灯杆式充电桩制造技术

本发明专利技术公开了一种灯杆式充电桩，包括充电桩核心控制器和自动安防输出箱；充电桩核心控制器安装于灯杆本体的中空部分；自动安防输出箱采用金属盒体贴合悬挂于灯杆外部；充电桩核心控制器，包括CPU智能控制模块、电源进线端口与端口保护模块、蓝牙通信模块、输出切换执行模块、电力计量模块、引导与输入信号隔离模块、漏电保护模块、输出端口超温保护模块；自动安防输出箱包括CPU2单片机、自动安防闭锁活门、充电输出插座、插座温度传感与调理模块、状态指示灯、紧急停充按钮、蓝牙天线，装于金属盒体内，金属盒体的前部设有自动安防闭锁活门，自动安防闭锁活门后部设有操作面板，充电输出插座、紧急停充按钮和状态指示灯均安置在操作面板上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种灯杆式充电桩，属于电子

技术介绍
街头有路灯的地方就有灯杆和公共照明电源，灯杆与灯具的传统作用主要是晚间的公共照明，而从清晨到黄昏的大部分时间，路灯基本处于闲置状态，沿途给路灯供电的电源线中也没有电流。对于电力设施来说，这种几近于三分之一时间使用，三分之二时间闲置的做法，无疑是一种极大的资源浪费。在智慧城市的规划建设中，路灯的智能化管理是一个重要的方面，但智能化路灯管理需要通信网络的支撑，而如果仅为路灯单独架设管理网络，其传输数据量很小，性价比很低，又会带来新的设备闲置和资源浪费。而与此种情况恰恰相反，绿色环保高效的电动汽车，目前的发展与推广严重受制于充电网络、供电回路、充电终端（充电桩）以及管理网络的制约，停车位置没有电源、急需充电时不知充电站在哪里、分散的充电桩虽然方便了用户，却又不便于引入供电电源和连接运营监控网络进行集中管理。针对上述两方面的供需矛盾和存在的一系列问题，使人很自然的想到，如果把两者结合起来综合考虑，利用现有路灯灯杆作为依托，布置灯杆式充电桩，并将路灯监控网络和充电桩的监控网络整合为一，就极大的提高了供电、监控网络的利用率，大大减少了设备和运维管理基础平台的重复投资，同时也大大缩减了设备的总体积和占地面积。这种方法既方便设备安装及综合布线，又为今后进一步开拓与扩展灯杆资源的使用范围奠定了物质基础。前面提及灯杆式充电桩是以公共照明灯杆为载体，充电源取自灯杆供电线路，自身设备也安装于灯杆上，因此与集中式充电站相比，地理位置比较分散，基本上处于无人值守状态，且暴露在室外防范风霜雨露侵蚀的条件很差，因此设备使用时的人身安全与设备自身运行安全防护是一个极为重要的问题。对于安装在室外露天环境下，且位置分散、无人值守的情况下，必须保证设备输出在非工作时段处于闭锁状态。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种灯杆式充电桩。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种灯杆式充电桩，其特征在于：包括两大部分：充电桩核心控制器和自动安防输出箱；充电桩核心控制器安装于灯杆本体的中空部分；自动安防输出箱为需要充电用户直接自助操作的部分，采用金属盒体贴合悬挂于灯杆外部；其中，所述充电桩核心控制器，包括CPU智能控制模块、电源进线端口与端口保护模块、蓝牙通信模块、输出切换执行模块、电力计量模块、引导与输入信号隔离模块、漏电保护模块、输出端口超温保护模块及辅助电源模块；所述自动安防输出箱包括CPU2单片机、自动安防闭锁活门、充电输出插座、插座温度传感与调理模块、状态指示灯、紧急停充按钮、蓝牙天线；装于金属盒体内，所述金属盒体背面与灯杆的弧形外表面相吻合，金属盒体上开设有安装孔以穿过螺钉与灯杆紧固；金属盒体的前部设有自动安防闭锁活门，自动安防闭锁活门后部设有操作面板，充电输出插座、紧急停充按钮和状态指示灯均安置在操作面板上。所述自动安防闭锁活门围绕自身转轴可作向上掀开或向下关闭的转动，掀开或关闭时的定位均通过磁性定位系统完成，并且向CPU2单片机发出确认信息；确认关闭后，自动安防闭锁活门可由电磁锁锁闭。作为优选方案，所述磁性定位系统包括一对永久磁钢、双向脉冲电磁阀、双极性脉冲定位电磁铁和开关型霍尔传感器。其最显著的特点是：自动安防闭锁活门的开关门定位、定位是否完成的反馈信息由磁性定位系统实现，相比于其它控制方式，可使系统更加简单可靠，造价低廉。作为优选方案，所述输出端口超温保护模块包括绝缘导热胶套和温控开关，在自动安防输出箱内的充电输出插座各个主电极上，分别套有绝缘导热胶套，每个绝缘导热胶套外均用金属夹具或热缩套管固定安装一只陶瓷外壳封装的温控开关，当工作温度在设定的动作温度以下时，开关呈开路状态；而当工作温度超过设定的动作温度时，开关呈短路状态，向CPU2单片机发出超温告警信号，并进而断开充电输出插座与市电进线之间的连接。作为优选方案，所述紧急停充按钮，安装在充电输出插座旁，当出现紧急情况时，按下紧急停充按钮，即向CPU2单片机发出“紧急停充”外部中断告警信号，立即断开充电输出插座与市电进线之间的连接。作为优选方案，所述CPU2单片机采用STC-MCU单片机，更为具体的，其第20脚输入+5V供电电源，第10脚为电源接地端，通过三端稳压器IC2将插座J3送来的12V直流工作电压稳压为+5V供单片机使用；第1脚（复位引脚）引入通过电容C5和电阻R1产生的复位脉冲信号供CPU2单片机加电复位；第2脚（RXD）、第3脚（TXD）和地线端构成三线式串行数据总线，用于和充电桩核心控制器内的CPU智能控制模块进行通信；第4脚和第5脚之间接晶体振荡器以产生单片机工作时钟；第6脚作为紧急停充信号输入端，连接于电阻R22和紧急停充按钮AN的连接点，正常情况下按钮释放，电阻R22将第6脚电压上拉至+5V电源电压，当按下紧急停充按钮时，第6脚被下拉至地电位，即可产生单片机的中断信号，强制执行应急处理程序；第7、8、9脚分别通过限流电阻R19、R20和R21接至发光二极管LED1（电源）、LED2（运行）和LED3（故障），当这三个管脚中某一个被置为低电平时，对应的LED即发光指示；第11脚为充电输出插座超温探测信号输入端，连接到温度开关与接地电阻R2的连接点；当被测插座的温度在正常范围以内时，温度开关处于断路状态，第11脚被电阻R2下拉至地电平；而当被测插座的温度超过设定门限值时，温度开关处于导通状态，将+5V高电平直接连接到第11脚，信号由低至高的跳变使单片机产生超温保护动作；第12-13脚用于控制双向脉冲电磁阀激磁线圈驱动电流的有无、电流的方向和驱动脉冲的时长，该部分电路包括驱动级NPN型三极管Q11、Q12以及构成H桥式结构的四只三极管Q7、Q8、Q9、Q10；PNP型三极管Q7、Q8构成H桥的上臂，三极管Q7、Q8的发射极均接+12V电源，NPN型三极管Q9、Q10构成H桥的下臂，三极管Q9、Q10的发射极均接地，被驱动的双向脉冲电磁阀激磁线圈RLY2则跨接在上下臂的两交点之间；电阻R11至R18用于配置工作电平；当第12脚和第13脚均输出低电平时，三极管Q11、Q12均截止，电阻R12、R14、R15、R17中均无电流通过因而不产生压降，以此三极管Q7、Q8、Q9、Q10均处于截止状态，激磁线圈RLY2中无电流通过；当第12脚输出高电平，第13脚输出低电平时，三极管Q12导通，而三极管Q11截止，三极管Q12的导通使电阻R15、R17中有电流流过，产生的压降使H桥臂上的三极管Q8与Q10导通，三极管Q11截止使电阻R12、R14中仍无电流流过，因而H桥臂上的三极管Q7与Q9仍处于截止状态，三极管Q8与Q10的单独导通使激磁线圈RLY2得到从左至右的驱动电流；控制这一过程的长短，就能控制驱动电流脉冲的宽度；由于H桥电路左右完全对称，同理可知：当第12脚输出低电平，第13脚输出高电平时，三极管Q7与Q9的单独导通将使激磁线圈RLY2得到从右至左的驱动电流；这样就实现了对驱动电流脉冲的有无、电流方向和时长的有效控制；第14-15脚用于控制“双极性脉冲定位电磁铁”激磁线圈驱动电流的有无、电流的方向和驱动脉冲的时长，其外围电路和工作原理与前者相同，可参考原理图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灯杆式充电桩，其特征在于：包括充电桩核心控制器和自动安防输出箱；充电桩核心控制器安装于灯杆本体的中空部分；自动安防输出箱为需要充电用户直接自助操作的部分，采用金属盒体贴合悬挂于灯杆外部；其中，所述充电桩核心控制器，包括CPU智能控制模块、电源进线端口与端口保护模块、蓝牙通信模块、输出切换执行模块、电力计量模块、引导与输入信号隔离模块、漏电保护模块、输出端口超温保护模块及辅助电源模块；所述自动安防输出箱包括CPU2单片机、自动安防闭锁活门、充电输出插座、插座温度传感与调理模块、状态指示灯、紧急停充按钮、蓝牙天线，装于金属盒体内，所述金属盒体背面与灯杆的弧形外表面相吻合；金属盒体的前部设有自动安防闭锁活门，自动安防闭锁活门后部设有操作面板，充电输出插座、紧急停充按钮和状态指示灯均安置在操作面板上。

【技术特征摘要】
1.一种灯杆式充电桩，其特征在于：包括充电桩核心控制器和自动安防输出箱；充电桩核心控制器安装于灯杆本体的中空部分；自动安防输出箱为需要充电用户直接自助操作的部分，采用金属盒体贴合悬挂于灯杆外部；其中，所述充电桩核心控制器，包括CPU智能控制模块、电源进线端口与端口保护模块、蓝牙通信模块、输出切换执行模块、电力计量模块、引导与输入信号隔离模块、漏电保护模块、输出端口超温保护模块及辅助电源模块；所述自动安防输出箱包括CPU2单片机、自动安防闭锁活门、充电输出插座、插座温度传感与调理模块、状态指示灯、紧急停充按钮、蓝牙天线，装于金属盒体内，所述金属盒体背面与灯杆的弧形外表面相吻合；金属盒体的前部设有自动安防闭锁活门，自动安防闭锁活门后部设有操作面板，充电输出插座、紧急停充按钮和状态指示灯均安置在操作面板上。2.根据权利要求1所述的灯杆式充电桩，其特征在于：所述自动安防闭锁活门围绕自身转轴可作向上掀开或向下关闭的转动，掀开或关闭时的定位均通过磁性定位系统完成，并且向CPU2单片机发出确认信息；确认关闭后，自动安防闭锁活门可由电磁锁锁闭。3.根据权利要求2所述的灯杆式充电桩，其特征在于：所述磁性定位系统包括一对永久磁钢、双向脉冲电磁阀、双极性脉冲定位电磁铁和开关型霍尔传感器。4.根据权利要求1所述的灯杆式充电桩，其特征在于：所述输出端口超温保护模块包括绝缘导热胶套和温控开关，在自动安防输出箱内的充电输出插座各个主电极上，分别套有绝缘导热胶套，每个绝缘导热胶套外均用金属夹具或热缩套管固定安装一只陶瓷外壳封装的温控开关，当工作温度在设定的动作温度以下时，开关呈开路状态；而当工作温度超过设定的动作温度时，开关呈短路状态，向CPU2单片机发出超温告警信号，并进而断开充电输出插座与市电进线之间的连接。5.根据权利要求1所述的灯杆式充电桩，其特征在于：所述紧急停充按钮，安装在充电输出插座旁，当出现紧急情况时，按下紧急停充按钮，即向CPU2单片机发出“紧急停充”外部中断告警信号，立即断开充电输出插座与市电进线之间的连接。6.根据权利要求1所述的灯杆式充电桩，其特征在于：所述CPU2单片机采用STC-MCU单片机，其第20脚输入+5V供电电源，第10脚为电源接地端，通过三端稳压器IC2将插座J3送来的12V直流工作电压稳压为+5V供单片机使用；第1脚引入通过电容C5和电阻R1产生的复位脉冲信号供CPU2单片机加电复位；第2脚RXD、第3脚TXD和地线端构成三线式串行数据总线，用于和充电桩核心控制器内的CPU智能控制模块进行通信；第4脚和第5脚之间接晶体振荡器以产生单片机工作时钟；第6脚作为紧急停充信号输入端，连接于电阻R22和紧急停充按钮的连接点，正常情况下按钮释放，电阻R22将第6脚电压上拉至+5V电源电压，当按下紧急停充按钮时，第6脚被下拉至地电位，即可产生单片机的中断信号，强制执行应急处理程序；第7、8、9脚分别通过限流电阻R19、R20和R21接至发光二极管LED1、LED2和LED3，当第7、8、9脚中有被置为低电平时，对应的LED即发光指示；第11脚为充电输出插座超温探测信号输入端，连接到温度开关与接地电阻R2的连接点；当被测插座的温度在正常范围以内时，温度开关处于断路状态，第11脚被电阻R2下拉至地电平；而当被测插座的温度超过设定门限值时，温度开关处于导通状态，将+5V高电平直接连接到第11脚，信号由低至高的跳变使单片机产生超温保护动作；第12-13脚用于控制双向脉冲电磁阀激磁线圈驱动电流的有无、电流的方向和驱动脉冲的时长，该部分电路包括驱动级NPN型三极管Q11、Q12以及构成H桥式结构的四只三极管Q7、Q8、Q9、Q10；PNP型三极管Q7、Q8构成H桥的上臂，三极管Q7、Q8的发射极均接+12V电源，NPN型三极管Q9、Q10构成H桥的下臂，三极管Q9、Q10的发射极均接地，被驱动的双向脉冲电磁阀激磁线圈RLY2则跨接在上下臂的两交点之间；电阻R11至R18用于配置工作电平；当第12脚和第13脚均输出低电平时，三极管Q11、Q12均截止，电阻R12、R14、R15、R17中均无电流通过因而不产生压降，以此三极管Q7、Q8、Q9、Q10均处于截止状态，激磁线圈RLY2中无电流通过；当第12脚输出高电平，第13脚输出低电平时，三极管Q12导通，而三极管Q11截止，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺飞，胡骅，李跃，
申请(专利权)人：江苏省瑞宝特科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32