本實用新型屬于電動汽車充電技術領域，具體涉及一種電動汽車充電設備。

背景技術：

隨著電動技術的進步以及人們環(huán)保意識的增強，電動汽車由于以車載電源為動力，能夠解決燃油汽車尾氣排放污染環(huán)境、高能耗等問題，在十二五時期逐步得到推廣，電動汽車的充電過程中的關鍵環(huán)節(jié)是電動汽車充電設備是否普及以及技術是否成熟，這對電動汽車的普及和推廣起著至關重要的作用。

目前的電動汽車充電設備(充電機、充電樁等)中，人機交互設備在正常待機的情況下通常處于常亮狀態(tài)或者處于常滅狀態(tài)并由人工操作后激活點亮界面，操作及顯示設備在待機狀態(tài)的充電設備一直耗電，增加電力成本，并縮短了人機交互設備的有效使用壽命；必須由人工操作才能激活設備，則存在智能化較低，用戶體驗較差的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種電動汽車充電設備，通過在柜體上安裝有感應裝置，與柜內控制系統(tǒng)連接，本實用新型在待機時切斷顯示屏、指示燈等持續(xù)耗電的人機交互設備，減少充電樁自身電力損耗，同時在檢測到人體靠近后，及時有效的自動激活系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術中存在的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案是，一種電動汽車充電設備，包括具有至少一個充電槍頭的柜體和對柜內各個器件進行實時監(jiān)控的柜內控制系統(tǒng)，以及與柜內控制系統(tǒng)實時通訊的人體檢測系統(tǒng)，所述人體檢測系統(tǒng)為紅外人體檢測裝置，用于將檢測到的感應信號傳輸給柜內控制系統(tǒng)；所述柜內控制系統(tǒng)還連接有用于為柜內各用電設備提供工作電源的電源分配系統(tǒng)，所述電源分配系統(tǒng)分別與顯示設備和操作設備連接。

所述顯示設備和操作設備包括作為人機交互設備以實現(xiàn)人機對話完成充電功能的觸摸屏和刷卡器。

所述柜內控制系統(tǒng)為主控CCU模塊。

還包括設置在柜體上的狀態(tài)指示燈板，狀態(tài)指示燈板包括纏繞在柜體頂部的多圈燈帶。

所述狀態(tài)指示燈板采用RGB三色LED貼片燈珠，控制電壓為12/24VDC，狀態(tài)指示燈板的外殼采用亞克力散光板材質。

所述柜內控制系統(tǒng)還用于監(jiān)測充電槍頭的工作狀態(tài)，并根據(jù)充電槍頭的工作狀態(tài)調整狀態(tài)指示燈板的顯示：

a、綠色顯示，當柜內控制系統(tǒng)監(jiān)測到充電樁有充電槍頭處于非充電狀態(tài)時，控制RGB三色燈珠中綠色部分亮起；

b、黃色顯示，當柜內控制系統(tǒng)監(jiān)測到充電樁無充電槍頭處于非充電狀態(tài)時，控制RGB三色燈珠中黃色部分亮起；

c、紅色顯示，當柜內控制系統(tǒng)監(jiān)測到充電樁出現(xiàn)故障，控制RGB三色燈珠中紅色部分亮起。

所述柜內控制系統(tǒng)通過對各組槍頭CC1信號的檢測，判斷槍頭的工作狀態(tài)：當CC1的電壓為6VDC時，充電槍頭為非充電狀態(tài)；當CC1信號由6VDC變?yōu)?VDC時，充電槍頭為充電狀態(tài)。

所述柜體上設置有放置充電槍頭的插座，插座中安裝槍頭歸位檢測開關，當充電槍頭插入到插座中，觸發(fā)檢測開關，柜內控制系統(tǒng)收到槍頭歸位信號，充電槍頭為非充電狀態(tài)；反之，充電槍頭為充電狀態(tài)。

還包括設置在柜體上電池狀態(tài)指示燈，電池檢測單元通過與在充電電動汽車的BMS通訊采集汽車電池信息經由柜內控制系統(tǒng)發(fā)送給SOC顯示控制，SOC顯示控制根據(jù)所接收到的汽車電池信息控制電池狀態(tài)指示燈進行單色或漸變色的顯示。

還包括設置在柜體上用于放置充電槍頭的插座，插座內設置有照明裝置，插座底部設置有控制照明裝置開閉的行程開關。

所述柜內控制系統(tǒng)包括通過CAN通訊的控制系統(tǒng)1和控制系統(tǒng)2，兩者各控制一路充電回路，兩充電回路之間通過直流接觸器實現(xiàn)并聯(lián)。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型至少具有以下有益效果，目前的電動汽車充電系統(tǒng)在對電動汽車充電結束后，系統(tǒng)中顯示設備及操作設備會持續(xù)耗電，不僅浪費電力資源，而且會減少充電設備的有效使用壽命，本實用新型使充電設備在待機狀態(tài)下自動切斷耗電設備，減少自身電能消耗，提高電能有效利用率，提高自身設備有效使用壽命，節(jié)約運營成本；同時在檢測到人體靠近后，將信號上傳給柜內控制系統(tǒng)，及時有效的自動激活系統(tǒng)，提高了充電樁的人機體驗效果。

目前，觸摸屏自身功耗通常為20W，指示燈等功耗10W，紅外檢測器功耗小于1W，在待機時能有效的減少待機能耗，提高設備有效使用壽命。

進一步的，在目前現(xiàn)有的充電過程中，用戶只能通過充電設備或被充電設備的顯示屏上獲取相關信息，方式較為不便，而且電動汽車充電設備(充電機、充電樁等)還不夠普及，經常會出現(xiàn)到達充電設備時，該設備充電接口均被占用，沒有可用的充電接口，或者設備故障，無法進行充電；采用本實用新型，用戶首先可以在遠距離處根據(jù)柜體頂端狀態(tài)指示燈板的顏色判斷充電樁是否可以充電，方便用戶及時做出正確的選擇，節(jié)約時間提高效率，提升用戶體驗。

進一步的，狀態(tài)指示燈板采用RGB三色LED貼片燈珠，控制電壓為12/24VDC，設置有多圈燈帶纏繞在充電樁頂部，保證燈板的亮度和可靠性，燈帶由柜內控制系統(tǒng)進行黃、綠、紅三色顯示控制，燈板外殼采用亞克力散光板材質，使光線均勻分布，顯示連貫。

進一步的，通過電池檢測單元采集汽車電池信息，并將汽車電池信息通過電池狀態(tài)指示燈顯示出來，指示效果更為直觀，可方便用戶觀測到充電設備的位置、狀態(tài)，從而及時做出判斷。

進一步的，通過插座內設置有照明裝置，實現(xiàn)了充電槍插座的導引指示功能，特別是方便用戶在夜間進行充電操作，插座底部設置有行程開關，方便控制照明裝置的開閉，極大程度的提升了用戶體驗，具有較好的市場前景，便于推廣實施。

附圖說明

圖1為本實用新型的充電指示系統(tǒng)原理圖。

圖2為本實用新型柜體側面結構示意圖。

圖3為本實用新型柜體正面結構示意圖。

圖4為插座結構示意圖。

圖5為充電槍歸位示意圖。

圖6為操作面板結構示意圖。

圖7為本實用新型感應系統(tǒng)原理圖。

附圖中：1-狀態(tài)指示燈板，2-電池狀態(tài)指示燈，3-插座，4-系統(tǒng)急停按鈕，5-觸摸屏，6-刷卡器，7-紅外人體檢測裝置。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型采用滿足GB/T 20234.3-2015國家標準的電動車直流充電槍頭與車輛連接，通過與車輛BMS握手通訊，讀取車輛電池相關信息并為車輛充電。

本實用新型的柜內控制系統(tǒng)包括至少一個控制系統(tǒng)，當包含多個控制系統(tǒng)時，其中一個控制系統(tǒng)為主，其他控制系統(tǒng)為從，所有控制系統(tǒng)之間通過CAN通訊實現(xiàn)并聯(lián)，在本實施例中，以兩個控制系統(tǒng)的情況對本實用新型的原理進行解釋說明；如圖1所示，柜內控制系統(tǒng)包括采用主從結構的兩路控制系統(tǒng)，其中，控制系統(tǒng)1為主，控制系統(tǒng)2為從，兩者各控制一路充電回路，兩者之間通過CAN通訊實現(xiàn)兩路的并聯(lián)功能；

系統(tǒng)進線接入到主斷路器QF，經過交流接觸器KM將三相電源輸入整流模塊，整流模塊包括與控制系統(tǒng)1連接的1#整流模塊和與控制系統(tǒng)2連接的2#整流模塊，通過整流模塊將交流整定為直流，1#整流模塊由直流接觸器KMD1和KMD2將直流電源輸送給1#充電槍頭，2#整流模塊由直流接觸器KMD3和KMD4將直流電源輸送給2#充電槍頭，其中，KMD1和KMD3為DC電源的正極，KMD2和KMD4為DC電源的負極，從而實現(xiàn)對車輛的充電；直流接觸器KMD1和KMD2與系統(tǒng)充電槍頭之間分別連接有熔斷器FU1和分流器FL1，直流接觸器KMD3和KMD4與系統(tǒng)充電槍頭之間分別連接有熔斷器FU1和分流器FL1，其中，熔斷器實現(xiàn)系統(tǒng)的短路保護，分流器實現(xiàn)系統(tǒng)的電流采樣；

當一組整流模塊無法滿足被充電車輛充電功率需求時，可將兩組整流模塊并聯(lián)進行供電，參見圖1，即閉合直流接觸器KMD5使1#整流模塊的正極與2#整流模塊的正極連通，閉合直流接觸器KMD6使1#整流模塊的正極與2#整流模塊的負極連通，實現(xiàn)1#整流模塊與2#整流模塊的并聯(lián)，其中，直流接觸器KMD5和KMD6的開閉由控制系統(tǒng)1控制。

柜內控制系統(tǒng)還連接有用于計量充電槍頭功率輸出的電表，柜內控制系統(tǒng)與集控(即集中控制器)連接，集控收集柜內控制系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)下發(fā)相應控制指令給柜內控制系統(tǒng)，柜內控制系統(tǒng)接收集控發(fā)出的控制指令，并進行相應的控制操作。

如圖2和圖3所示，本實用新型的柜體頂部設置有顯示充電設備狀態(tài)的狀態(tài)指示燈板1，柜體上還安裝有用于顯示在充電汽車電池狀態(tài)的電池狀態(tài)指示燈2，以及用于放置充電槍的插座3，柜體的兩側面至少各設置有一插座3；如圖3和圖6所示，柜體上設置有操作面板，操作面板上設置有顯示設備和操作設備，包括作為人機交互設備以實現(xiàn)人機對話完成充電功能的觸摸屏5和刷卡器6，操作面板上還設置有用于感應人體信號的紅外人體檢測裝置以及系統(tǒng)急停按鈕4；

如圖4所示，為本實用新型的插座3結構示意圖，插座內設置有照明裝置，插座底部設置有控制照明裝置開閉的行程開關，如圖5所示，充電槍歸位到插座3導致行程開關下壓，插座3內照明裝置(即圖1中槍頭歸位指示)斷電熄滅，反之，充電槍從插座3中拔出，行程開關復位，照明裝置通電點亮。

如圖7所示，為本實用新型人體感應模塊工作原理，本實用新型通過柜體上設置的紅外人體檢測裝置7感應人體信號，并將檢測到的信號連接到主控CCU模塊，由主控CCU模塊控制電源分配系統(tǒng)，實現(xiàn)外部顯示及操作設備的供電控制；當充電過程結束后達到預先設定的時間后(比如設定1分鐘)，紅外人體檢測裝置未檢測到人體靠近，即發(fā)出待機信號給主控CCU模塊，主控CCU模塊接收到此信號時，將充電系統(tǒng)的顯示及操作設備的電源切斷；當紅外人體檢測裝置檢測到人體靠近時，將激活信號發(fā)送至主控CCU模塊，從而激活顯示及操作設備供用戶使用。

如圖1和圖3所示，本實用新型中，狀態(tài)指示燈1板包括纏繞在柜體頂部的多圈燈帶，狀態(tài)指示燈板采用RGB三色LED貼片燈珠，控制電壓為12/24VDC，狀態(tài)指示燈板的外殼采用亞克力散光板材質；本實用新型通過狀態(tài)指示燈板1的不同顏色表征充電樁-的不同工作狀態(tài)，工作原理如下：

柜內控制系統(tǒng)通過對各組充電槍頭CC1信號的檢測，實現(xiàn)槍頭檢測：首先，采樣充電槍頭的CC1信號，當CC1的電壓為6VDC時，充電槍頭為非充電狀態(tài)，當柜內控制系統(tǒng)監(jiān)測到充電樁有充電槍頭處于非充電狀態(tài)時，控制RGB三色燈珠中綠色部分亮起；當CC1信號由6VDC變?yōu)?VDC時，則充電槍頭為充電狀態(tài)，當柜內控制系統(tǒng)監(jiān)測到充電樁無充電槍頭處于非充電狀態(tài)時，控制RGB三色燈珠中黃色部分亮起；當柜內控制系統(tǒng)監(jiān)測到充電樁出現(xiàn)故障，控制RGB三色燈珠中紅色部分亮起；

當然，在其他實施例中，本實用新型還可通過在插座內安裝歸位檢測開關進行槍頭檢測，當充電槍頭插入到插座中，觸發(fā)檢測開關，柜內控制系統(tǒng)收到槍頭歸位信號，充電槍頭為非充電狀態(tài)；反之，充電槍頭為充電狀態(tài)。

如圖1和圖2所示，本實用新型采用滿足GB/T 20234.3-2015國家標準的電動車直流充電槍頭與車輛連接，通過與車輛BMS握手通訊，讀取車輛電池相關信息并投入電源模塊開始充電，充電過程中保持與BMS的實時通訊，SOC控制器使用基于ARM內核的芯片，通過豐富的通訊接口將實時的電池SOC信號進行邏輯轉化，控制電池狀態(tài)指示燈的顯示：

本實用新型中，電池狀態(tài)指示燈2采用多組RGB三色LED貼片燈珠，控制電壓12VDC，每組由多顆燈珠組成，保證燈板的亮度和可靠性，每一組燈珠由控制器的一路控制，控制器通過調節(jié)輸出PWM的波形，控制紅、綠、藍三種顏色的比例，完成單色或漸變色的滾動顯示效果；燈板外殼采用亞克力散光板材質，使光線均勻分布，顯示連貫，槍頭SOC顯示的工作過程如下：

首先，柜內控制系統(tǒng)采集電池SOC信號并進行邏輯轉化，充電指示燈可顯示電池SOC值的0-100％，燈珠顯示效果可以分三種：

單色動態(tài)顯示，由柜內控制系統(tǒng)連接的SOC顯示控制接收柜內控制系統(tǒng)的信號，并通過相關計算調整燈柱顏色，調節(jié)PWM控制RGB三色燈珠紅、綠、藍三種顏色的比例，得到需要的顏色，實現(xiàn)電池狀態(tài)指示燈2的彩色動態(tài)顯示效果；

漸變色彩動態(tài)顯示，由SOC顯示控制調節(jié)PWM控制RGB三色燈珠紅、綠、藍三種顏色的比例，將電池SOC從0％到100％分成若干份，每份用唯一的顏色代替，例如：將SOC從0％到100％分成20份，將0％-5％對應深紅色，直到95％-100％對應深綠色，實現(xiàn)色彩連續(xù)的動態(tài)顯示；

呼吸動態(tài)顯示，由SOC顯示控制調節(jié)PWM控制RGB三色燈珠紅、綠、藍三種顏色的比例，得到需要的某種確定的顏色的不同亮度，將此亮度控制在某個范圍內明暗循環(huán)，實現(xiàn)燈柱的呼吸動態(tài)顯示，例如由控制器調節(jié)PWM控制實現(xiàn)燈珠亮度在0％-80％之間進行明暗循環(huán)，得到呼吸般的動態(tài)顯示效果。