專利名稱：交流充電樁的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交流充電樁，主要用于以電作為動力的機動車充電，比如為電動汽車、游覽車、混合動力車充電。
背景技術：
目前電動汽車產(chǎn)業(yè)是國家大力推廣的低碳節(jié)能產(chǎn)業(yè)，而充電設施是電動汽車發(fā)展的基礎設施，鑒于這種情況，國家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司均在大力推廣電動汽車充電設施的建設，并作為其“十二五”的重點項目。電動汽車充電設施可以分為充電樁、充電站、換電站三種類型。充電樁對具有車載充電機的電動汽車提供交流充電電源，具有占地面積較小，布點靈活的特點。長期來看，在我國占據(jù)主導地位的常規(guī)充電方式應為慢充，停車場和路邊的交流充電樁將成為占主導地位的充電設施。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種能為電動汽車、游覽車、混合動力車提供電能的交流充電裝置。本實用新型提供的這種交流充電樁，包括電能計量表計、交流接觸器、主控制模塊、繼電器、信號檢測模塊、讀卡器、顯示模塊及觸摸屏，所述主控制模塊包括ARM嵌入式管理平臺、人機界面/接口驅動、通信接口、射頻卡交互模塊、語音提示模塊、計費管理模塊， 主控制模塊通過其人機界面/接口驅動與顯示模塊及觸摸屏連接，通過其射頻卡交互模塊與讀卡器交互，信號檢測模塊與主控制模塊連接，用于設備的狀態(tài)檢測，主控制模塊通過 RS485與電能計量表通信，主控制模塊通過繼電器控制交流接觸器執(zhí)行電源的送電和斷電的動作。所述通信接口有RJ45網(wǎng)絡通信接口、GPRS通信接口、遠紅外接口、兩路RS485。所述主控制模塊還連有打印輸出設備。本實用新型適用于為電動汽車、游覽車、混合動力車的充電，可安裝于電動汽車充電站、公共停車場、住宅小區(qū)停車場、大型商場停車場等室內或室外場所，為具有車載充電機的電動汽車提供電能供給的交流充電裝置。

圖1是本實用新型所述交流充電樁結構示意圖。圖2是主控制模塊的工作原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型交流充電樁的結構和原理作進一步的描述從圖1可以看出，本實用新型交流充電樁包括主控制模塊、顯示模塊及觸摸屏、電源單元、電能計量表、讀卡器、通信接口(包括RJ45網(wǎng)絡接口、GPRS無線接口、遠紅外接口)、LED狀態(tài)指示、信號檢測裝置、485級聯(lián)模塊、打印機、繼電器(充電回路開關控制)、交流接觸器。其中主控制模塊作為充電樁系統(tǒng)的控制中心，主要包括:ARM嵌入式管理平臺、人機界面/接口驅動、通信接口、射頻卡交互、語音提示、計費管理等功能。ARM嵌入式電表管理平臺硬件部分采用一款ATMEL公司的ARM9芯片，該芯片具有ARM微處理器以其處理速度快、 超低功耗、價格低廉等特點，軟件平臺采用Linux嵌入式軟件平臺，其具有系統(tǒng)占用率低、 高性能運算、高可擴展性和易維護的特點。顯示模塊及觸摸屏由液晶顯示和觸摸屏兩部分組成，液晶顯采用的800*600彩色 TFT 7英寸IXD，觸摸屏采用五線電阻式。主控制模塊通過其人機界面/接口驅動與顯示模塊及觸摸屏連接。電能計量表本實用新型充電樁的計量是通過高精度電子式多功能電能表實現(xiàn)的，電能計量表通過485接口與主控制模塊連接，同時與交流接觸器連接，電能計量表讀取表計的電能量再結合費率參數(shù)實現(xiàn)了正確的計費功能。電能計量表可以根據(jù)客戶的需要任意選擇各種等級和型號的電子式多功能電能表。讀卡器采用的是非接觸式IC卡讀卡器。通過兩次刷卡完成一次充電的交易方式，用戶第一次刷卡，主控制器讀取卡上余額，并將該卡鎖住，等充電完成后，提示用戶再次刷卡，此次刷卡主要是扣除卡上消費的金額，同時解鎖這張卡。通信接口 包括兩路RS485、一路以太網(wǎng)接口和GPRS無線通信接口，一路RS485用于主控制器和計量表計通信，主控制器通過該路通信接口實時讀取計量表計電流、電壓和各個費率的點能量，及對計量表計的廣播校時等。另一路RS485用于與其它充電樁級聯(lián)通信。以太網(wǎng)接口或GPRS無線通信接口主要用于與主臺軟件進行信息交互，實現(xiàn)主臺軟件對充電樁的參數(shù)設置和數(shù)據(jù)查詢，同時充電樁也能通過以太網(wǎng)接口實時上傳充電樁的狀態(tài)和交易信息。LED狀態(tài)指示該裝置有三個指示燈故障提示燈、運行提示燈、充電提示燈，用來提示充電樁的各種狀態(tài)。故障指示燈常亮表示告警事件的發(fā)生，例如維修門被打開、充電過程中插座門被打開、與表計的通信出現(xiàn)故障、急停按鈕被按下、欠壓過壓過流等電參量事件發(fā)生等等；運行提示燈常亮表示供電回路有電，能夠充電；充電提示燈閃爍表示正在充電過程中，充電提示燈常亮表示此次充電已經(jīng)完成，需要刷卡結束本次充電。信號檢測模塊該模塊對外圍器件實時進行監(jiān)視，包括對打印機的狀態(tài)檢測、插座連接狀態(tài)的檢測、維修門狀態(tài)的檢測、充電過程中對充電回路過壓欠壓斷相過流等事件的檢測、插座門狀態(tài)的檢測等，結合充電樁所處的狀態(tài)，通過對這些狀態(tài)的分析能正確執(zhí)行充電過程及保護充電樁的安全運行。繼電器(充電回路開關控制)整個充電樁最重要的控制就是對充電回路開關的控制，正確執(zhí)行該動作是充電樁安全運行的保障，如果在充電過程中發(fā)生欠壓過壓過流斷相等事件、維修門被打開、插座門被打開、插座斷開，認為是不正常狀態(tài)，應立即斷開充電回路，保障充電樁和電動汽車的安全，主控制模塊通過繼電器控制交流繼電器，由交流繼電器執(zhí)行充電時的送電和斷電。打印機為了方便用戶，用戶結束充電后，可以選擇打印此次消費憑證，打印的內容主要有充電樁號、卡號、卡上余額、此次充電金額時間電量、交易流水號、開始和結束充CN 電時間及打印該憑證的時間。語音提示模塊語音提示模塊與主控制模塊交互，主要用于提示用戶正確操作該充電樁，及出現(xiàn)異常情況的處理方法。所圖2所示為主控制模塊工作原理，主控制模塊通過與周圍模塊交互實現(xiàn)外設通信、人機交互、打印機控制、信號檢測、充電回路控制、告警事件的處理。圖中①標注為通信接口處理模塊中通信模塊與規(guī)約解析交互部分，通信接口處理模塊包括以太網(wǎng)通信模塊、GPRS通信模塊、遠紅外通信模塊及規(guī)約解析模塊。通信接口接收到外部設備正確的數(shù)據(jù)幀，通過消息的形式發(fā)送給規(guī)約解釋模塊。規(guī)約解釋模塊根據(jù)不同的數(shù)據(jù)幀類型執(zhí)行相應的處理，如需要和其它模塊交互時，則發(fā)送信息給主控制模塊，即圖中標注為②的地方。圖中③標注為主控制模塊與顯示模塊與觸摸屏交互部分，顧客通過觸摸屏選擇操作業(yè)務，觸摸屏以消息的方式通知主控模塊，由主控模塊獨自或與其它模塊交互共同完成相應操作，并把處理結果通過液晶顯示屏反饋用戶。顧客在選擇票據(jù)打印業(yè)務時，由主控模塊調用打印處理模塊，由打印設備輸出相關票據(jù)。圖中④標注為主控模塊與讀卡器交互部分，讀卡器實時監(jiān)控是否有卡，讀取卡上的信息，發(fā)送消息給主控模塊；同時也接收主控模塊發(fā)送過來的消息，回寫射頻卡。圖中⑤標注為主控模塊與語音提示模塊交互部分，語音提示模塊實時接收主控制模塊發(fā)送過來的消息，調用相應語音文件，執(zhí)行相應的語音提示，達到提示和方便用戶操作的目的。圖中⑥標注為主控模塊與高精度電子式電能表交互部分，主控制模塊通過485的方式與高精度電子式電能表相連接。主控制模塊判斷充電是否開始，同時讀取充電交易卡信息和電能表電參量，充電交易完成，重新讀取充電交易卡信息和電能表電參量，進行電量及計費計算，并實時更新及保存計費信息。
權利要求1.一種交流充電樁，其特征在于該充電樁包括電能計量表、交流接觸器、主控制模塊、 繼電器、信號檢測模塊、讀卡器、顯示模塊及觸摸屏，所述主控制模塊包括ARM嵌入式管理平臺、人機界面/接口驅動、通信接口、射頻卡交互模塊、語音提示模塊、計費管理模塊，主控制模塊通過其人機界面/接口驅動與顯示模塊及觸摸屏連接，通過其射頻卡交互模塊與讀卡器交互，信號檢測模塊與主控制模塊連接，用于設備的狀態(tài)檢測，主控制模塊通過 RS485與電能計量表通信，主控制模塊通過繼電器控制交流接觸器執(zhí)行送電和斷電的動作。
2.根據(jù)權利要求1所述的交流充電樁，其特征在于所述通信接口有RJ45網(wǎng)絡通信接口、GPRS通信接口、遠紅外接口、兩路RS485。
3.根據(jù)權利要求1所述的交流充電樁，其特征在于主控制模塊還連有打印輸出設備。
4.根據(jù)權利要求1所述的交流充電樁，其特征在于主控制模塊與一語音提示模塊通信，語音提示模塊實時接收主控制模塊發(fā)送過來的消息，調用相應語音文件，執(zhí)行相應的語首提不。
專利摘要本實用新型公開了一種交流充電樁，包括電能計量表計、交流接觸器、主控制模塊、繼電器、信號檢測模塊、讀卡器、顯示模塊及觸摸屏，所述主控制模塊包括ARM嵌入式管理平臺、人機界面/接口驅動、通信接口、射頻卡交互模塊、語音提示模塊、計費管理模塊，主控制模塊通過其人機界面/接口驅動與顯示模塊及觸摸屏連接，通過其射頻卡交互模塊與讀卡器交互，信號檢測模塊與主控制模塊連接，用于設備的狀態(tài)檢測，主控制模塊通過RS485與電能計量表通信，主控制模塊通過繼電器控制交流接觸器執(zhí)行電源的送電和斷電的動作。本實用新型主要用于以電作為動力的機動車充電。
文檔編號H02J7/00GK202231467SQ20112038246
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權日2011年10月10日
發(fā)明者徐智, 李魯智, 殷昌華, 肖志華, 鄧智慧, 郭力保, 黃深喜 申請人:威勝集團有限公司