一种电动汽车充放电多功能智能插座制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电动汽车充放电多功能智能插座，包括电源模块、人机交互模块、无线通讯模块、中央处理器、驱动模块和双向计量模块；其中，驱动模块包括驱动电路和继电器，双向计量模块包括双向计量电路和采样电路。本实用新型专利技术根据电动汽车充放电的特性，在常规电动汽车充放电插座上增加了计费、保护、计时多种功能。该智能插座体积小巧，成本低廉，功能集成度高，具有广阔的应用前景。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动汽车充放电多功能智能插座。技术背景随着科技的进步，人们在传统石化能源汽车的基础上研发了电动汽车。由于电动汽车具有低排放和低污染的特性而符合社会可持续发展的要求，为此，电动汽车已成为汽车工业发展的必然趋势。电动汽车的充放电需通过插座接入电网来实现。常规的充放电插座将电动汽车和电网进行电气连接。然而，当遇到电网电流、电压大幅波动以及充放电过程中的其他突发情况时，常规的充放电插座无法采取任何有效措施，来保护电动汽车的电池免受损害。智能家电的发展导致了智能插座的出现。目前，智能插座的设计主要针对普通的家用电器。已有研究讨论了集成式智能插座的雏形，它利用单相计量芯片，具备了家用电器耗电量的计量功能。但这种家 用电器智能插座无法解决电动汽车充放电时所需要的计费、保护、计时要求。电动汽车智能插座的研究还仅限于安装结构和连接结构的设计层面，而缺乏计费、保护和计时的功能。因此，一种电动汽车充放电多功能智能插座亟待研发
技术实现思路
针对上述尚无一种电动汽车充放电多功能智能插座的现状，本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术没有考虑电动汽车充放电特性的缺点，在常规电动汽车充放电插座的基础上，增加计费、保护、计时多种功能。计费功能实现了电动汽车充放电电费的双向计量及结算。保护功能根据电动汽车电池的安全参数，在插座端通过继电器动作来实现对电池的保护。计时功能根据电池荷电状态和直流侧充放电电流，计算电动汽车充放电所需时间，以及设定电动汽车的充放电时间。该智能插座体积小巧，成本低廉，功能集成度高，具有广阔的应用前景。本技术解决上述问题采取的技术方案是—种电动汽车充放电多功能智能插座，包括电源模块、人机交互模块、无线通讯模块、中央处理器、驱动模块和双向计量模块；其中，驱动模块包括驱动电路和继电器，双向计量模块包括双向计量电路和采样电路。双向计量模块接入中央处理器的输入端；中央处理器的输出端接入驱动模块；人机交互模块和无线通讯模块与中央处理器双向连接。驱动模块中，驱动电路的型号是TP100，继电器的型号是ZV25-P。双向计量模块中，双向计量芯片的型号是ZA25-NP，采样电路的型号是ADMC401。无线通讯模块的型号是M49003。中央处理器的型号是STC89S51。电源模块的型号是LM2575-5. 0，电源模块为其他模块提供稳定的工作电源。人机交互模块包括键盘和显示屏，显示屏的型号是ULN2003。本技术所述的一种电动汽车充放电多功能智能插座的工作原理和工作步骤是( I)无线通讯模块与充电站后台管理系统通讯，获取电网实时充放电电价；并与电动汽车电池管理系统通讯，获取电动汽车电池的基本参数以及电动汽车电池的容量、荷电状态和直流侧充放电电流。采样电路采集电动汽车的交流侧充放电电压和电流，并计算出充放电瞬时功率。以上所有参数经过格式转换处理传送至中央处理器存储。(2)用户从人机交互模块插入结算卡，电动汽车便开始处于充放电状态。双向计量电路根据交流侧充放电电压、充放电电流、充放电瞬时功率以及充放电时间，计算出充电电费和放电收益。中央处理器根据直流侧充放电电压和充放电电流，判断电动汽车当前的充放电方式。在常规充放电方式下，中央处理器每5分钟结算一次充电电费和放电收益。在快速充电方式下，中央处理器每O. 5分钟结算一次充电电费。中央处理器将充电电费和放电收益的结算结果进行存储和显示。(3)中央处理器从无线通讯模块获取电动汽车电池的基本参数。这些参数包括电池类型、型号、电池平台电压、放电终止电压、充电终止电压、电池单元数目、电池温度、充放电方式及其对应的直流侧电压电流安全阈值。中央处理器同时通过采样电路获取交流侧充放电电压和充放电电流，计算出充放电瞬时功率、电压偏差和功率因素。在电动汽车充放电过程中，中央处理器每3秒钟从无线通讯模块和采样电路获取一次参数。一旦有参数超过安全阈值，中央处理器通过驱动模块输出控制信号，控制继电器断开电源，以实现对电动汽车电池的保护。(4)中央处理器根据电动汽车电池的荷电状态和直流侧充放电电流，计算出充放电至指定荷电状态所需要的时间，并将其发送至显示屏显示。用户也可以通过人机交互模块中的键盘设置充放电时间。在电动汽车处于放电状态时，用户还需输入未来行驶里程。电动汽车在所设置的放电时间内向电网反馈电能，当电动汽车电池荷电状态达到未来行驶里程所需的荷电状态时，中央处理器自动输出控制信号，通过驱动模块控制继电器断开电源，终止电动汽车的放电。综上所述，本技术根据电动汽车充放电的特性，在常规电动汽车充放电插座的基础上，增加计费、保护、计时多种功能。它不仅能够根据充放电电价，实现电动汽车充放电电费的双向计量及结算；根据电动汽车电池的安全参数，在插座端通过继电器动作实现对电池的保护；并且还可以根据电池荷电状态和直流侧充放电电流，计算电动汽车充放电所需时间，以及设定电动汽车的充放电时间。该智能插座体积小巧，成本低廉，功能集成度高，具有广阔的应用前景。附图说明图I是一种电动汽车充放电多功能智能插座的结构框图。图2是一种电动汽车充放电多功能智能插座的面板意图。在图2中I - LED显示屏 2 -按键3 -插座接口 4 -选择按钮图3是一种电动汽车充放电多功能智能插座的右侧面意图。在图3中I -电费结算卡插槽图4是一种电动汽车充放电多功能智能插座的左侧面示意图。在图4中I -电费结算卡插槽具体实施方式以下结合附图和实施例，对一种电动汽车充放电多功能智能插座进行详细描述如图I所75, —种电动汽车充放电多功能智能插座包括电源模块、人机交互模块、无线通讯模块、中央处理器、驱动模块和双向计量模块；其中，驱动模块包括驱动电路和继电器，双向计量模块包括双向计量电路和采样电路。本技术根据电动汽车充放电的特性，克服现有技术没有考虑电动汽车充放电特性的缺点，在常规电动汽车充放电插座的基础上，增加计费、保护、计时多种功能。计费功能实现了电动汽车充放电电费的双向计量及结算。保护功能根据电动汽车电池的安全参数，在插座端通过继电器动作来实现对电池的保护。计时功能根据电池荷电状态和直流侧充放电电流，计算电动汽车充放电所需时间，以及设定电动汽车的充放电时间。该智能插座体积小巧，成本低廉，功能集成度高，具有广阔的应用前景。作为具体实施例，图I所述装置的双向计量模块接入中央处理器的输入端；所述中央处理器的输出端接入驱动模块；所述人机交互模块和无线通讯模块与中央处理器双向连接；所述电源模块为人机交互模块、中央处理器和驱动模块提供稳定的工作电源。作为具体实施例，图I所述装置的驱动模块包括驱动电路和继电器，双向计量模块包括双向计量电路和采样电路；所述驱动模块中，驱动电路的型号是TP100，继电器的型号是ZV25-P ;双向计量模块中，双向计量芯片的型号是ZA25-NP，采样电路的型号是ADMC401。无线通讯模块的型号是M49003。中央处理器的型号是STC89S51。电源模块的型号是LM2575-5. O。人机交互模块包括键盘和显示屏，显示屏的型号是ULN2003。本实施例所述的一种电动汽车充放电多功能智能插座的面板示意图如图2所示，所述面板示意图包括LED显示屏I、按键2、插座接口 3和带指示灯的按键4。各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车充放电多功能智能插座，其特征在于：包括电源模块、人机交互模块、无线通讯模块、中央处理器、驱动模块和双向计量模块；所述驱动模块包括驱动电路和继电器，双向计量模块包括双向计量电路和采样电路；所述双向计量模块接入中央处理器的输入端；所述中央处理器的输出端接入驱动模块；所述人机交互模块和无线通讯模块与中央处理器双向连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪明，熊脶成，张党强，杨松平，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：实用新型
国别省市：