新能源充电桩控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车充电设备技术领域，具体涉及一种新能源充电桩控制系统。


背景技术：

2.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。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，充电桩人机交互界面能显示充电量、充电时间等数据。传统的充电桩一般功能都比较单一，无法实时监测电动汽车的充电情况，智能化程度低，使用不方便。


技术实现要素：

3.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种新能源充电桩控制系统，解决了传统充电桩功能单一、无法实时监测电动汽车的充电情况、智能化程度低、使用不方便等技术问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种新能源充电桩控制系统，包括充电桩主体，所述充电桩主体内设置有控制模块、开关控制模块、充电计量模块、充电电池和通讯模块，充电桩主体上设置有人机交互界面、刷卡模块和充电接头，开关控制模块、充电计量模块、充电电池、人机交互界面和刷卡模块均与控制模块相连接，充电接头与开关控制模块相连接；充电桩主体的顶部设置有太阳能电池板，太阳能电池板与充电电池相连接；控制模块通过通讯模块与后台管理终端相连接。
5.所述充电计量模块包括电压检测电路、电流检测电路、功率计量芯片和计时模块，电压检测电路和电流检测电路均与功率计量芯片相连接，功率计量芯片和计时模块均与控制模块相连接。
6.所述刷卡模块包括读卡器和刷卡区域，读卡器固定在充电桩主体内，刷卡区域设置在充电桩主体的壳体上且与读卡器相匹配；读卡器与控制模块相连接。
7.所述充电桩主体内设置有电量检测模块，电量检测模块与控制模块相连接。
8.所述充电桩主体的上部设置有照明模块，照明模块包括亮度感应器和若干个led灯，且亮度感应器和led灯均与控制模块相连接。
9.所述充电桩主体的上部还设置有摄像模块，摄像模块采用红外高清摄像头，红外高清摄像头与控制模块相连接。
10.所述充电桩主体上设置有环境检测模块，环境检测模块包括温度传感器和烟雾传感器，且温度传感器和烟雾传感器均与控制模块相连接。
11.所述充电桩主体上安装有报警模块，报警模块采用声光报警器，声光报警器与控制模块相连接。
12.采用上述结构的本实用新型，利用刷卡模块激活充电系统，通过设置充电计量模
块实时统计充电量和充电时长，电量检测模块可检测待充电电车的剩余电量以及所需充电量，同时实时监测电车的充电情况，防止过充；充电桩主体上还设置有led灯，实现在光线暗时也方便充电；所设置的摄像头实时监控充电桩附近情况，提高使用安全性；且充电桩主体上设置有烟雾传感器，达到火灾预警的目的。本实用新型解决了传统充电桩功能单一、无法实时监测电动汽车的充电情况、智能化程度低、使用不方便等问题，整体结构简单，使用方便。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型的控制原理框图。
16.图中：1为充电桩主体，2为控制模块，3为开关控制模块，4为充电计量模块，5为充电电池，6为通讯模块，7为照明模块，8为摄像模块，9为环境检测模块，10为人机交互界面，11为刷卡模块，12为充电接头，13为太阳能电池板，14为电量检测模块，15为报警模块。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.如图1所示，本实用新型提供了一种新能源充电桩控制系统，包括充电桩主体1，所述充电桩主体1内设置有控制模块2、开关控制模块3、充电计量模块4、充电电池5和通讯模块6，充电桩主体1上设置有人机交互界面10、刷卡模块11和充电接头12。其中控制模块可采用stm32f103型号的控制器；开关控制模块用于控制充电电路的通断；充电计量模块用于实时统计充电量和充电时长；人机交互界面包括操作按键和显示屏，操作按键可用于输入充电时长等，显示屏用于显示充电信息，充电信息包括充电计量模块统计出的充电量和充电时长等；刷卡模块用于识别充电卡，充电卡内输入有用户信息等，而控制模块连接存储模块，存储模块内存储有用户信息等数据，用户可利用充电卡激活充电系统。如图2所示，开关控制模块3、充电计量模块4、充电电池5、人机交互界面10和刷卡模块11均与控制模块2相连接，充电接头12与开关控制模块3相连接。使用时，将充电接头外接充电汽车（负载）的充电接口，然后将充电卡对应贴在刷卡模块上以激活充电系统，车主通过操作按键输入充电时长，控制模块接收激活信号后控制开关控制模块导通使充电线路通电，同时控制充电计量模块开始计量充电数据并实时反馈给控制模块，控制模块再反馈至人机交互界面上。充电电池用于为整个充电系统进行供电。充电桩主体1的顶部设置有太阳能电池板13，且太阳能电池板13与充电电池5相连接，太阳能电池板吸收太阳光并将光能转换为电能为充电电池进行供电。所述控制模块2通过通讯模块6与后台管理终端相连接，通讯模块可采用wifi模
块、蓝牙模块、4g/5g模块等其中的任意一种或多种，使得控制模块与后台管理终端之间建立双向通信，一方面实现控制模块所接收的信号可传输到后台管理终端便于后台人员实时监控，另一方面后台人员也可通过后台管理终端下发相关控制指令给控制模块，以实现对充电桩本体的远程控制。
19.具体地，所述充电计量模块4包括电压检测电路、电流检测电路、功率计量芯片和计时模块，其中功率计量芯片的型号为hlw8032，电压检测电路和电流检测电路均与功率计量芯片相连接，电压检测电路用于检测充电电路输出电压，电流检测电路用于检测充电电路的输出电流，所检测到的输出电压和输出电流均传输给功率计量芯片，以计算出充电电路的输出功率，即电车的充电量。计时模块用于统计充电时长。功率计量芯片和计时模块均与控制模块相连接，控制模块接收功率信号和计时信号后反馈至人机交互界面上便于车主查看。
20.所述刷卡模块11包括读卡器和刷卡区域，读卡器固定在充电桩主体1内，刷卡区域设置在充电桩主体1的壳体上且与读卡器相匹配，读卡器与控制模块2相连接。使用时将充电卡贴在刷卡区域内，读卡器读取充电卡信息并传输给控制模块进行比对识别，信息核验通过后将控制开关控制模块导通，从而对电车进行充电。本实施例中的充电桩通过识别用户身份就可激活使用，适用于单位或社区人员免费充电使用。也可以根据实际需求在充电桩内设置收费和计费模块，并放置在公共区域内使用。
21.进一步地，所述充电桩主体1内设置有电量检测模块14，电量检测模块14与控制模块2相连接。电量检测模块用于检测待充电电车的剩余电量以及所需充电量，然后传输给控制模块，由控制模块反馈至显示屏上，给用户提供充电参考；同时实时监测电车的充电情况，防止过充。
22.所述充电桩主体1的上部还分别设置有照明模块7和摄像模块8，其中照明模块7包括亮度感应器和若干个led灯，且亮度感应器和led灯均与控制模块2相连接，亮度感应器的型号为bh1750fvi，用于实时检测光线亮度，光线变暗后，控制模块接收信号并控制led灯打开，实现用户在光线暗时也方便充电。摄像模块8采用uti120型号的红外高清摄像头，红外高清摄像头与控制模块2相连接，摄像模块用于监控充电桩附近情况，提高使用安全性。
23.所述充电桩主体1的侧壁上设置有环境检测模块9，环境检测模块9包括温度传感器和烟雾传感器，温度传感器的型号为ds18b20，烟雾传感器的型号为mq-2，温度传感器用于实时监测充电桩本体的温度，烟雾传感器用于实时监测现场是否有烟雾产生，达到火灾预警的目的。温度传感器和烟雾传感器均与控制模块2相连接。充电桩主体1上还安装有报警模块15，报警模块15采用声光报警器，声光报警器与控制模块2相连接。控制模块用于接收温度传感器、烟雾传感器所监测的信号以及用于控制声光报警器发出警报声，即烟雾传感器被触发后，控制模块接收到信号，然后控制声光报警器发出警报声。所述充电桩主体1上设置有散热窗口，散热窗口内设置有散热风扇，散热风扇的外侧安装有防尘网，散热风扇与控制模块相连接，当温度传感器感应到充电桩的温度较高时，控制模块接收信号并启动散热风扇，使其将充电桩内的热量及时散出去。所设置的防尘网可用来防止外部灰尘进入到充电桩主体内。
24.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型
的保护范围之内。

技术特征：
1.一种新能源充电桩控制系统，包括充电桩主体（1），其特征在于：所述充电桩主体（1）内设置有控制模块（2）、开关控制模块（3）、充电计量模块（4）、充电电池（5）和通讯模块（6），充电桩主体（1）上设置有人机交互界面（10）、刷卡模块（11）和充电接头（12），开关控制模块（3）、充电计量模块（4）、充电电池（5）、人机交互界面（10）和刷卡模块（11）均与控制模块（2）相连接，充电接头（12）与开关控制模块（3）相连接；充电桩主体（1）的顶部设置有太阳能电池板（13），太阳能电池板（13）与充电电池（5）相连接；控制模块（2）通过通讯模块（6）与后台管理终端相连接；所述充电计量模块（4）包括电压检测电路、电流检测电路、功率计量芯片和计时模块，电压检测电路和电流检测电路均与功率计量芯片相连接，功率计量芯片和计时模块均与控制模块（2）相连接；所述充电桩主体（1）上设置有环境检测模块（9），环境检测模块（9）包括温度传感器和烟雾传感器，且温度传感器和烟雾传感器均与控制模块（2）相连接；所述充电桩主体（1）上设置有散热窗口，散热窗口内设置有散热风扇，散热风扇的外侧安装有防尘网，散热风扇与控制模块相连接。2.根据权利要求1所述的新能源充电桩控制系统，其特征在于：所述刷卡模块（11）包括读卡器和刷卡区域，读卡器固定在充电桩主体（1）内，刷卡区域设置在充电桩主体（1）的壳体上且与读卡器相匹配；读卡器与控制模块（2）相连接。3.根据权利要求2所述的新能源充电桩控制系统，其特征在于：所述充电桩主体（1）内设置有电量检测模块（14），电量检测模块（14）与控制模块（2）相连接。4.根据权利要求1或3所述的新能源充电桩控制系统，其特征在于：所述充电桩主体（1）的上部设置有照明模块（7），照明模块（7）包括亮度感应器和若干个led灯，且亮度感应器和led灯均与控制模块（2）相连接。5.根据权利要求4所述的新能源充电桩控制系统，其特征在于：所述充电桩主体（1）的上部还设置有摄像模块（8），摄像模块（8）采用红外高清摄像头，红外高清摄像头与控制模块（2）相连接。6.根据权利要求5所述的新能源充电桩控制系统，其特征在于：所述充电桩主体（1）上安装有报警模块（15），报警模块（15）采用声光报警器，声光报警器与控制模块（2）相连接。

技术总结
本实用新型提出一种新能源充电桩控制系统，包括充电桩主体，所述充电桩主体内设置有控制模块、开关控制模块、充电计量模块、充电电池和通讯模块，充电桩主体上设置有人机交互界面、刷卡模块和充电接头，开关控制模块、充电计量模块、充电电池、人机交互界面和刷卡模块均与控制模块相连接，充电接头与开关控制模块相连接；充电桩主体的顶部设置有太阳能电池板，太阳能电池板与充电电池相连接；控制模块通过通讯模块与后台管理终端相连接。本实用新型解决了传统充电桩功能单一、无法实时监测电动汽车的充电情况、智能化程度低、使用不方便等问题，整体结构简单，使用方便。使用方便。使用方便。


技术研发人员：谷向伟 赵朋 朱海辉 刘思远
受保护的技术使用者：漯河汇力实业(集团)有限公司
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2022/5/25