电动车智能充电桩的制作方法

1.本实用新型涉及充电设备技术领域，特别是涉及一种电动车智能充电桩。


背景技术：

2.目前国内电动车保有量超三亿辆，据不完全统计全国每年电动车火灾多达数万起，造成重大的人员伤亡和财产损失，电动车不规范充电是火灾的主要原因，如果没有规划相应的电动车停车充电区域，私拉乱接或者拿电池上楼充电的现象时有发生，如果发生充电引发的火灾等现象有可能带来很大的财产损失，毕竟波及的范围相对集中。
3.另外，小区内因无安全充电设备，使业主在单元楼前出现乱拉乱扯电线充电等现象，存在极大的安全隐患。
4.目前市场上通用型充电桩基本上都采用计时控制收费，对充电功率不做采集，现有充电桩普遍采用计时收费，对充电过程的电参数不做采集，功率大的电动车、三轮车和小功率的助力车都按计时计费，导致对充电用户收费不公平，管理者不能统计实际电量消耗与现实收益的直接数据，充电过程的安全性得不到可靠控制，并且收费方式大部分采用扫码和投币方式，扫码也不适合老年人使用，投币方式对提前终止充电的退费也存在一定问题。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供电动车智能充电桩，用于解决现有技术中充电桩收费不公平且安全性低的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电动车智能充电桩，包括：电参数采集模块以及主控mcu，其中，所述电参数采集模块电性连接有电源模块、电量计量模块、温度采集模块以及漏电保护模块；所述主控mcu电性连接有所述电量计量模块、所述温度采集模块、管理模块以及通讯模块。
7.于本实用新型一实施例中，所述电参数采集模块还电性连接有负荷控制模块，其中，所述负荷控制模块电性连接有充电输出模块，且所述充电输出模块与外置充电输出插座连接。
8.于本实用新型一实施例中，所述管理模块包括第一模组以及第二模组，其中，所述第一模组包括扫码管理单元以及ic卡管理单元；所述第二模组包括客户管理单元、金融结算单元、统计与数分单元。
9.于本实用新型一实施例中，所述电动车智能充电桩还设有显示模块，所述显示模块与所述扫码管理单元以及所述金融结算单元电性连接。
10.于本实用新型一实施例中，所述电动车智能充电桩还包括防雷击模块，其中，所述电源模块与外置市电连接，所述防雷击模块位于所述电源模块与所述外置市电之间。
11.于本实用新型一实施例中，所述防雷击模块采用“氧化锌与气体放电”的双重保护电路。
12.于本实用新型一实施例中，所述漏电保护模块采用集成传感器漏电流检测电路，其中，检测响应时间为0.05s。
13.于本实用新型一实施例中，所述电量计量模块中电路数据存储部ram芯片采用62c系列铁电存储器。
14.于本实用新型一实施例中，所述主控mcu还电性连接语音播报模块。
15.于本实用新型一实施例中，所述通讯模块采用wifi和/或5g通信。
16.如上所述，本实用新型的电动车智能充电桩，具有如下有益效果：
17.(1)、采用电量计量芯片，对充电过程的电压、电流、功率、功率因数、电能消耗做实时精确采集，按实际消耗电量收费，对各个充电端的数据进行统计，收支账目清晰。
18.(2)、具备防雨、防雷击、防窃电、漏电保护、欠压、过压、过流、短路、过载保护电路，发生异常及时切断充电回路并报警，通过现场声光报警和短信提醒的方式通知管理者及时处理，具备良好的安全性。
19.(3)、计费方式采用扫码、刷卡结合方式，由用户自行选择，管理者提供充值卡，结算直观方便，充值卡实现一卡通，不同区域的充电桩均可以持一张卡充电。
20.(4)、具备充电记忆功能，当遇到电力中断情况时，保存当前用户充电数据，扫码用户即时结算，充值卡用户在下次充电时自动结算上次费用。
21.(5)、采用充电回路双计量结构，对火线、零线电量数据分别计量，有效针对私自接电窃电的行为，当检测数据发生异常即时报警通知管理者处理。
附图说明
22.图1显示为本实用新型的电动车智能充电桩于一实施例中的充电桩组成示意图；
23.图2显示为本实用新型的电动车智能充电桩于一实施例中的hw8012芯片连接示意图。
具体实施方式
24.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
26.需要说明的是，由于本实施例中的所述电动车智能充电桩为户外安装式充电站，故在实际加工过程中，采用spcc冷轧板带烤漆处理工艺，接口处用凹式泄水槽进行防水，前面板刷卡\显示区采用钢化玻璃带丝印整体防护，输出插座采用一体式防水插座，带弹性保护盖。
27.请参阅图1，为本实用新型提供的电动车智能充电桩，包括：电参数采集模块1以及
主控mcu 2，其中，所述电参数采集模块1电性连接有电源模块3、电量计量模块4、温度采集模块5以及漏电保护模块6；所述主控mcu 2电性连接有所述电量计量模块4、所述温度采集模块5、管理模块7以及通讯模块8。
28.具体地，如图1所示，所述电源模块3、所述电参数采集模块1、所述电量计量模块4以及所述主控mcu 2依次连接，其中，所述主控mcu 2即为单片机，所述电源模块3为ac/dc电源，且与市电连接，所述电参数采集模块1电性连接有温度采集模块5以及漏电保护模块6，其中，所述漏电保护模块6采用高灵敏度的集成传感器漏电流检测电路，检测响应时间为“0.05s”，具体实施时，当发生漏电时，切断电源的响应时间可以在“0.05-0.1s”。
29.进一步地，所述电量计量模块4用于对充电过程的电压、电流、功率、功率因数、电能消耗做实时精确采集，以实现按实际消耗电量收费，做到收支账目清晰；所述电参数采集模块1还电性连接有负荷控制模块9，其中，所述负荷控制模块9电性连接有充电输出模块10，且所述充电输出模块10与外置充电输出插座连接，以用于给电动车充电。
30.需要说明的是，于发明一实施例中，如图2所示，所述充电桩的电路采用火线、零线双回路，电量计量专用芯片hw8012电路，两路电流adc采样通道v1p\v1n、v2p\v2n，在实际操作中，正常用电时火线、零线的电流相等，两路采样数值相等，当有非法接电时会造成火线、零线电流不平衡，此时hw8012芯片会输出异常数据，那么所述主控mcu 2识别异常后自动切断电源并通过所述通讯模块8报警，优选地，所述通讯模块8采用wifi和/或5g通信。
31.此外，于本实施例中，对所述电量计量专用芯片hw8012进行说明，其能够测量有功功率、有功能量，并能同时提供两路独立的有功功率和电流有效值、电压有效值、线频率、过零中断等，可以实现灵活的防窃电方案；hw8012支持全数字的增益、相位和offset校正，有功电能脉冲从pf管脚输出，用户自定义电能脉冲频率从qf引脚输出；hw8012提供的两个串行接口spi和uart，方便与外部mcu之间进行通信；hw8012内部的电源监控电路可以保证上电和断电时芯片的可靠工作。
32.值得一提的是，在一实施例中，所述电量计量模块1中电路数据存储ram芯片采用掉电数据可保持的铁电存储器62c*系列，在具体实施时，当市电中断时，所述主控mcu 2通过电路的法拉电容继续获得一分钟的供电时间，完成结算和数据保存后迅速进入低功耗状态，当所述法拉电容的电量耗尽，主控mcu 2停止工作，但是铁电存储器的数据并不会丢失，市电来电后，充电桩重新启动，断电前的用户重新进入充电桩系统时，所述主控mcu 2进行识别并调出保存的数据，再做相应的结算处理，以实现所述电动车智能充电桩的充电记忆功能。
33.进一步地，在一实施例中，所述主控mcu 2电性连接有所述电量计量模块4、所述温度采集模块5、管理模块7以及通讯模块8，还电性连接语音播报模块18以及ic卡模块19。
34.需要说明的是，所述温度采集模块5用于对充电电路的温度进行测量，所述ic卡模块19采用rfid技术以及“13.56mhz”非接触射频卡读写，所述语音播报模块18用于在报警时发出警报声，还可用于在充电完成后进行播报。
35.在一实施例中，所述管理模块7包括第一模组以及第二模组，其中，所述第一模组包括扫码管理单元11以及ic卡管理单元12；所述第二模组包括客户管理单元13、金融结算单元14、统计与数分单元15。
36.需要说明的是，所述第一模组用于供用户激活所述电动车智能充电桩，所述第二
模组用于管理客户数据、结算费用以及统计和数据采集分析。
37.在一实施例中，所述电动车智能充电桩还设有显示模块16，所述显示模块16与所述主控mcu 2连接，进而与所述扫码管理单元11以及所述金融结算单元14电性连接(图1中未图示)。
38.需要说明的是，所述显示模块16可以为lcd显示模块，与所述扫码管理单元11以及所述金融结算单元14连接，可以用于显示二维码供用户扫描。
39.在一实施例中，所述电动车智能充电桩还包括防雷击模块17，其中，所述电源模块3与外置市电连接，所述防雷击模块17位于所述电源模块3与所述外置市电之间。
40.具体地，所述防雷击模块17采用“氧化锌与气体放电”的双重保护电路，且所述防雷击模块17与一侧与所述电源模块3连接，另一侧与市电连接，以实现防雷击的功能。
41.值得一提的是，所述防雷击模块17采用“氧化锌 气体放电”双重保护电路，抵御雷击浪涌冲击，其中，电源避雷器中的雷电能量吸收，主要是氧化锌压敏电阻和气体放电管；氧化锌压敏电阻是限压型保护器件，没有脉冲电压时呈现高阻状态，一旦响应脉冲电压，立即将电压限制到一定值，其阻抗突变为低阻状态；气体放电管具有很强的承受大能量冲击的能力，但在具体使用时，由于气体放电管在放电时残压极低，近似于短路状态，可避免雷击现象发生。
42.综上所述，本实用新型的电动车智能充电桩，能够对电量做实时精确采集，进而保证按实际消耗电量进行收费；同时本实用新型的电动车智能充电桩具备防雨、防雷击、防窃电的特点，通过漏电保护以及过载保护进一步确保了使用的安全性；并且具备充电记忆功能，当遇到电力中断情况时进行即时结算，直至下次充电时自动结算，有效保障了消费者权益的同时也提高了产品实用性。
43.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。