一种具有漏电保护装置的智能充电桩的制作方法

1.本实用新型涉车用充电桩设备技术领域，特别是一种具有漏电保护装置的智能充电桩。


背景技术：

2.电动汽车由于使用成本低、绿色环保，其保有量越来越大，电动汽车有一个缺陷就是每次充电后行驶路程不会太远，蓄电池无电后就需要充电。目前的技术中，为了保证电动汽车能正常充电，相关部门及充电桩经营者会在道路等不同的区域安装自动充电器(充电桩)，这样车主在车辆的蓄电池接近无电时就可就近充电，保证了车辆的正常行驶。
3.实际情况下，充电桩(充电者经手机扫码等后，充电桩本体内的主控板输出信号到充电电源板，充电电源板输出充电电源到充电桩配套的充电枪，充电者将充电桩的充电枪插入汽车的蓄电池充电插座内后就可为车辆蓄电池充电，充完电后取出充电枪，主控板检测到后、控制充电电源板失电，第三方应用软件对充电者的充电量进行计费完成全部充电流程)由于各种原因有发生漏电的几率，这样当充电者接触充电桩的外壳后有触电的风险。还有就是，现有的充电桩漏电后由于相关管理人员得不到及时有效的提示，不能第一时间排除故障，这样就造成了后续充电者触电的隐患。综上所述，提供一种能在漏电时及时提示充电者注意安全，且能第一时间提示相关管理人员的充电桩显得尤为必要。


技术实现要素：

4.为了克服现有电动汽车充电桩因结构所限，发生漏电时不能提示充电人员注意安全，不能第一时间提示相关人员进行维护的弊端，本实用新型提供了应用中，在相关机构共同作用下，在充电桩本体发生漏电时会自动断开充电桩本体的总输入电源，并可通过led显示屏直观显示漏电情况引起充电者的注意，漏电时能为相关管理人员的手机推送短信提示其尽快进行维护、减少了充电者触电的风险，还能在特定区域使用、不能提供充电功能时提示接近的车辆，减少了不能充电且到达充电区域的道路不畅通情况下，车辆驶入充电区域给车辆驾驶员带来不必要麻烦一种具有漏电保护装置的智能充电桩。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种具有漏电保护装置的智能充电桩，包括充电桩本体、稳压电源、led显示屏，其特征在于还具有漏电检测切换电路、短信发送电路、无线信号发送电路、无线信号接收电路；所述稳压电源、led显示屏、漏电检测切换电路、短信发送电路、无线信号发送电路安装在充电桩本体内，无线信号接收电路具有多套；所述稳压电源的电源输出端和漏电检测切换电路、短信发送电路的电源输入端电性连接，充电桩本体内的总电源输入端和漏电检测切换电路的控制电源输出端电性连接；所述漏电检测切换电路的触发信号输入端和充电桩本体的金属外壳电性连接，漏电检测切换电路的触发信号输出端和短信发送电路的信号输入端及无线信号发送电路、led显示屏的电源输入一端电性连接。
7.进一步地，所述稳压电源是交流转直流开关电源模块，稳压电源的电源输出端并
联有蓄电池。
8.进一步地，所述漏电检测切换电路包括二极管、电阻、可控硅、继电器，二极管、电阻、可控硅、继电器之间电性连接，二极管负极和电阻一端连接，电阻另一端和可控硅控制极连接，可控硅阴极和第一只继电器正极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第二只继电器正极电源输入端连接，两只继电器负极电源输入端连接，可控硅阳极和第一只继电器控制电源输入端连接。
9.进一步地，所述短信发送电路包括短信模块、电阻、npn三极管，短信模块、电阻、npn三极管之间电性连接，电阻一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和短信模块触发信号输入端连接，npn三极管发射极和短信模块的负极电源输入端连接。
10.进一步地，所述无线信号发送电路包括时控开关和无线发射电路模块，时控开关的两个电源输出端和无线发射电路模块的电源输入两端分别电性连接，无线发射电路模块的其中一只发射按键下两个触点电性连接在一起。
11.进一步地，所述无线信号接收电路包括无线接收电路模块、电阻、npn三极管和蜂鸣器、蓄电池，无线接收电路模块、电阻、npn三极管和蜂鸣器、蓄电池安装在元件盒内；蓄电池正极和无线接收电路模块的正极电源输入端、蜂鸣器正极电源输入端连接，无线接收电路模块的负极电源输入端和npn三极管发射极连接，无线接收电路模块的其中一路输出端和电阻一端连接，电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和蜂鸣器负极电源输入端连接。
12.本实用新型有益效果是：本实用新型基于电动汽车充电桩本体，无线信号接收电路具有多套，固定充电区域(比如某个大型运输单位、在单位内相应区域自备的充电桩为本单位车辆充电)的车辆驾驶员各配备一套。本新型中，当充电桩本体发生漏电后，漏电检测切换电路能自动经短信发送电路及时为相关管理人员的手机推送一条短信、提示其尽快进行检修。本新型中，漏电时led显示屏会直观文字显示、提示充电者不要接触充电桩本体的外壳、当心触电，且无线信号发送电路还会间隔连续发送无线信号，车辆内的无线信号接收电路接收到后能直观经蜂鸣器发声提示驾驶员，这样特定区域的车辆驾驶员就可提前在接近充电桩本体附近2000米左右范围内得到提示，减少了不能充电且到达充电区域的道路不畅通情况下，车辆驶入充电区域给车辆驾驶员带来不必要麻烦。基于上述，本新型具有好的应用前景。
附图说明
13.图1、2是本实用新型结构示意图；
14.图3、4是本实用新型电路图。
具体实施方式
15.图1、2所示，一种具有漏电保护装置的智能充电桩，包括充电桩本体1、稳压电源2、led显示屏3，还具有漏电检测切换电路4、短信发送电路5、无线信号发送电路6、无线信号接收电路7；所述稳压电源2、漏电检测切换电路4、短信发送电路5、无线信号发送电路6安装在充电桩本体1外壳内的电路板上，led显示屏2安装在充电桩本体1的外壳前端且其屏幕位于外壳前外上端中部，无线信号接收电路7具有多套，固定充电区域(比如某个大型运输单位、
在单位内相应区域自备的充电桩为本单位车辆充电)的车辆驾驶员各配备一套。
16.图3、4所示，稳压电源u1是型号220v/12v的交流220v转直流12v开关电源模块成品，稳压电源u1的电源输出端并联有一只型号12v/5ah的锂蓄电池g；led显示屏是型号p10、工作电压直流12v的文字led显示屏成品(文字显示内容是充电桩漏电、注意安全)。漏电检测切换电路包括二极管vd，电阻r1、可控硅vs，继电器k1、k2，二极管、电阻、可控硅、继电器之间经电路板布线连接，二极管vd负极和电阻r1一端连接，电阻r1另一端和可控硅vs控制极连接，可控硅vs阴极和第一只继电器k1正极电源输入端连接，第一只继电器k1常开触点端和第二只继电器k2正极电源输入端连接，两只继电器k1、k2负极电源输入端连接，可控硅vs阳极和第一只继电器k1控制电源输入端连接。短信发送电路包括短信模块u3、电阻r2、npn三极管q1，短信模块、电阻、npn三极管之间经电路板布线连接，电阻r2一端和npn三极管q1基极连接，npn三极管q1集电极和短信模块u3触发信号输入端3脚连接，npn三极管q1发射极和短信模块u3的负极电源输入端2脚连接；短信模块u3是型号gsm 800的短信报警模块成品，短信报警模块成品u3具有两个电源输入端1及2脚，信号输入端口3
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8脚，每个信号输入端口输入低电平信号后，短信报警模块成品会经无线移动网络发送一条对应短信，短信报警模块内可储存6条短信(本实施例管理人员通过短信报警模块成品自身功能预先编辑一条短信，内容是“充电桩漏电”)，短信报警模块的信号输入端口3脚被输入低电平信号后，短信报警模块会发送一条对应短信。无线信号发送电路包括时控开关u5和型号sf2000的无线发射电路模块成品u6，时控开关u5的两个电源输出端3及4脚和无线发射电路模块u6的电源输入两端分别经导线连接，无线发射电路模块u6具有四只无线信号发射按键、分别按下时，无线发射电路模块u6能发射四路不同无线控制信号，无线发射电路模块u6的第一只发射按键s1两个触点经导线连接在一起；时控开关u5是型号kg136的微电脑时控开关成品，微电脑时控开关自身壳体前侧上端具有液晶显示屏，壳体前下端具有取消/恢复、校时、校分、校星期、自动/手动、定时、时钟七个按键，其还具有两个电源输入端1、2脚，两个电源输出端3、4脚，应用前，使用者分别按动操作七只按键，可设定两个电源输出端输出电源的间隔时间及输出电源的时间，一次设定后只要不进行重新设定，停电后也不会导致其设置的电源输出时间改变。
17.图1、2、3、4所示，无线信号接收电路包括型号sf2000的无线接收电路模块u7、电阻r3、npn三极管q2和蜂鸣器b、电源开关sk(操作手柄位于元件盒前端开孔外)、型号12v/2ah的锂蓄电池g1、充电插座cz(充电插孔位于元件盒前端开孔外)，无线接收电路模块、电阻、npn三极管和蜂鸣器、电源开关、锂蓄电池、充电插座安装在元件盒9内电路板上并经电路板布线连接，元件盒9摆放在车辆驾驶室内；蓄电池g1两极和充电插座cz两个接线端分别连接(蓄电池g无电时可把外部12v电源充电器插头插入充电插座cz内为蓄电池g充电)，蓄电池g正极和电源开关sk一端连接，电源开关sk另一端和无线接收电路模块u7的正极电源输入端1脚、蜂鸣器b正极电源输入端连接，无线接收电路模块u7的负极电源输入端3脚和npn三极管q2发射极、蓄电池g负极连接，无线接收电路模块u7的其中一路输出端4脚(其余2、5、6、7脚悬空)和电阻r3一端连接，电阻r3另一端和npn三极管q2基极连接，npn三极管q2集电极和蜂鸣器b负极电源输入端连接。稳压电源u1的电源输入端1及2脚、漏电检测切换电路的继电器k2两个控制电源输入端和充电桩本体的输入220v交流电源线经导线连接；稳压电源u1的电源输出端3及4脚和漏电检测切换电路的电源输入两端继电器k1控制电源输入端及负极
电源输入端、短信发送电路的电源输入端短信模块u3的1及2脚分别经导线连接；充电桩本体内的总电源输入端st和漏电检测切换电路的控制电源输出端继电器k2的两个常闭触点端分别经导线连接；漏电检测切换电路的触发信号输入端二极管vd正极和充电桩本体的金属外壳jk经导线连接；漏电检测切换电路的触发信号输出端继电器k1常开触点端和短信发送电路的信号输入端电阻r2另一端及无线信号发送电路的正极电源输入端时控开关u5的1脚、led显示屏的正极电源输入端经导线连接；无线信号发送电路的时控开关u5负极电源输入端、led显示屏的负极电源输入端和稳压电源u1的负极电源输出端4脚经导线连接。
18.图1、2、3、4所示，220v交流电源进入稳压电源u1的1及2脚后，稳压电源u1在其内部电路作用下3及4脚会输出稳定的直流12v电源进入漏电检测切换电路、短信发送电路的电源输入端，于是上述电路处于得电工作状态(同时12v电源进入蓄电池g为蓄电池g进行浮动充电，保证了充电桩本体停电后各电路还能正常工作)。漏电检测切换电路中，正常情况下充电桩本体1没有漏电时，充电者经手机扫码等后，220v电源经继电器k2两个控制电源输入端、两个常闭触点端进入充电桩本体内的总电源输入端st，充电桩本体内的主控板输出信号到充电电源板，充电电源板输出充电电源到充电桩配套的充电枪，充电者将充电桩的充电枪ct插入汽车的蓄电池充电插座内后就可为车辆蓄电池充电，充完电后取出充电枪ct，充电桩本体的主控板检测到后、控制充电电源板失电，第三方应用软件对充电者的充电量进行计费完成全部充电流程。实际情况下，当充电桩本体内发生漏电，漏电流会经二极管vd半波整流(主要针对交流漏电信号，针对直流漏电信号起到的作用就是降低电压的作用)、电阻r1降压限流进入可控硅vs的控制极，可控硅vs于是被触发导通，继电器k1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，进而继电器k2得电吸合其两个控制电源输入端和两个常闭触点端分别开路。由于，继电器k2两个常闭触点端和充电桩本体内的总电源输入端st分别经导线连接，所以充电桩本体1内发生漏电时，充电桩本体内的总电源输入端st会断电，防止了充电者接触经金属外壳而导致触电。由于短信模块u3的电阻r2另一端和继电器k1的常开触点端连接，所以充电桩本体发生漏电时，12v电源正极会经电阻r2降压限流进入npn三极管q1的基极，npn三极管q1导通集电极输出低电平触发短信模块u2的第3脚，这样，短信模块u3就会将预先储存的一条短信“充电桩漏电”发送出去，和短信模块u3建立连接的相关管理人员手机接收到短信后就能第一时间了解到充电桩本体发生了漏电，以便第一时间对充电桩本体进行维修，减少人员触电的几率。
19.图1、2、3、4所示，由于led显示屏、无线信号发送电路的正极电源输入端和继电器k1常开触点端连接，所以充电桩本体发生漏电时，led显示屏、无线信号发送电路会同时得电工作。led显示屏得电后能直观发光显示文字“充电桩漏电注意安全”，这样后续接近充电桩本体的充电者就能直观知晓充电桩本体漏电，不再进行充电或者接触外壳，防止了触电事故的发生。无线信号发送电路得电工作后，时控开关u5会每间隔3秒钟输出2秒钟电源到无线发射电路模块u6的1及2脚，于是，无线发射电路模块u6会每间隔3秒钟得电工作2秒钟，由于无线发射电路模块u6的第一只无线信号发射按键s1下两个触点预先经导线连接在一起，所以每当充电桩本体发生漏电后，无线发射电路模块u6会每间隔3秒钟发送出2秒钟第一无线闭合信号。无线信号接收电路中，使用前驾驶员打开电源开关sk，于是无线接收电路模块u7处于得电工作状态，车辆驶入充电桩本体2000米范围内，当现场充电桩漏电、无线发射电路模块发射出第一路无线闭合信号后，此刻无线接收电路模块u7会接收到第一路无线
闭合信号，其4脚会输出高电平经电阻r3降压限流进入npn三极管q2的基极，进而npn三极管q2导通集电极输出低电平进入蜂鸣器b的负极电源输入端，于是，蜂鸣器b得电发出响亮的提示声音(每间隔3秒钟发声2秒钟)，这样特定区域的车辆驾驶员就可提前在接近充电桩本体附近2000米左右范围内得到提示，不再将车辆驶入充电桩本体附近，减少了不能充电且到达充电区域的道路不畅通情况下，车辆驶入充电区域给车辆驾驶员带来不必要麻烦。电路中，二极管vd型号是1n4007；电阻r1、r2、r3阻值分别是1m、4.7k、1k；继电器k1、k2是dc12v继电器；npn三极管q1、q2型号是9013；可控硅vs是型号mcr100
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1的塑封单向可控硅；蜂鸣器b是型号sf12v的有源连续声蜂鸣报警器成品。
20.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
21.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。