁模块对电动交通工具进行固定之后对待充电的电动交通工具直接进行交流充电。
2.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括到位确认模块，用于判断所述待充电的电动交通工具的插头是否已经完全对接至所述 充电桩的插座上，如果是，则触发所述电磁锁模块。
3.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括检测充电状态模块，用于实时检测所述待充电的电动交通工具当前的充电状态。
4.如权利要求3所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括开关电源模块，用于在所述待充电的电动交通工具就位之后，打开充电电源给所述电 动交通工具开始充电，或者在待充电的电动交通工具未就位时，关闭充电电源。
5.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括漏电保护模块，用于在给所述电动交通工具充电过程中产生漏电现象时，对所述充电 桩及正在充电的电动交通工具进行保护。
6.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括智能单相电度表模块，用于检测当前待充电的电动交通工具在充电过程中对充电电量 进行检测。
7.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括外设模块，用于当前充电的电动交通工具的性能参数和充电状态展示给电动汽车的用户。
8.如权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括 存储模块，用于保存电动汽车的电动交通工具的相关参数和类型。
9.如权利要求1-8任一项所述的充电桩，其特征在于，所述充电桩还包括通信模块，用于将所述检测充电状态模块检测到的充电状态发送至所述充电桩的显示 屏上，以向用户显示所述电动交通工具的充电状态。
全文摘要
本发明提供了一种充电桩，所述充电桩包括参数确认模块，电磁锁模块和充电模块；所述参数确认模块用于确认待充电的电动交通工具是否具有充电许可；所述电磁锁模块用于在电动交通工具具有充电许可时将所述电池进行位置固定；所述充电机模块，用于在电磁锁模块对待充电的电动交通工具进行固定之后直接交流充电。采用本发明实施例公开的充电桩对电动汽车的电动交通工具进行充电，可以实现快捷有效的给电动汽车的汽车直接进行交流充电，从而给电动汽车的运行提供绿色环保的能源。
文档编号H02J7/00GK101847887SQ20101019831
公开日2010年9月29日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者聂亮, 邓光斌, 郑正仙 申请人:杭州市电力局;杭州大有科技发展有限公司