[实用新型]一体式电表型充电桩

说明书

技术领域

本实用新型属于充电桩技术领域，具体涉及一种一体式电表型充电桩。

背景技术

以插电式混动汽车、纯电动汽车为代表的电动汽车应用日趋广泛。充电桩作为电动汽车的主要配套设施和供电来源，其重要性不言而喻。随着电动汽车逐步推广，充电桩的需求日益扩大。

我们认为，电动汽车要完整地实现充电流程，离不开电能输送装置和电能计量装置。随着相关行业不断发展完善，电能输送技术和电能计量技术已有出现。然而，上述两者技术的检测、通信、断路等结构相互独立，未见将二者有机结合之案例。

现有的充电桩技术主要侧重于充电功能与人机交互界面，独立内置有电费计量模块。然而，电网公司无法通过充电桩获取电动汽车的充电电量等数据信息，往往需要额外安装一块电表进行计量，增大了充电桩的安装成本。

为此，有必要将充电桩技术与电能计量技术相互借鉴、适度整合，在确保充电稳定性和充电效率的基础上，尽可能地降低充电桩的制造和安装成本，推动电动汽车充电桩的又好又快发展。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的状况，克服上述技术缺陷，提供一种一体式电表型充电桩。

本实用新型采用以下技术方案，所述一体式电表型充电桩包括充电桩和一体式电表，所述充电桩与一体式电表通过连接总线实现电气连接和交互控制，从电网侧引入的火线和零线依次接入一体式电表和充电桩，其中：

所述一体式电表包括电表控制模块、采样模块和电源模块，所述电表控制模块设有MCU控制器，所述MCU控制器用于读取并且计算电能电量，所述采样模块用于采集电压信号和电流信号，上述电流信号进一步包括火线电流信号和零线电流信号，所述电源模块内置有降压器，所述降压器的输入端外接于从电网侧引入的火线和零线，所述降压器的输出端设有第一输出线路和第二输出线路；

所述充电桩包括充电枪和读卡器，所述MCU控制器相互独立地电连接并且控制充电枪和读卡器，所述充电枪的输入端通过线束连接采样模块输出端的火线和零线，所述充电枪的输出端插接电动汽车的充电接口。

根据上述技术方案，所述采样模块设有分压电阻和电压模拟通道，从电网输入的电网电压经所述分压电阻分压作用后得到第一模拟电压，将上述第一模拟电压输入电压模拟通道获得上述电压信号，所述采样模块还设有采样电阻和火线电流模拟通道，流经火线的电流经采样电阻采样作用后得到第二模拟电压，将上述第二模拟电压输入火线电流模拟通道获得上述火线电流信号，所述采样模块还设有电流互感器和零线电流模拟通道，上述零线连接于电流互感器的原边，在电流互感器的副边产生第三模拟电压，将上述第三模拟电压输入零线电流模拟通道获得上述零线电流信号。

根据上述技术方案，所述采样电阻采用锰铜电阻。

根据上述技术方案，所述一体式电表还包括载波模块和RS485通讯模块，所述电源模块还设有整流二极管和整流桥，所述第一输出线路通过整流二极管电连接于采样模块，所述整流桥的输入端电连接第二输出线路，所述整流桥的输出端设有第一支路、第二支路和第三支路，所述第一支路经整流电连接于MCU控制器及其外围电路，所述第二支路经DC/DC转换电连接于载波模块，所述第三支路经整流电连接于RS485通讯模块。

根据上述技术方案，所述整流二极管的输出电压为直流5V，所述第一支路经整流后的输出电压为4.7V，所述第二支路经DC/DC转换后的输出电压为12V，所述第三支路经整流后的输出电压为5V。

根据上述技术方案，所述电表控制模块还设有通讯信号端子，所述MCU控制器通过通讯信号端子与RS485通讯模块双向连接通讯，所述RS485通讯模块进一步外接于上位机。

根据上述技术方案，所述电表控制模块还设有时序信号端子和电脉冲端子，所述时序信号端子用于输出时间信号、需量周期信号和时段投切信号中的任一一种信号，所述电脉冲端子用于输出电脉冲校准信号。

根据上述技术方案，所述一体式电表还包括LCD显示模块，所述LCD显示模块设有LCD屏、背光灯和按键，所述LCD屏、背光灯和按键相互独立地电连接于MCU控制器，当按键被触发时背光灯自动启动。

根据上述技术方案，所述LCD屏具有自动循环显示模式和按键触发显示模式，所述LCD屏的显示项目包括但不限于充电费用、充电时长、充电电量、充电状态、异常报警，当LCD屏显示充电费用时具有8位数字，其中包含2位小数，当LCD屏显示充电电量时其显示单位为千瓦时。