1.一种智能充电桩,其特征在于:包括充电桩本体(1)、充电桩控制装置(2)和充电枪(3),所述充电桩本体(1)与所述充电桩控制装置(2)连接,所述充电枪(3)与所述充电桩控制装置(2)通过继电器电路(4)连接;
所述充电桩本体(1),用于感应射频卡,识别射频卡内的用户信息,将用户信息传输至充电桩控制装置(2);还用于根据用户信息生成语音信号,并对语音信号进行语音播放,引导用户设置充电信息;还用于录入触控信息,将触控信息传输至充电桩控制装置(2);还用于对充电信息和总费用信息进行显示和打印;
所述充电桩控制装置(2),用于根据用户信息生成启动信息,在充电枪(3)与充电汽车的电池连接时,根据启动信号控制继电器电路(4)进行导通,向充电枪(3)输出电能;对充电汽车在充电过程进行信息采样,并对采样信息进行判断,根据判断结果控制继电器电路(4)进行导通或断开;还用于对触控信息进行处理,生成充电信息和总费用信息,根据充电信息设定继电器电路(4)的导通时间;还用于实时计量电能,生成电能计量信号和实时费用信号,将电能计量信号和实时费用信号传输至智能终端进行显示;所述充电桩控制装置(2)包括处理器(210)、控制器(220)和采样模块(230);所述采样模块(230)的输出端与所述处理器(210)通过AD转换器连接;所述采样模块(230)的采集端与充电枪(3)连接;所述控制器(220)与所述处理器(210)通过串口连接;
所述采样模块(230),用于采集充电汽车在充电过程中的电压信息、电流信息和零序电流信息,生成采样信号传输至处理器(210);所述采样模块(230)包括电压采样电路(231)、电流采样电路(232)和零序电流采样电路(233),所述电压采样电路(231)、电流采样电路(232)和零序电流采样电路(233)均与充电枪(3)连接;
所述电压采样电路(231)用于采集充电汽车电池的电压信息,生成电压信号传输至处理器(210)进行判断;所述电压采样电路(231)包括电阻R4至电阻R8、互感器T1、电容C1和电容C2,所述互感器T1的一输入端经电阻R4与火线连接,另一输入端与零线连接;所述互感器T1的一输出端经电阻R5与输出端V1P连接,还经电阻R6接地;电容C1的一端接地,另一端与输出端V1P连接;所述互感器T1的另一输出端经电阻R8与输出端V1N连接,还经电阻R7接地;
所述电容C2的一端接地,另一端与输出端V1N连接;
所述电流采样电路(232)用于采集充电汽车电池的电流信息,生成电流信号传输至处理器(210)进行判断;
所述零序电流采样电路(233)用于采集充电汽车电池的零序电流信息,生成零序电流信号传输至处理器(210)进行判断;
所述处理器(210),用于在充电枪(3)与充电汽车的电池连接时,根据启动信号生成控制信号传输至控制器(220);还用于对采样信息进行判断,当采样信息低于设定阈值时,则通过控制器(220)控制继电器电路(4)进行断开;当采样信息超过设定阈值时,则通过控制器(220)控制继电器电路(4)保持导通状态;
所述控制器(220),用于根据控制信号控制继电器电路(4)进行导通,通过充电枪(3)向充电汽车的电池输出电能;
所述继电器电路(4),用于导通或断开向充电枪(3)输出电能,还用于当瞬间电流过大时,自动断开向充电枪(3)输出电能。
2.根据权利要求1所述一种智能充电桩,其特征在于:所述充电桩本体(1)包括射频模块(110)、语音播报模块(120)、触控显示模块(130)和打印模块(140),所述射频模块(110)和打印模块(140)与所述充电桩控制装置(2)通过串口连接,所述语音播报模块(120)、触控显示模块(130)与所述充电桩控制装置(2)连接;
所述射频模块(110),用于感应射频卡,识别射频卡内的用户信息,将用户信息传输至充电桩控制装置(2);
所述充电桩控制装置(2),用于根据用户信息生成启动信息,根据启动信号控制继电器电路(4)进行导通,并将用户信息传输至语音播报模块(120);还用于对触控信息进行处理,生成充电信息和总费用信息,根据充电信息设定继电器电路(4)的导通时间;
所述语音播报模块(120),用于根据用户信息生成语音信号,并对语音信号进行语音播放,引导用户设置充电信息;
所述触控显示模块(130),用于录入触控信息,将触控信息传输至充电桩控制装置(2);
还用于对充电信息和总费用信息进行显示;
所述打印模块(140),用于提取充电信息和总费用信息,对充电信息和总费用信息进行打印。
3.根据权利要求2所述一种智能充电桩,其特征在于:所述充电桩控制装置(2)还包括电能表(240)和无线模块(250);所述电能表(240)和无线模块(250)均与所述处理器(210)连接;
所述电能表(240),用于计量电能,生成电能计量信号传输至处理器(210);
所述处理器(210),用于对电能计量信号进行处理,生成实时费用信号;将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至无线模块(250);
所述无线模块(250),用于根据用户信息,通过服务器与用户智能终端无线连接,将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至服务器,服务器将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至用户智能终端进行数据共享、显示和远程控制。
4.根据权利要求1所述的一种智能充电桩,其特征在于:所述电流采样电路(232)包括电阻R9至电阻R12、互感器T2、电容C3和电容C4,所述互感器T2的两个输入端分别与火线和零线连接;所述互感器T2的一输出端经电阻R9与输出端V2N连接,还经电阻R10接地;电容C3的一端接地,另一端与输出端V2N连接;所述互感器T2的另一输出端经电阻R12与输出端V2P连接,还经电阻R11接地;所述电容C4的一端接地,另一端与输出端V2P连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能充电桩,其特征在于:所述零序电流采样电路(233)包括电阻R13至电阻R16、互感器T3、电容C5和电容C6,所述互感器T3的两个输入端分别与火线和零线连接;所述互感器T3的一输出端经电阻R13与输出端V3N连接,还经电阻R14接地;
电容C5的一端接地,另一端与输出端V3N连接;所述互感器T3的另一输出端经电阻R16与输出端V3P连接,还经电阻R15接地;所述电容C6的一端接地,另一端与输出端V3P连接。
6.根据权利要求1所述的一种智能充电桩,其特征在于:所述继电器电路(4)包括mos管U4A、保险丝U5A、电阻R1至电阻R3、二极管D4和继电器U6A,所述mos管U4A的栅极经电阻R1和电阻R2接入5V电压;所述mos管U4A的漏极接入5V电压,所述mos管U4A的源极经保险丝U5A、电阻R3与二极管D4的负极连接,所述二极管D4的正极接地,所述继电器U6A与所述二极管D4并联。
7.一种智能充电方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、充电桩本体(1)感应射频卡,识别射频卡内的用户信息,将用户信息传输至充电桩控制装置(2);还根据用户信息生成语音信号,并对语音信号进行语音播放,引导用户设置充电信息;还录入触控信息,将触控信息传输至充电桩控制装置(2);
步骤2、充电桩控制装置(2)根据用户信息生成启动信息,在充电枪(3)与充电汽车的电池连接时,根据启动信号控制继电器电路(4)进行导通,向充电枪(3)输出电能;同时对充电汽车在充电过程进行信息采样,并对采样信息进行判断,根据判断结果控制继电器电路(4)进行导通或断开;还对触控信息进行处理,生成充电信息和总费用信息,根据充电信息设定继电器电路(4)的导通时间;还实时计量电能,生成电能计量信号和实时费用信号,将电能计量信号和实时费用信号传输至智能终端进行显示;所述充电桩控制装置(2)包括处理器(210)、控制器(220)和采样模块(230);所述采样模块(230)的输出端与所述处理器(210)通过AD转换器连接;所述采样模块(230)的采集端与充电枪(3)连接;所述控制器(220)与所述处理器(210)通过串口连接;
所述采样模块(230),用于采集充电汽车在充电过程中的电压信息、电流信息和零序电流信息,生成采样信号传输至处理器(210);所述采样模块(230)包括电压采样电路(231)、电流采样电路(232)和零序电流采样电路(233),所述电压采样电路(231)、电流采样电路(232)和零序电流采样电路(233)均与充电枪(3)连接;
所述电压采样电路(231)用于采集充电汽车电池的电压信息,生成电压信号传输至处理器(210)进行判断;所述电压采样电路(231)包括电阻R4至电阻R8、互感器T1、电容C1和电容C2,所述互感器T1的一输入端经电阻R4与火线连接,另一输入端与零线连接;所述互感器T1的一输出端经电阻R5与输出端V1P连接,还经电阻R6接地;电容C1的一端接地,另一端与输出端V1P连接;所述互感器T1的另一输出端经电阻R8与输出端V1N连接,还经电阻R7接地;
所述电容C2的一端接地,另一端与输出端V1N连接;
所述电流采样电路(232)用于采集充电汽车电池的电流信息,生成电流信号传输至处理器(210)进行判断;
所述零序电流采样电路(233)用于采集充电汽车电池的零序电流信息,生成零序电流信号传输至处理器(210)进行判断;
所述处理器(210),用于在充电枪(3)与充电汽车的电池连接时,根据启动信号生成控制信号传输至控制器(220);还用于对采样信息进行判断,当采样信息低于设定阈值时,则通过控制器(220)控制继电器电路(4)进行断开;当采样信息超过设定阈值时,则通过控制器(220)控制继电器电路(4)保持导通状态;
所述控制器(220),用于根据控制信号控制继电器电路(4)进行导通,通过充电枪(3)向充电汽车的电池输出电能;
步骤3、充电桩本体(1)对充电信息和总费用信息进行显示和打印。