[发明专利]一种立式交流充电桩

说明书

技术领域

本发明主要涉及低压配电技术领域，具体涉及一种为电动汽车提供电能的交流充电桩。

背景技术

当前全世界的石油消耗量相对于全世界的石油储量来说，已经显得不那么渺小了。而汽车的燃油消耗量及排放的废弃物均非常惊人，已经对地球的大气层造成不可修复的伤害，全球气候变暖，海平面上升，这都对人类的生存造成极大的威胁，为了改变这种状况，全世界各国的政府出台一系列的政策，要求科研机构都在竭力开发出可以替代石油的燃料，以支撑世界上数量庞大的工业机器、汽车等工具。与此同时，相比于传统燃料动力汽车，电动汽车有着无与比拟的优势，因而得到各国的追捧。要实现电动汽车的普及，首当其冲的问题是解决是电动汽车的充电问题，只有解决了充电问题，电动汽车的普及才指日可待。目前，电动汽车的充电设施主要包括直流充电机和交流充电桩。这两种设备主要安装在国家电网公司建设的电动汽车示范充电站内，数量少、占地面积大、投资高，故现阶段还没有大规模发展建设。且充电站主要面向大型公交及市政用车，如果未来私人汽车也依靠充电站充电的话，那充电站的占地面积将变得更大，不利于交通畅通及电网安全。而交流充电桩具有体积小、成本低、人性化、智能化及使用方便等特点，对私人用户来说更具有吸引力，因此，大规模建设充电桩将可以满足人们的需求。

综观国内外，现有交流充电桩基本归为两类：1）只有配电转换功能，无智能判断设备，不具备计量、计费功能；2）具有智能判断、计量及计费功能，但对运行工况要求较高，对外界的干扰不具备防护及报警能力，且外形单调、体积大。

发明内容

本发明的目的在于：为解决当前交流充电桩智能化程度不高、功能不完备、环境适应性不强的缺陷，本发明提供一种能够轻松快捷地为电动汽车进行充电的充电桩。

本发明所采用的技术方案是：

一种交流充电桩，包括充电桩桩体，充电桩桩体内部设置有充电接口电路和主控制器，充电接口电路一端连接外部220V交流供电网络、另一端通过充电插座输出电能，所述充电接口电路上由220V交流供电网络至充电插座，通过电源线依次串联有：智能电表和交流接触器，所述主控制器的输入输出端口连接交流接触器和智能电表的信号输入输出端；所述智能电表的内部设置有交流充电计量单元及运算器；交流接触器的三组主触头作为交流充电桩的充电开关、主触头的继电器常开触点由主控制器的信号输入输出端给电。

所述主控制器包括CPU模块、控制导引模块、监测模块、存储模块、用户模块和电源模块；具体的：

所述CPU模块是单片机，实现对整个充电桩的控制和调度工作；

所述控制导引模块采用光耦来隔离单片机输出的PWM信号与充电接口电路内的交流电，通过检测PWM脉冲信号占空比的变化来调整充电接口电路的输出电流大小；

所述监测模块采用光耦和固态断电器，监测保护装置、控制CPU模块的数字量输入输出；

所述存储模块通过总线与微处理器相连接，用于存储用户信息；

所述用户模块，具有显示设备和输入设备，显示设备将CPU模块输出的数据显示至用户，输入设备将用户设定的参数输入至CPU模块。

所述充电桩桩体内部设置有漏电保护模块，是设置在充电接口电路与220V交流供电网络的连接处的空气开关，该空气开关是两个联动的常开开关、分别串联在电源线的火线和零线上，当火线与零线上的电流差值达到设定危险值时、空气开关断开。

所述充电桩桩体内部设置有短路保护模块，是串联在充电接口电路上、智能电表前端的电源线火线上的熔断器。

所述充电桩桩体内部设置有防雷模块，是一个带有遥信端子的防雷器。

所述充电桩桩体内部设置有GPRS通信模块，实现与监控中心的远程通信。

所述充电桩上设置有急停按钮，急停按钮开关断开后，交流接触器主触头的继电器线圈失电，充电桩停止工作。

所述充电桩体上设置有前挡门，该前挡门覆盖充电插座和用户模块，前挡门上设置有闭锁控制装置，闭锁控制装置向主控制器发出前挡门的状态信号、并接收主控制器发出的闭锁控制装置的执行信号。

所述充电桩上设置有充电插座电子闭锁装置及防误拔监测报警模块，防误拔监测报警模块测得充电插座脱开后，向主控制器发出误拔信号、并报警，主控制器向充电插座电子闭锁装置发出执行信号。

本发明所产生的有益效果是：