充电桩装置、充电桩充电控制电路及充电桩系统的制作方法

1.本实用新型属于充电设备技术领域，涉及一种充电装置，尤其涉及一种充电桩装置、充电桩充电控制电路及充电桩系统。


背景技术：

2.电动车，即电力驱动车，又名电驱车。电动车分为交流电动车和直流电动车。通常说的电动车是以电池作为能量来源，通过控制器、电机等部件，将电能转化为机械能运动，以控制电流大小改变速度的车辆。这里的电动车可以是电动自行车(电瓶车)，也可以是电动汽车。
3.充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
4.充电桩设有插座，现有充电桩的单个插座上的电力线均需从充电桩控制器上引出，布线复杂，且需要电工操作。
5.有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的充电桩结构，以便克服现有充电桩结构存在的上述至少部分缺陷。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种充电桩装置、充电桩充电控制电路及充电桩系统，可有效的硬件节约成本。
7.为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，采用如下技术方案：
8.一种充电桩装置，所述充电桩装置包括：充电桩本体及至少一插座装置；所述充电桩本体连接各插座装置；
9.所述充电桩本体包括充电桩控制电路；所述插座装置包括插座控制电路及至少两个插座单元，所述插座控制电路连接各插座单元；至少两个插座单元共用一个插座控制电路，共用一个插座控制电路的插座单元并联；
10.所述充电桩控制电路包括第一主控电路、第一无线通信单元、空气开关及第一ac/dc电路，所述第一主控电路连接第一无线通信单元；
11.市电经所述空气开关后，一路与各个插座装置连接，另一路经所述第一ac/dc电路转换成器件正常工作所需的电压；所述第一ac/dc电路分别连接第一主控电路及第一无线通信单元；
12.所述插座控制电路包括第二主控电路、第二无线通信单元、至少两个开关控制电路、至少两个继电器及第二ac/dc电路，所述第二主控电路分别连接第二无线通信单元及各
开关控制电路，各开关控制电路连接对应的继电器；所述第二ac/dc电路分别连接第二主控电路、第二无线通信单元、各开关控制电路及各继电器；
13.所述充电桩本体与插座装置通过各自的无线通信单元通信，能向设定的插座装置发送控制信号。
14.作为本实用新型的一种实施方式，所述第二主控电路包括mcu芯片，所述mcu芯片为各开关控制电路分配对应的gpio口，各开关控制电路通过对应的gpio口连接所述mcu芯片。
15.作为本实用新型的一种实施方式，所述第一无线通信单元包括手机蜂窝网络通信单元，以及nb通信单元、lora通信单元、zigbee通信单元及蓝牙通信单元中的至少一个；
16.所述第二无线通信单元包括手机蜂窝网络通信单元，以及nb通信单元、lora通信单元、zigbee通信单元及蓝牙通信单元中的至少一个；
17.所述手机蜂窝网络通信单元包括2g通信单元、3g通信单元、4g通信单元、5g通信单元中的至少一个。
18.作为本实用新型的一种实施方式，所述充电桩控制电路包括语音芯片及扬声器，所述语音芯片连接所述扬声器及所述第一主控电路。
19.作为本实用新型的一种实施方式，所述插座控制电路包括电量计量电路，所述电量计量电路用以计量通过设定插座单元使用的电量；所述电量计量电路连接所述第二主控电路。
20.作为本实用新型的一种实施方式，所述插座单元为双路智能充电插座或三路智能充电插座；所述双路智能充电插座同时支持两辆电动自行车的充电行为，所述三路智能充电插座同时支持三辆电动自行车的充电行为。
21.作为本实用新型的一种实施方式，各插座单元设有二维码标识。
22.作为本实用新型的一种实施方式，所述充电桩装置为电瓶车充电桩装置，用于为电瓶车充电；或者，所述充电桩装置为电动车充电桩装置，用于为电动车充电。
23.根据本实用新型的另一个方面，采用如下技术方案：一种充电桩充电控制电路，所述充电桩充电控制电路包括充电桩控制电路、至少一插座控制电路，所述充电桩控制电路分别连接各插座控制电路；
24.所述充电桩控制电路包括第一主控电路、第一无线通信单元、空气开关及第一ac/dc电路，所述第一主控电路连接第一无线通信单元；
25.市电经所述空气开关后，一路与各个插座装置连接，另一路经所述第一ac/dc电路转换成器件正常工作所需的电压；所述第一ac/dc电路分别连接第一主控电路及第一无线通信单元；
26.所述插座控制电路包括第二主控电路、第二无线通信单元、至少两个开关控制电路、至少两个继电器及第二ac/dc电路，所述第二主控电路分别连接第二无线通信单元及各开关控制电路，各开关控制电路连接对应的继电器；所述第二ac/dc电路分别连接第二主控电路、第二无线通信单元、各开关控制电路及各继电器；
27.所述充电桩本体与插座装置通过各自的无线通信单元通信，能向设定的插座装置发送控制信号。
28.根据本实用新型的又一个方面，采用如下技术方案：一种充电桩系统，包括服务器
及至少一上述的充电桩装置，所述服务器分别连接各充电桩装置。
29.作为本实用新型的一种实施方式，所述充电桩系统还包括若干终端设备，所述终端设备通过其无线通信单元连接所述服务器；所述服务器用以根据所述终端设备发送的信号生成对设定充电桩装置中设定插座单元的控制信号。
30.本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的充电桩装置、充电桩充电控制电路及充电桩系统，将两路或者三路插座合并设计在一起，共用一套硬件控制电路，可有效的硬件节约成本。
附图说明
31.图1为本实用新型一实施例中充电桩装置的组成示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
33.为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。
34.该部分的描述只针对几个典型的实施例，本实用新型并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本实用新型描述和保护的范围内。
35.说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。
36.本实用新型揭示了一种充电桩装置，图1为本实用新型一实施例中充电桩装置的组成示意图；请参阅图1，所述充电桩装置包括：充电桩本体及至少一插座装置；所述充电桩本体连接各插座装置20。
37.所述充电桩本体包括充电桩控制电路1；所述插座装置20包括插座控制电路2及至少两个插座单元200，所述插座控制电路2连接各插座单元200；至少两个插座单元200共用一个插座控制电路2，共用一个插座控制电路2的插座单元并联。
38.所述充电桩控制电路1包括第一主控电路101、第一无线通信单元102、空气开关103及第一ac/dc电路104，所述第一主控电路101连接第一无线通信单元102。
39.市电经所述空气开关103后，一路与各个插座装置20连接，另一路经所述第一ac/dc电路104转换成器件正常工作所需的电压；所述第一ac/dc电路104分别连接第一主控电路101及第一无线通信单元102。
40.所述插座控制电路2包括第二主控电路201、第二无线通信单元202、至少两个开关控制电路203、至少两个继电器204及第二ac/dc电路205，所述第二主控电路201分别连接第二无线通信单元202及各开关控制电路203，各开关控制电路203连接对应的继电器204；所述第二ac/dc电路205分别连接第二主控电路201、第二无线通信单元202、各开关控制电路203及各继电器204。所述充电桩本体与插座装置20通过各自的无线通信单元通信，能向设定的插座装置发送控制信号。
41.在本实用新型的一实施例中，所述第二主控电路201包括mcu芯片，所述mcu芯片为各开关控制电路分配对应的gpio口，各开关控制电路203通过对应的gpio口连接所述mcu芯
片。
42.充电桩控制电路及插座控制电路的控制板通过无线收发模块实现对从机插座电源开关的无线控制，mcu芯片通过无线收发模块获取到开关指令后控制开关电路实现该路插座上电源的开启与关闭。充电桩控制电路部分可设计两个指示灯，分别是电源指示灯和信号指示灯。
43.在一实施例中，控制电路板上主控ic选型esp32系列芯片或模组，内置蓝牙功能，可在网络信号不好或者没有网络信号的情况下开启蓝牙连接手机进行充电操作。
44.在本实用新型的一实施例中，所述第一无线通信单元102包括手机蜂窝网络通信单元，以及nb通信单元、lora通信单元、zigbee通信单元及蓝牙通信单元中的至少一个。所述第二无线通信单元202包括手机蜂窝网络通信单元，以及nb通信单元、lora通信单元、zigbee通信单元及蓝牙通信单元中的至少一个。所述手机蜂窝网络通信单元包括2g通信单元、3g通信单元、4g通信单元、5g通信单元中的至少一个。在一实施例中，无线收发模块(第一无线通信单元102、第二无线通信单元202)可以是433mhz/2.4ghz无线数据收发模块、zigbee无线收发模块。充电桩端可以有两个无线通信单元，一个无线通信单元与手机、服务器交互，一个无线通信单元与插座端交互。
45.在本实用新型的一实施例中，所述充电桩控制电路1包括语音芯片105及扬声器106，所述语音芯片105连接所述扬声器106及所述第一主控电路101。扬声器用于播放充电开启与完成相关的提示音频。
46.在本实用新型的一实施例中，所述插座控制电路2包括电量计量电路205，所述电量计量电路205用以计量通过设定插座单元200使用的电量；所述电量计量电路205连接所述第二主控电路201。通过在插座内设计电量计量电路，可实现电能的精准计量，防止偷电等不良行为。
47.所述充电桩装置可以为电瓶车充电桩装置，用于为电瓶车充电；所述充电桩装置也可以为电动车充电桩装置，用于为电动车充电。
48.在本实用新型的一实施例中，所述插座单元200为双路智能充电插座或三路智能充电插座；所述双路智能充电插座同时支持两辆电动自行车的充电行为，所述三路智能充电插座同时支持三辆电动自行车的充电行为。多个双路/三路智能充电插座可并联，4平方铜线可并联15台电瓶车，6平方铜线可并联21台电瓶车，10平方铜线可并联30台电瓶车。本实用新型优势是将两路或者三路插座合并设计在一起，共用一套硬件控制电路，可以有效的硬件节约成本。
49.在本实用新型的一实施例中，各插座单元200设有二维码标识。本实用新型无线控制的电瓶车充电桩方案的业务流程可以包括：通过手机app/支付宝/微信扫码，跳转到端口选择与付费页面，选择相应的空闲充电端口与充电时长后付费，付费成功后所选端口号信息通过2g/nb/4g cat.1等物联网模组/蓝牙告知主控芯片，主控芯片通过无线收发模块开启相应插座的继电器，进而开启相应端口的电源进行充电。主控芯片通过无线收发模块开启相应端口的继电器，进而开启对应端口的电源进行充电。全程普通话语音播报引导使用，提升用户体验感。
50.本实用新型还揭示一种充电桩充电控制电路，所述充电桩充电控制电路包括充电桩控制电路、至少一插座控制电路，所述充电桩控制电路分别连接各插座控制电路；所述充
电桩控制电路及插座控制电路的构成可参阅以上有关充电桩装置的描述。所述充电桩本体与插座装置通过各自的无线通信单元通信，能向设定的插座装置发送控制信号。
51.本实用新型进一步揭示一种充电桩系统，包括服务器及至少一上述的充电桩装置，所述服务器分别连接各充电桩装置。在本实用新型的一实施例中，所述充电桩系统还包括若干终端设备，所述终端设备通过其无线通信单元连接所述服务器；所述服务器用以根据所述终端设备发送的信号生成对设定充电桩装置中设定插座单元的控制信号。
52.充电桩本体与插座之间的无线通讯流程为：
53.1、充电桩主控芯片通过物联网模组接收到某个端口开启指令后通过无线收发模块告知插座端开启相应端口的电源开关；
54.2、插座端无线收发模块主动发送心跳包向主机报备自己是否在位，若一段时间内主机未收到某个从设备的心跳信号，则认为该插座不在位，或被用户替换成普通插座，或该插座发生故障。
55.综上所述，本实用新型提出的充电桩装置、充电桩充电控制电路及充电桩系统，将两路或者三路插座合并设计在一起，共用一套硬件控制电路，可有效的硬件节约成本。利用本实用新型的充电桩装置，可节省布线条数；n个插座单元，由原本现有n 1(n条火线 1条共用的零线)条电线，减少至两条电线。
56.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
57.这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。