一种集中控制式交流充电桩系统的制作方法

1.本实用新型涉及的是充电桩技术领域，具体涉及一种集中控制式交流充电桩系统。


背景技术：

2.目前，市场上在用的充电设备主要包括三种：单相交流充电桩、三相交流充电桩、直流充电桩。
3.其中，由于直流充电桩充电速度快，对电池损伤大，容易出现车辆自燃的事故，并且充电设备成本高，一直未能大量普及。三相交流充电桩由于车载充电机的漏电电流偏大，且三相车载充电机的成本高于单相车载充电机，增加了车企的成本，所以目前仅有比亚迪的车辆可以使用三相交流充电桩，现阶段也不能大量普及。单相交流充电桩充电电流小，对电池没有损害，充电无虚电，且可以利用夜间低谷电价来充电，每晚的充电量一般可以满足非运营车辆的日常使用，但如果单相充电桩安装过多，会引起电网的三相不平衡，加速变压器等的老化，增大配电网线损，对电网设备产生极大不利的影响。
4.未来电动汽车的充电趋势将是“交流充电桩日常慢充”与“公共快充补电”两种方式相结合。交流充电桩由于成本等优势占市场的主导地位，且交流慢充多又以单相充电桩为主。为了加快充电桩的发展，针对单相交流充电桩的缺点，设计一种集中控制式交流充电桩系统尤为必要。


技术实现要素：

5.针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种集中控制式交流充电桩系统，采用多枪头单相交流充电桩，结构设计合理，能够极大削弱三相电不平衡的问题，同时降低单相充电桩的成本以及后期充电桩的维护成本，加快充电桩的发展，易于推广使用。
6.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种集中控制式交流充电桩系统，包括集成控制柜、多个充电枪头和枪头挂板支架以及线缆，所述的集成控制柜包括有上壳体、密封条、控制单元和底壳，充电枪头通过线缆与集成控制柜的控制单元连接，充电枪头放置在枪头挂板支架上；所述的控制单元安装在底壳中，底壳上安装有上壳体，底壳的上端边缘位置处设置有密封条，上壳体安装于所述底壳上以使得所述控制单元被密封包围；所述的控制单元包括有主控模块、电气安全防护模块、人机交互模块、电能计量模块和控制导引模块，电气安全防护模块、人机交互模块、电能计量模块和控制导引模块均与主控模块连接，所述的线缆连接于控制导引模块与充电枪头之间。
7.作为优选，所述的主控模块采用低功耗的单片机控制模块。
8.作为优选，所述的控制单元还包括有4g网络模块，4g网络模块与主控模块连接，所述主控模块通过4g网络模块与通信终端连接，所述通信终端包括有手机、平板或者远端服务器。
9.作为优选，所述的控制单元还包括有刷卡计费模块，刷卡计费模块与主控模块连接；所述的控制单元还包括有电源模块，电源模块与主控模块连接。
10.作为优选，所述的电气安全防护模块通过输入电线接入外部电源，所述外部电源为交流市电；所述的输入电线包括有第一相火线、第二相火线、第三相火线、零线和保护接地线，第一相火线、第二相火线、第三相火线、零线和保护接地线均与电气安全防护模块连接。
11.作为优选，所述的集成控制柜还包括有柜体挂板，所述的底壳安装在柜体挂板上。
12.本实用新型的有益效果：本装置采用多枪头单相交流充电桩，模块化设计，结构合理，配置灵活，能够极大削弱三相电不平衡的问题，同时降低单相充电桩的成本以及后期充电桩的维护成本，加快充电桩的发展，适用于小区、商业综合体、停车场、公司等场合，应用前景广阔。
附图说明
13.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型集成控制柜的结构示意图；
16.图3为本实用新型控制单元的电路原理图；
17.图4为本实用新型的电气连接图。
具体实施方式
18.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
19.参照图1-4，本具体实施方式采用以下技术方案：一种集中控制式交流充电桩系统，包括集成控制柜1、多个充电枪头2和枪头挂板支架3以及线缆4，所述的集成控制柜1包括有上壳体101、密封条102、控制单元103和底壳104，充电枪头2通过线缆4与集成控制柜1的控制单元103连接，充电枪头2在没被使用的时候放置在枪头挂板支架3上，避免充电枪头2放置于地面而被踩踏的情况发生，很好地保护了充电枪头；所述的控制单元103安装在底壳104中，底壳104上安装有上壳体101，底壳104的上端边缘位置处设置有密封条102，上壳体101安装于所述底壳104上以使得所述控制单元103被密封包围。所述的集成控制柜1还包括有柜体挂板105，底壳104安装在柜体挂板105上，使得整个集成控制柜1能够被稳定设置。
20.控制单元103包括有主控模块103-1、电气安全防护模块103-2、人机交互模块103-3、电能计量模块103-4和控制导引模块103-5，电气安全防护模块103-2、人机交互模块103-3、电能计量模块103-4和控制导引模块103-5均与主控模块103-1连接，所述的线缆4连接于控制导引模块103-5与充电枪头2之间。
21.本具体实施方式主控模块103-1采用单片机控制模块，具有功能齐全、性能稳定、功耗较低的特点，主控模块103-1能够对整个系统的工作过程进行控制处理，使得系统能够平稳正常运行；电气安全防护模块103-2用于接入外部的电源，外部电源可以为交流市电；人机交互模块103-3用于供用户在使用系统进行充电的过程中与系统进行交互，例如，可以在枪头挂板支架3上设置相应的二维码，然后用户需要对电车进行充电的时候，只需要利用
移动终端扫描二维码，就可以进入到系统的人机交互模块103-3中，从而可以方便快捷地对充电过程进行控制处理；电能计量模块103-4用于记录用户在充电的过程中的充电量，以便于进行收费计算；控制导引模块103-5用于控制输出的电流电压，以满足电动汽车的充电要求。
22.所述的控制单元103还包括有4g网络模块103-6、刷卡计费模块103-7和电源模块103-8，4g网络模块103-6、刷卡计费模块103-7和电源模块103-8均与主控模块103-1连接，主控模块103-1通过4g网络模块103-6与通信终端连接，利用4g网络模块103-6，其他通信终端可以与主控模块103-1进行数据通信处理，以实现对系统进行控制处理，所述通信终端包括有手机、平板或者远端服务器。用户在进行充电的过程中，还可以利用卡片触发刷卡计费模块103-7的方式，使得充电方式更加丰富多样，用户可以根据自身需要而进行灵活选择；电源模块103-8可以对控制单元103整体进行充电处理，使得控制单元103上的部件都能够稳定地进行工作。
23.值得注意的是，所述的电气安全防护模块103-2通过输入电线接入外部电源，所述外部电源为交流市电；输入电线与电气安全防护模块103-2连接，输入电线首先进入到电气安全防护模块103-2中，电气安全防护模块103-2可以对输入的电流进行处理，以便于后续的充电过程能够稳定可靠运行。
24.以配置9个充当桩为示例(图4)，所述的输入电线包括有第一相火线、第二相火线、第三相火线、零线和保护接地线，第一相火线、第二相火线、第三相火线、零线和保护接地线均与电气安全防护模块103-2连接。将电网的电输入到集成控制柜1内的电气安全防护模块103-2，然后从主控模块103-1的输出部分再输出到每个车位的充电枪头2处，其中，每三个充电枪头2的输出电源来自其中一相火线，并且每相火线由一个急停开关控制，能够降低因单根相线上带的负载太大造成对电网线路电压的波动。另外，每三个充电枪头2连接一个急停开关，可以有效的避免因某个充电枪,故障造成整个充电站断电而不能用的情况。
25.本具体实施方式的技术优势在于：
26.(1)多个充电枪头2连接到集成控制柜1内部的控制单元103上，使得多个充电枪头2可以受控于同一个集成控制柜1，将多个充电枪头2进行集中管理，无需像以往那样每一个充电枪头对应一个控制柜，从而节约了建设成本，简化系统设备，便于后续维护；
27.(2)集成控制柜1的上壳体101和底壳104能够很好地对放置在底壳内部的控制单元103进行保护作用，密封条102还可以对控制单元103进一步地进行密封保护处理，使得控制单元103能够更加稳定地进行工作，并且很好地延长了控制单元的使用寿命。
28.(3)自带扫码计费、电费计量功能，可拓展3-12个桩，模块化设计，配置灵活，且具有友好的人机交互界面，预留以太网网络通讯接口，便于智能化能源管理。
29.本充电桩系统极大削弱了三相不平衡的问题，能够很好地节约建设成本，并且可以便于后续的维护工作，适用于小区、商业综合体、停车场、公司等场合，对实现国家规划的1:1的车桩比例，能起到极大的促进作用，具有广阔的市场应用前景。
30.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型
要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种集中控制式交流充电桩系统，其特征在于，包括集成控制柜(1)、多个充电枪头(2)和枪头挂板支架(3)以及线缆(4)，所述的集成控制柜(1)包括有上壳体(101)、密封条(102)、控制单元(103)和底壳(104)，充电枪头(2)通过线缆(4)与集成控制柜(1)的控制单元(103)连接，充电枪头(2)放置在枪头挂板支架(3)上；所述的控制单元(103)安装在底壳(104)中，底壳(104)上安装有上壳体(101)，底壳(104)的上端边缘位置处设置有密封条(102)；所述的控制单元(103)包括有主控模块(103-1)、电气安全防护模块(103-2)、人机交互模块(103-3)、电能计量模块(103-4)和控制导引模块(103-5)，电气安全防护模块(103-2)、人机交互模块(103-3)、电能计量模块(103-4)和控制导引模块(103-5)均与主控模块(103-1)连接，所述线缆(4)连接于控制导引模块(103-5)与充电枪头(2)之间。2.根据权利要求1所述的一种集中控制式交流充电桩系统，其特征在于，所述的主控模块(103-1)采用低功耗的单片机控制模块。3.根据权利要求1所述的一种集中控制式交流充电桩系统，其特征在于，所述的控制单元(103)还包括有4g网络模块(103-6)，4g网络模块(103-6)与主控模块(103-1)连接，所述主控模块(103-1)通过4g网络模块(103-6)与通信终端连接，所述通信终端包括有手机、平板或者远端服务器。4.根据权利要求1所述的一种集中控制式交流充电桩系统，其特征在于，所述的控制单元(103)还包括有刷卡计费模块(103-7)，刷卡计费模块(103-7)与主控模块(103-1)连接。5.根据权利要求1所述的一种集中控制式交流充电桩系统，其特征在于，所述的控制单元(103)还包括有电源模块(103-8)，电源模块(103-8)与主控模块(103-1)连接。6.根据权利要求1所述的一种集中控制式交流充电桩系统，其特征在于，所述的电气安全防护模块(103-2)通过输入电线接入外部电源，所述外部电源为交流市电。7.根据权利要求6所述的一种集中控制式交流充电桩系统，其特征在于，所述的输入电线包括有第一相火线、第二相火线、第三相火线、零线和保护接地线，第一相火线、第二相火线、第三相火线、零线和保护接地线均与电气安全防护模块(103-2)连接。8.根据权利要求1所述的一种集中控制式交流充电桩系统，其特征在于，所述的集成控制柜(1)还包括有柜体挂板(105)，所述的底壳(104)安装在柜体挂板(105)上。

技术总结
本实用新型公开了一种集中控制式交流充电桩系统，它涉及充电桩技术领域。它包括集成控制柜、充电枪头和枪头挂板支架以及线缆，集成控制柜包括有上壳体、密封条、控制单元和底壳，充电枪头通过线缆与集成控制柜的控制单元连接，充电枪头放置在枪头挂板支架上；控制单元安装在底壳中，底壳上安装有上壳体，底壳上端边缘位置处设有密封条；控制单元包括有主控模块、电气安全防护模块、人机交互模块、电能计量模块和控制导引模块，电气安全防护模块、人机交互模块、电能计量模块和控制导引模块均与主控模块连接。本实用新型采用多枪头单相交流充电桩，极大削弱三相电不平衡问题，降低单相充电桩成本及后期维护成本，加快充电桩发展，应用前景广阔。应用前景广阔。应用前景广阔。


技术研发人员：沈凤梅 杨威
受保护的技术使用者：沈凤梅
技术研发日：2022.09.29
技术公布日：2023/7/5