一种交流充电桩及充电控制方法

技术领域

本发明涉及交流充电桩技术领域，特别指一种交流充电桩及充电控制方法。

背景技术

随着电动汽车的快速发展，越来越多的人开始选择购买更加节能环保的电动汽车，对充电桩的需求也与日俱增。由于交流充电桩的成本和功率低，安全防护和各项性能好，越来越受到人们的重视和青睐，个人可以使用较低的费用购置一套属于自己的交流充电桩安装于小区或自家车库之中。

随着电动汽车的车型呈爆发式增长，不同厂家针对交流充电桩的插枪检查规范也不统一，例如有些车型对插充电枪到启动充电之间有时长要求，若超时则不允许充电，而有些车型则未进行限制，即有些车型有设置充电保护功能，有些车型未设置充电保护功能。

传统的交流充电桩在面对有设置充电保护功能的电动汽车时，无法自动解除充电保护功能，需要手动插拔充电枪，且无法远程或者定时控制电动汽车进行充电，这极大的影响了用户的充电体验。

因此，如何提供一种交流充电桩及充电控制方法，实现自动解除充电保护功能，支持远程或者定时的充电控制，以提升充电体验，成为一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种交流充电桩及充电控制方法，实现自动解除充电保护功能，支持远程或者定时的充电控制，以提升充电体验。

第一方面，本发明提供了一种交流充电桩，包括一MCU、一无线通信模块、一时钟模块、一ACDC模块、一输出控制模块、一继电器、一CP检测模块以及一充电枪；

所述MCU分别与无线通信模块、时钟模块、ACDC模块、输出控制模块、继电器以及CP检测模块连接；所述充电枪的引脚CP与CP检测模块连接，引脚CC与继电器连接，引脚A、B、C、N与输出控制模块连接，引脚PE与继电器连接。

进一步地，所述无线通信模块为2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-IOT通信模块、LORA通信模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块或者ZigBee通信模块中的至少一种。

第二方面，本发明提供了一种交流充电桩的充电控制方法，包括如下步骤：

步骤S10、MCU基于时钟模块检测充电枪插入电动汽车的充电口，超过预设的第一时长阈值还未启动充电，启动充电保护功能限制充电枪的功率输出；

步骤S20、MCU基于接收的充电指令，通过继电器模拟充电枪的拔插动作，以解除充电保护功能的限制；

步骤S30、MCU通过CP检测模块对电动汽车进行充电前的自检后，通过输出控制模块将电网的电能传输给充电枪，进而对电动汽车进行充电。

进一步地，所述步骤S10中，所述启动充电保护功能限制充电枪的功率输出具体为：

启动充电保护功能，断开输出控制模块内部的继电器，进而断开充电枪与电网的通路以限制充电枪的功率输出。

进一步地，所述步骤S20具体为：

MCU通过无线通信模块接收移动终端或者服务器发送的充电指令，解析所述充电指令获取即时充电或者定时充电的充电模式；

MCU解析所述充电模式获取充电时间，在所述充电时间到来时控制继电器断开预设的第二时长阈值后，再闭合继电器，以模拟充电枪的拔插动作，进而解除充电保护功能的限制。

进一步地，所述步骤S30具体为：

MCU通过CP检测模块判断电动汽车输出的CP信号满足电网的输出要求后，闭合输出控制模块内部的继电器以连通充电枪与电网，进而将电网的电能传输给充电枪以对电动汽车进行充电。

本发明的优点在于：

由于交流充电桩通过电动汽车端的CC和PE的通断来判断充电枪的拔插状态，通过设置继电器的两端分别与充电枪的引脚CC、PE连接，控制端与MCU连接，当充电枪插入电动汽车的充电口之后，MCU通过控制继电器即可通断CC和PE，进而模拟充电枪的拔插动作，无需像传统上手动插拔充电枪；通过设置无线通信模块与MCU连接，MCU通过无线通信模块即可远程接收移动终端或者服务器发送的充电指令，而充电指令携带即时充电或者定时充电的充电模式，可控制充电枪立即对电动汽车进行充电，或者定时对电动汽车进行充电，最终实现自动解除充电保护功能，支持远程或者定时的充电控制，极大的提升了充电体验。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种交流充电桩的电路原理框图。

图2是本发明一种交流充电桩的充电控制方法的流程图。

具体实施方式

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：设置继电器的两端分别与充电枪的引脚CC、PE连接，控制端与MCU连接，MCU通过控制继电器通断CC和PE进而模拟充电枪的拔插动作，以实现自动解除充电保护功能；通过设置无线通信模块与MCU连接以支持远程充电控制；通过设置充电指令携带即时充电或者定时充电的充电模式，以支持定时的充电控制。

请参照图1至图2所示，本发明一种交流充电桩的较佳实施例，包括一MCU、一无线通信模块、一时钟模块、一ACDC模块、一输出控制模块、一继电器、一CP检测模块以及一充电枪；

所述MCU用于控制内部各模块的通信、检测、整个交流充电桩的逻辑工作；所述无线通信模块用于远程无线与交流充电桩进行行数据交互；所述时钟模块用于时钟计时；所述ACDC模块用于给交流充电桩提供直流低压电源，以便交流充电桩正常工作；所述输出控制模块用于判断接入电网的指标，控制电网的通断；所述继电器用于控制充电线上的CC信号与电网的PE信号的通断，也是电动汽车端判断是否插充电枪的控制信号；所述CP检测模块用于与电动汽车的信息交互控制，即用来输出和检测电动汽车所需的PWM波形。

所述MCU分别与无线通信模块、时钟模块、ACDC模块、输出控制模块、继电器以及CP检测模块连接；所述充电枪的引脚CP与CP检测模块连接，引脚CC与继电器连接，引脚A、B、C、N与输出控制模块连接，引脚PE与继电器连接。

所述无线通信模块为2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块、5G通信模块、NB-IOT通信模块、LORA通信模块、WIFI通信模块、蓝牙通信模块或者ZigBee通信模块中的至少一种。

本发明一种交流充电桩的充电控制方法的较佳实施例，包括如下步骤：

步骤S10、MCU基于时钟模块检测充电枪插入电动汽车的充电口，超过预设的第一时长阈值还未启动充电，启动充电保护功能限制充电枪的功率输出；传统的交流充电桩此时需要重新手动拔插充电枪以解除充电保护功能限制；

步骤S20、MCU基于接收的充电指令，通过继电器模拟充电枪的拔插动作，以解除充电保护功能的限制；电动汽车拔插充电枪的检测是以CC是否连通PE作为依据，CC与PE连接，则判断插了充电枪，CC与PE断开，则判断拔了充电枪，因此通过继电器来通断CC和PE，即可解除充电保护功能的限制；

步骤S30、MCU通过CP检测模块对电动汽车进行充电前的自检后，通过输出控制模块将电网的电能传输给充电枪，进而对电动汽车进行充电。

所述步骤S10中，所述启动充电保护功能限制充电枪的功率输出具体为：

启动充电保护功能，断开输出控制模块内部的继电器，进而断开充电枪与电网的通路以限制充电枪的功率输出。

所述步骤S20具体为：

MCU通过无线通信模块接收移动终端或者服务器发送的充电指令，解析所述充电指令获取即时充电或者定时充电的充电模式；定时充电的充电模式可结合削峰填谷的充电策略节省充电费用；

MCU解析所述充电模式获取充电时间，在所述充电时间到来时控制继电器断开预设的第二时长阈值后，再闭合继电器，以模拟充电枪的拔插动作，进而解除充电保护功能的限制。例如断开继电器5S后再闭合继电器，以模拟充电枪的拔插动作。

所述步骤S30具体为：

MCU通过CP检测模块判断电动汽车输出的CP信号满足电网的输出要求后，闭合输出控制模块内部的继电器以连通充电枪与电网，进而将电网的电能传输给充电枪以对电动汽车进行充电。

综上所述，本发明的优点在于：

由于交流充电桩通过电动汽车端的CC和PE的通断来判断充电枪的拔插状态，通过设置继电器的两端分别与充电枪的引脚CC、PE连接，控制端与MCU连接，当充电枪插入电动汽车的充电口之后，MCU通过控制继电器即可通断CC和PE，进而模拟充电枪的拔插动作，无需像传统上手动插拔充电枪；通过设置无线通信模块与MCU连接，MCU通过无线通信模块即可远程接收移动终端或者服务器发送的充电指令，而充电指令携带即时充电或者定时充电的充电模式，可控制充电枪立即对电动汽车进行充电，或者定时对电动汽车进行充电，最终实现自动解除充电保护功能，支持远程或者定时的充电控制，极大的提升了充电体验。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。