本发明涉及一种智能充电桩及方法，智能充电桩包括充电桩本体、充电桩控制装置和充电枪，充电桩本体接入射频卡内的用户信息，将用户信息传输至充电桩控制装置；还生成语音信号进行语音播放；还录入触控信息传输至充电桩控制装置；还对充电信息和总费用信息进行显示和打印；充电桩控制装置控制继电器电路进行导通；进行信息采样和判断，控制继电器电路进行导通或断开；还对触控信息进行处理，生成充电信息和总费用信息，设定继电器电路的导通时间；还实时计量电能，生成电能计量信号和实时费用信号传输至智能终端进行显示。本发明能提升充电智能化，便于用户了解充电信息和充电费用，有效维护汽车电池提升充电的安全性，保护汽车电池。
1.一种智能充电桩，其特征在于：包括充电桩本体(1)、充电桩控制装置(2)和充电枪(3)，所述充电桩本体(1)与所述充电桩控制装置(2)连接，所述充电枪(3)与所述充电桩控制装置(2)通过继电器电路(4)连接；
所述充电桩本体(1)，用于感应射频卡，识别射频卡内的用户信息，将用户信息传输至充电桩控制装置(2)；还用于根据用户信息生成语音信号，并对语音信号进行语音播放，引导用户设置充电信息；还用于录入触控信息，将触控信息传输至充电桩控制装置(2)；还用于对充电信息和总费用信息进行显示和打印；
所述充电桩控制装置(2)，用于根据用户信息生成启动信息，在充电枪(3)与充电汽车的电池连接时，根据启动信号控制继电器电路(4)进行导通，向充电枪(3)输出电能；对充电汽车在充电过程进行信息采样，并对采样信息进行判断，根据判断结果控制继电器电路(4)进行导通或断开；还用于对触控信息进行处理，生成充电信息和总费用信息，根据充电信息设定继电器电路(4)的导通时间；还用于实时计量电能，生成电能计量信号和实时费用信号，将电能计量信号和实时费用信号传输至智能终端进行显示；所述充电桩控制装置(2)包括处理器(210)、控制器(220)和采样模块(230)；所述采样模块(230)的输出端与所述处理器(210)通过AD转换器连接；所述采样模块(230)的采集端与充电枪(3)连接；所述控制器(220)与所述处理器(210)通过串口连接；
所述采样模块(230)，用于采集充电汽车在充电过程中的电压信息、电流信息和零序电流信息，生成采样信号传输至处理器(210)；所述采样模块(230)包括电压采样电路(231)、电流采样电路(232)和零序电流采样电路(233)，所述电压采样电路(231)、电流采样电路(232)和零序电流采样电路(233)均与充电枪(3)连接；
所述电压采样电路(231)用于采集充电汽车电池的电压信息，生成电压信号传输至处理器(210)进行判断；所述电压采样电路(231)包括电阻R4至电阻R8、互感器T1、电容C1和电容C2，所述互感器T1的一输入端经电阻R4与火线连接，另一输入端与零线连接；所述互感器T1的一输出端经电阻R5与输出端V1P连接，还经电阻R6接地；电容C1的一端接地，另一端与输出端V1P连接；所述互感器T1的另一输出端经电阻R8与输出端V1N连接，还经电阻R7接地；
所述电容C2的一端接地，另一端与输出端V1N连接；
所述电流采样电路(232)用于采集充电汽车电池的电流信息，生成电流信号传输至处理器(210)进行判断；
所述零序电流采样电路(233)用于采集充电汽车电池的零序电流信息，生成零序电流信号传输至处理器(210)进行判断；
所述处理器(210)，用于在充电枪(3)与充电汽车的电池连接时，根据启动信号生成控制信号传输至控制器(220)；还用于对采样信息进行判断，当采样信息低于设定阈值时，则通过控制器(220)控制继电器电路(4)进行断开；当采样信息超过设定阈值时，则通过控制器(220)控制继电器电路(4)保持导通状态；
所述控制器(220)，用于根据控制信号控制继电器电路(4)进行导通，通过充电枪(3)向充电汽车的电池输出电能；
所述继电器电路(4)，用于导通或断开向充电枪(3)输出电能，还用于当瞬间电流过大时，自动断开向充电枪(3)输出电能。
2.根据权利要求1所述一种智能充电桩，其特征在于：所述充电桩本体(1)包括射频模块(110)、语音播报模块(120)、触控显示模块(130)和打印模块(140)，所述射频模块(110)和打印模块(140)与所述充电桩控制装置(2)通过串口连接，所述语音播报模块(120)、触控显示模块(130)与所述充电桩控制装置(2)连接；
所述射频模块(110)，用于感应射频卡，识别射频卡内的用户信息，将用户信息传输至充电桩控制装置(2)；
所述充电桩控制装置(2)，用于根据用户信息生成启动信息，根据启动信号控制继电器电路(4)进行导通，并将用户信息传输至语音播报模块(120)；还用于对触控信息进行处理，生成充电信息和总费用信息，根据充电信息设定继电器电路(4)的导通时间；
所述语音播报模块(120)，用于根据用户信息生成语音信号，并对语音信号进行语音播放，引导用户设置充电信息；
所述触控显示模块(130)，用于录入触控信息，将触控信息传输至充电桩控制装置(2)；
所述打印模块(140)，用于提取充电信息和总费用信息，对充电信息和总费用信息进行打印。
3.根据权利要求2所述一种智能充电桩，其特征在于：所述充电桩控制装置(2)还包括电能表(240)和无线模块(250)；所述电能表(240)和无线模块(250)均与所述处理器(210)连接；
所述电能表(240)，用于计量电能，生成电能计量信号传输至处理器(210)；
所述处理器(210)，用于对电能计量信号进行处理，生成实时费用信号；将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至无线模块(250)；
所述无线模块(250)，用于根据用户信息，通过服务器与用户智能终端无线连接，将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至服务器，服务器将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至用户智能终端进行数据共享、显示和远程控制。
4.根据权利要求1所述的一种智能充电桩，其特征在于：所述电流采样电路(232)包括电阻R9至电阻R12、互感器T2、电容C3和电容C4，所述互感器T2的两个输入端分别与火线和零线连接；所述互感器T2的一输出端经电阻R9与输出端V2N连接，还经电阻R10接地；电容C3的一端接地，另一端与输出端V2N连接；所述互感器T2的另一输出端经电阻R12与输出端V2P连接，还经电阻R11接地；所述电容C4的一端接地，另一端与输出端V2P连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能充电桩，其特征在于：所述零序电流采样电路(233)包括电阻R13至电阻R16、互感器T3、电容C5和电容C6，所述互感器T3的两个输入端分别与火线和零线连接；所述互感器T3的一输出端经电阻R13与输出端V3N连接，还经电阻R14接地；
电容C5的一端接地，另一端与输出端V3N连接；所述互感器T3的另一输出端经电阻R16与输出端V3P连接，还经电阻R15接地；所述电容C6的一端接地，另一端与输出端V3P连接。
6.根据权利要求1所述的一种智能充电桩，其特征在于：所述继电器电路(4)包括mos管U4A、保险丝U5A、电阻R1至电阻R3、二极管D4和继电器U6A，所述mos管U4A的栅极经电阻R1和电阻R2接入5V电压；所述mos管U4A的漏极接入5V电压，所述mos管U4A的源极经保险丝U5A、电阻R3与二极管D4的负极连接，所述二极管D4的正极接地，所述继电器U6A与所述二极管D4并联。
步骤1、充电桩本体(1)感应射频卡，识别射频卡内的用户信息，将用户信息传输至充电桩控制装置(2)；还根据用户信息生成语音信号，并对语音信号进行语音播放，引导用户设置充电信息；还录入触控信息，将触控信息传输至充电桩控制装置(2)；
步骤2、充电桩控制装置(2)根据用户信息生成启动信息，在充电枪(3)与充电汽车的电池连接时，根据启动信号控制继电器电路(4)进行导通，向充电枪(3)输出电能；同时对充电汽车在充电过程进行信息采样，并对采样信息进行判断，根据判断结果控制继电器电路(4)进行导通或断开；还对触控信息进行处理，生成充电信息和总费用信息，根据充电信息设定继电器电路(4)的导通时间；还实时计量电能，生成电能计量信号和实时费用信号，将电能计量信号和实时费用信号传输至智能终端进行显示；所述充电桩控制装置(2)包括处理器(210)、控制器(220)和采样模块(230)；所述采样模块(230)的输出端与所述处理器(210)通过AD转换器连接；所述采样模块(230)的采集端与充电枪(3)连接；所述控制器(220)与所述处理器(210)通过串口连接；
所述采样模块(230)，用于采集充电汽车在充电过程中的电压信息、电流信息和零序电流信息，生成采样信号传输至处理器(210)；所述采样模块(230)包括电压采样电路(231)、电流采样电路(232)和零序电流采样电路(233)，所述电压采样电路(231)、电流采样电路(232)和零序电流采样电路(233)均与充电枪(3)连接；
所述电压采样电路(231)用于采集充电汽车电池的电压信息，生成电压信号传输至处理器(210)进行判断；所述电压采样电路(231)包括电阻R4至电阻R8、互感器T1、电容C1和电容C2，所述互感器T1的一输入端经电阻R4与火线连接，另一输入端与零线连接；所述互感器T1的一输出端经电阻R5与输出端V1P连接，还经电阻R6接地；电容C1的一端接地，另一端与输出端V1P连接；所述互感器T1的另一输出端经电阻R8与输出端V1N连接，还经电阻R7接地；
所述电容C2的一端接地，另一端与输出端V1N连接；
所述电流采样电路(232)用于采集充电汽车电池的电流信息，生成电流信号传输至处理器(210)进行判断；
所述零序电流采样电路(233)用于采集充电汽车电池的零序电流信息，生成零序电流信号传输至处理器(210)进行判断；
所述处理器(210)，用于在充电枪(3)与充电汽车的电池连接时，根据启动信号生成控制信号传输至控制器(220)；还用于对采样信息进行判断，当采样信息低于设定阈值时，则通过控制器(220)控制继电器电路(4)进行断开；当采样信息超过设定阈值时，则通过控制器(220)控制继电器电路(4)保持导通状态；
所述控制器(220)，用于根据控制信号控制继电器电路(4)进行导通，通过充电枪(3)向充电汽车的电池输出电能；
步骤3、充电桩本体(1)对充电信息和总费用信息进行显示和打印。
一种智能充电桩及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种智能充电桩及方法。
背景技术
[0002] 根据国家大力提倡发展新能源，电动汽车的发展已经成为人们关注的焦点。当今社会环境问题和能源问题伴随汽车行业的发展而日益显著，全世界推进节能环保的汽车发展已成为汽车行业发展的必然趋势。
[0003] 电动汽车作为一种安全，少污染，使用成本低的新型交通工具，受到国家和政策的支持，具有很大的发展潜力，也是未来汽车的主要发展方向。目前,常见的汽车充电桩体积较大,造价较高,充电不方便，无法满足汽车电池充电需求,不能够满足当今现代社会对电动汽车充电桩的需求。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种智能充电桩及方法，所要解决的技术问题是：汽车充电桩体积较大,造价较高,充电不方便，无法满足汽车电池充电需求。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种智能充电桩，包括充电桩本体、充电桩控制装置和充电枪，所述充电桩本体与所述充电桩控制装置连接，所述充电枪与所述充电桩控制装置通过继电器电路连接；
[0006] 所述充电桩本体，用于感应射频卡，识别射频卡内的用户信息，将用户信息传输至充电桩控制装置；还用于根据用户信息生成语音信号，并对语音信号进行语音播放，引导用户设置充电信息；还用于录入触控信息，将触控信息传输至充电桩控制装置；还用于对充电信息和总费用信息进行显示和打印；
[0007] 所述充电桩控制装置，用于根据用户信息生成启动信息，在充电枪与充电汽车的电池连接时，根据启动信号控制继电器电路进行导通，向充电枪输出电能；对充电汽车在充电过程进行信息采样，并对采样信息进行判断，根据判断结果控制继电器电路进行导通或断开；还用于对触控信息进行处理，生成充电信息和总费用信息，根据充电信息设定继电器电路的导通时间；还用于实时计量电能，生成电能计量信号和实时费用信号，将电能计量信号和实时费用信号传输至智能终端进行显示；
[0008] 所述继电器电路，用于导通或断开向充电枪输出电能，还用于当瞬间电流过大时，自动断开向充电枪输出电能。
[0009] 本发明的有益效果是：通过充电桩本体、充电桩控制装置、充电枪和继电器电路协调运作，能提升充电智能化，便于用户了解充电信息和充电费用，还可以实时连接充电过程和充电状态；再者通过充电桩控制装置的判断，能自动调整充电，有效维护汽车电池；继电器电路能保护汽车电池，提升充电的安全性，保护汽车电池；本技术方案为电路结构，体积小，能有效降低成本，充电便利。
[0010] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0011] 进一步，所述充电桩本体包括射频模块、语音播报模块、触控显示模块和打印模块，所述射频模块和打印模块与所述充电桩控制装置通过串口连接，所述语音播报模块、触控显示模块与所述充电桩控制装置连接；
[0012] 所述射频模块，用于感应射频卡，识别射频卡内的用户信息，将用户信息传输至充电桩控制装置；
[0013] 所述充电桩控制装置，用于根据用户信息生成启动信息，根据启动信号控制继电器电路进行导通，并将用户信息传输至语音播报模块；还用于对触控信息进行处理，生成充电信息和总费用信息，根据充电信息设定继电器电路的导通时间；
[0014] 所述语音播报模块，用于根据用户信息生成语音信号，并对语音信号进行语音播放，引导用户设置充电信息；
[0015] 所述触控显示模块，用于录入触控信息，将触控信息传输至充电桩控制装置；还用于对充电信息和总费用信息进行显示；
[0016] 所述打印模块，用于提取充电信息和总费用信息，对充电信息和总费用信息进行打印。
[0017] 采用上述进一步方案的有益效果是：射频模块通过刷卡进行识别用户信息，提升便利性；语音播报模块能语音引导用户进行规范充电，保障充电正确性和便利性；触控显示模块能设定充电信息，还能对充电信息和总费用信息进行显示，便于用户了解，其中充电信息包括充电时间，充电量、充电金额等信息；同时还能通过打印模块对充电信息和总费用信息进行打印，便于用户留取票据。
[0018] 进一步，所述充电桩控制装置包括处理器、控制器和采样模块；所述采样模块的输出端与所述处理器通过AD转换器连接；所述采样模块的采集端与充电枪连接；所述控制器与所述处理器通过串口连接；
[0019] 所述采样模块，用于采集充电汽车在充电过程中的电压信息、电流信息和零序电流信息，生成采样信号传输至处理器；
[0020] 所述处理器，用于在充电枪与充电汽车的电池连接时，根据启动信号生成控制信号传输至控制器；还用于对采样信息进行判断，当采样信息低于设定阈值时，则通过控制器控制继电器电路进行断开；当采样信息超过设定阈值时，则通过控制器控制继电器电路保持导通状态；
[0021] 所述控制器，用于根据控制信号控制继电器电路进行导通，通过充电枪向充电汽车的电池输出电能。
[0022] 采用上述进一步方案的有益效果是：采样模块能实时采集汽车电池的信息，处理器根据采样信息对控制器进行控制，使控制器进行导通或断开，保障汽车电池安全充电，智能化进行运作，提升便利性。
[0023] 进一步，所述充电桩控制装置还包括电能表和无线模块；所述电能表和无线模块均与所述处理器连接；
[0024] 所述电能表，用于计量电能，生成电能计量信号传输至处理器；
[0025] 所述处理器，用于对电能计量信号进行处理，生成实时费用信号；将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至无线模块；
[0026] 所述无线模块，用于根据用户信息，通过服务器与用户智能终端无线连接，将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至服务器，服务器将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至用户智能终端进行数据共享、显示和远程控制。
[0027] 采用上述进一步方案的有益效果是：电能表、处理器和无线模块协调运作，便于用户实时了解充电状态和充电费用，提升便利性。
[0028] 进一步，所述采样模块包括电压采样电路、电流采样电路和零序电流采样电路，所述电压采样电路、电流采样电路和零序电流采样电路均与充电枪连接；
[0029] 所述电压采样电路用于采集充电汽车电池的电压信息，生成电压信号传输至处理器进行判断；
[0030] 所述电流采样电路用于采集充电汽车电池的电流信息，生成电流信号传输至处理器进行判断；
[0031] 所述零序电流采样电路用于采集充电汽车电池的零序电流信息，生成零序电流信号传输至处理器进行判断。
[0032] 采用上述进一步方案的有益效果是：通过电压采样电路、电流采样电路和零序电流采样电路分别进行信息采用，得到电压采样信息、电流采样信息和零序电流采样信息，多方面进行信息采集，提升信息的准确性，保障充电稳定和安全。
[0033] 进一步，所述电压采样电路包括电阻R4至电阻R8、互感器T1、电容C1和电容C2，所述互感器T1的一输入端经电阻R4与火线连接，另一输入端与零线连接；所述互感器T1的一输出端经电阻R5与输出端V1P连接，还经电阻R6接地；电容C1的一端接地，另一端与输出端V1P连接；所述互感器T1的另一输出端经电阻R8与输出端V1N连接，还经电阻R7接地；所述电容C2的一端接地，另一端与输出端V1N连接。
[0034] 采用上述进一步方案的有益效果是：电阻R6和电阻R7的阻值为200k，为下拉电阻，用于抗干扰；电阻R5和电容C1组成滤波电路，电阻R8和电容C2组成滤波电路，提升信号采集的精准性。
[0035] 进一步，所述电流采样电路包括电阻R9至电阻R12、互感器T2、电容C3和电容C4，所述互感器T2的两个输入端分别与火线和零线连接；所述互感器T2的一输出端经电阻R9与输出端V2N连接，还经电阻R10接地；电容C3的一端接地，另一端与输出端V2N连接；所述互感器T2的另一输出端经电阻R12与输出端V2P连接，还经电阻R11接地；所述电容C4的一端接地，另一端与输出端V2P连接。
[0036] 采用上述进一步方案的有益效果是：电阻R10和电阻R11的阻值为200k，为下拉电阻，用于抗干扰；电阻R9和电容C3组成滤波电路，电阻R12和电容C4组成滤波电路，提升信号采集的精准性。
[0037] 进一步，所述零序电流采样电路包括电阻R13至电阻R16、互感器T3、电容C5和电容C6，所述互感器T3的两个输入端分别与火线和零线连接；所述互感器T3的一输出端经电阻R13与输出端V3N连接，还经电阻R14接地；电容C5的一端接地，另一端与输出端V3N连接；所述互感器T3的另一输出端经电阻R16与输出端V3P连接，还经电阻R15接地；所述电容C6的一端接地，另一端与输出端V3P连接。
[0038] 采用上述进一步方案的有益效果是：电阻R14和电阻R15的阻值为200k，为下拉电阻，用于抗干扰；电阻R13和电容C5组成滤波电路，电阻R14和电容C6组成滤波电路，提升信号采集的精准性。
[0039] 进一步，所述继电器电路包括mos管U4A、保险丝U5A、电阻R1至电阻R3、二极管D4和继电器U6A，所述mos管U4A的栅极经电阻R1和电阻R2接入5V电压；所述mos管U4A的漏极接入5V电压，所述mos管U4A的源极经保险丝U5A、电阻R3与二极管D4的负极连接，所述二极管D4的正极接地，所述继电器U6A与所述二极管D4并联。
[0040] 采用上述进一步方案的有益效果是：二极管D4是瞬态抑制二极管，用于吸收反向的电流，具备极快的响应时间亚纳秒级同时具有相当高的浪涌吸收能力；当为低电压时，mos管U4A导通，继电器闭合，当继电器形成闭合回路时，二极管正常发光，能保障充电的稳定性和可靠性。
[0041] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种智能充电方法，包括以下步骤：
[0042] 步骤1、充电桩本体感应射频卡，识别射频卡内的用户信息，将用户信息传输至充电桩控制装置；还根据用户信息生成语音信号，并对语音信号进行语音播放，引导用户设置充电信息；还录入触控信息，将触控信息传输至充电桩控制装置；
[0043] 步骤2、充电桩控制装置根据用户信息生成启动信息，在充电枪与充电汽车的电池连接时，根据启动信号控制继电器电路进行导通，向充电枪输出电能；同时对充电汽车在充电过程进行信息采样，并对采样信息进行判断，根据判断结果控制继电器电路进行导通或断开；还对触控信息进行处理，生成充电信息和总费用信息，根据充电信息设定继电器电路的导通时间；还实时计量电能，生成电能计量信号和实时费用信号，将电能计量信号和实时费用信号传输至智能终端进行显示；
[0044] 步骤3、充电桩本体对充电信息和总费用信息进行显示和打印。
[0045] 本发明的有益效果是：通过充电桩本体、充电桩控制装置、充电枪和继电器电路协调运作，能提升充电智能化，便于用户了解充电信息和充电费用，还可以实时连接充电过程和充电状态；再者通过充电桩控制装置的判断，能自动调整充电，有效维护汽车电池；继电器电路能保护汽车电池，提升充电的安全性，保护汽车电池；本技术方案为电路结构，体积小，能有效降低成本，充电便利。
附图说明
[0046] 图1为本发明一种智能充电桩的模块框图；
[0047] 图2为本发明充电桩本体的模块框图；
[0048] 图3为本发明充电桩控制装置的模块框图；
[0049] 图4为本发明电压采样电路的电路原理图；
[0050] 图5为本发明电流采样电路的电路原理图；
[0051] 图6为本发明零序电流采样电路的电路原理图；
[0052] 图7为本发明采样模块的电能处理电路原理图；
[0053] 图8为本发明串口的电路原理图；
[0054] 图9为本发明继电器电路的电路原理图；
[0055] 图10为本发明充电枪控制引导采集电路的电路原理图；
[0056] 图11为本发明充电枪控制引导PWM调制电路的电路原理图。
[0057] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0058] 1、充电桩本体，110、射频模块，120、语音播报模块，130、触控显示模块，140、打印模块；
[0059] 2、充电桩控制装置，210、处理器，220、控制器，230、采样模块，240、电能表，250、无线模块；
[0060] 231、电压采样电路，232、电流采样电路，233、零序电流采样电路；
[0061] 3、充电枪，4、继电器电路。
具体实施方式
[0062] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0063] 如图1所示，一种智能充电桩，包括充电桩本体1、充电桩控制装置2和充电枪3，所述充电桩本体1与所述充电桩控制装置2连接，所述充电枪3与所述充电桩控制装置2通过继电器电路4连接，充电枪3与所述充电桩控制装置2之间连接的线路为EV型电缆；
[0064] 所述充电桩本体1，用于感应射频卡，识别射频卡内的用户信息，将用户信息传输至充电桩控制装置2；还用于根据用户信息生成语音信号，并对语音信号进行语音播放，引导用户设置充电信息；还用于录入触控信息，将触控信息传输至充电桩控制装置2；还用于对充电信息和总费用信息进行显示和打印；
[0065] 所述充电桩控制装置2，用于根据用户信息生成启动信息，在充电枪3与充电汽车的电池连接时，根据启动信号控制继电器电路4进行导通，向充电枪3输出电能；对充电汽车在充电过程进行信息采样，并对采样信息进行判断，根据判断结果控制继电器电路4进行导通或断开；还用于对触控信息进行处理，生成充电信息和总费用信息，根据充电信息设定继电器电路4的导通时间；还用于实时计量电能，生成电能计量信号和实时费用信号，将电能计量信号和实时费用信号传输至智能终端进行显示；
[0066] 所述继电器电路4，用于导通或断开向充电枪3输出电能，还用于当瞬间电流过大时，自动断开向充电枪3输出电能。
[0067] 所述充电桩本体1的两端均设置有放置充电枪3的底座，所述充电枪3上设置有急停开关，所述急停开关与所述继电器电路4连接，能紧急控制继电器电路4进行断开，停止向充电枪3输出电能；所述急停开关的外部设有塑料保护壳，所述塑料保护壳由透明塑料所制成；充电枪头上设置有把手,所述塑料保护壳由透明塑料所制成。
[0068] 上述实施例中，通过充电桩本体1、充电桩控制装置2、充电枪3和继电器电路4协调运作，能提升充电智能化，便于用户了解充电信息和充电费用，还可以实时连接充电过程和充电状态；再者通过充电桩控制装置2的判断，能自动调整充电，有效维护汽车电池；继电器电路4能保护汽车电池，提升充电的安全性，保护汽车电池；本技术方案为电路结构，体积小，能有效降低成本，充电便利。
[0069] 可选的，作为本发明的一个实施例：如图2所示，所述充电桩本体1包括射频模块110、语音播报模块120、触控显示模块130和打印模块140，所述射频模块110和打印模块140与所述充电桩控制装置2通过串口连接，所述语音播报模块120、触控显示模块130与所述充电桩控制装置2连接；
[0070] 所述射频模块110，用于感应射频卡，识别射频卡内的用户信息，将用户信息传输至充电桩控制装置2；
[0071] 所述充电桩控制装置2，用于根据用户信息生成启动信息，根据启动信号控制继电器电路4进行导通，并将用户信息传输至语音播报模块120；还用于对触控信息进行处理，生成充电信息和总费用信息，根据充电信息设定继电器电路4的导通时间；
[0072] 所述语音播报模块120，用于根据用户信息生成语音信号，并对语音信号进行语音播放，引导用户设置充电信息；
[0073] 所述触控显示模块130，用于录入触控信息，将触控信息传输至充电桩控制装置2；还用于对充电信息和总费用信息进行显示；
[0074] 所述打印模块140，用于提取充电信息和总费用信息，对充电信息和总费用信息进行打印。
[0075] 上述实施例中，射频模块110通过刷卡进行识别，识别用户信息，提升便利性；语音播报模块120能语音引导用户进行规范充电，保障充电正确性和便利性；触控显示模块130能设定充电信息，还能对充电信息和总费用信息进行显示，便于用户了解，其中充电信息包括充电时间，充电量、充电金额等信息；同时还能通过打印模块140对充电信息和总费用信息进行打印，便于用户留取票据。
[0076] 还包括电源处理模块，所述电源处理模块分别向所述射频模块110、语音播报模块120、触控显示模块130和打印模块140输出电能，根据射频模块110、语音播报模块120、触控显示模块130和打印模块140的电压需要进行电能输出，提升稳定性。
[0077] 可选的，作为本发明的一个实施例：如图3所示，所述充电桩控制装置2包括处理器210、控制器220和采样模块230；所述采样模块230的输出端与所述处理器210通过AD转换器连接；所述采样模块230的采集端与充电枪3连接；所述控制器220与所述处理器210通过串口连接；
[0078] 所述采样模块230，用于采集充电汽车在充电过程中的电压信息、电流信息和零序电流信息，生成采样信号传输至处理器210；
[0079] 所述处理器210，用于在充电枪3与充电汽车的电池连接时，根据启动信号生成控制信号传输至控制器220；还用于对采样信息进行判断，当采样信息低于设定阈值时，则通过控制器220控制继电器电路4进行断开；当采样信息超过设定阈值时，则通过控制器220控制继电器电路4保持导通状态；
[0080] 所述控制器220，用于根据控制信号控制继电器电路4进行导通，通过充电枪3向充电汽车的电池输出电能。
[0081] 上述实施例中，采样模块230能实时采集汽车电池的信息，处理器210根据采样信息对控制器220进行控制，使控制器220进行导通或断开，保障汽车电池安全充电，智能化进行运作，提升便利性。
[0082] 可选的，作为本发明的一个实施例：如图3所示，所述充电桩控制装置2还包括电能表240和无线模块250；所述电能表240和无线模块250均与所述处理器210连接；
[0083] 所述电能表240，用于计量电能，生成电能计量信号传输至处理器210；
[0084] 所述处理器210，用于对电能计量信号进行处理，生成实时费用信号；将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至无线模块250；
[0085] 所述无线模块250，用于根据用户信息，通过服务器与用户智能终端无线连接，将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至服务器，服务器将电能计量信号、实时费用信号和用户信息传输至用户智能终端进行数据共享、显示和远程控制。
[0086] 上述实施例中，电能表240、处理器210和无线模块250协调运作，便于用户实时了解充电状态和充电费用，提升便利性。
[0087] 可选的，作为本发明的一个实施例：如图4至图6所示，所述采样模块230包括电压采样电路231、电流采样电路232和零序电流采样电路233，所述电压采样电路231、电流采样电路232和零序电流采样电路233均与充电枪3连接；
[0088] 所述电压采样电路231用于采集充电汽车电池的电压信息，生成电压信号传输至处理器210进行判断；
[0089] 所述电流采样电路232用于采集充电汽车电池的电流信息，生成电流信号传输至处理器210进行判断；
[0090] 所述零序电流采样电路233用于采集充电汽车电池的零序电流信息，生成零序电流信号传输至处理器210进行判断。
[0091] 上述实施例中，通过电压采样电路231、电流采样电路232和零序电流采样电路233分别进行信息采用，得到电压采样信息、电流采样信息和零序电流采样信息，多方面进行信息采集，提升信息的准确性，保障充电稳定和安全。
[0092] 可选的，作为本发明的一个实施例：如图4所示，所述电压采样电路231包括电阻R4至电阻R8、互感器T1、电容C1和电容C2，所述互感器T1的一输入端经电阻R4与火线连接，另一输入端与零线连接；所述互感器T1的一输出端经电阻R5与输出端V1P连接，还经电阻R6接地；电容C1的一端接地，另一端与输出端V1P连接；所述互感器T1的另一输出端经电阻R8与输出端V1N连接，还经电阻R7接地；所述电容C2的一端接地，另一端与输出端V1N连接；互感器T1为精密级电压互感器SPT204A。
[0093] 上述实施例中，电阻R6和电阻R7的阻值为200k，为下拉电阻，用于抗干扰；电阻R5和电容C1组成滤波电路，电阻R8和电容C2组成滤波电路，提升信号采集的精准性。
[0094] 可选的，作为本发明的一个实施例：如图5所示，所述电流采样电路232包括电阻R9至电阻R12、互感器T2、电容C3和电容C4，所述互感器T2的两个输入端分别与火线和零线连接；所述互感器T2的一输出端经电阻R9与输出端V2N连接，还经电阻R10接地；电容C3的一端接地，另一端与输出端V2N连接；所述互感器T2的另一输出端经电阻R12与输出端V2P连接，还经电阻R11接地；所述电容C4的一端接地，另一端与输出端V2P连接；互感器T2为电流采样互感器DL-CT1010A。
[0095] 上述实施例中，电阻R10和电阻R11的阻值为200k，为下拉电阻，用于抗干扰；电阻R9和电容C3组成滤波电路，电阻R12和电容C4组成滤波电路，提升信号采集的精准性。
[0096] 可选的，作为本发明的一个实施例：如图6所示，所述零序电流采样电路233包括电阻R13至电阻R16、互感器T3、电容C5和电容C6，所述互感器T3的两个输入端分别与火线和零线连接；所述互感器T3的一输出端经电阻R13与输出端V3N连接，还经电阻R14接地；电容C5的一端接地，另一端与输出端V3N连接；所述互感器T3的另一输出端经电阻R16与输出端V3P连接，还经电阻R15接地；所述电容C6的一端接地，另一端与输出端V3P连接；互感器T3为电流采样互感器DL-CT1005A。
[0097] 上述实施例中，电阻R14和电阻R15的阻值为200k，为下拉电阻，用于抗干扰；电阻R13和电容C5组成滤波电路，电阻R14和电容C6组成滤波电路，提升信号采集的精准性。
[0098] 可选的，作为本发明的一个实施例：如图7所示，所述采样模块还包括芯片U1，芯片U1的端脚19和20外接晶振电路，晶振电路包括电容C14、电容C15和Y1晶振，电容C14和电容C15的电容值为22pF,Y1晶振为6M；在端脚13、14分别用于AD转换后，用于串口的发送和接收数据；端口2外接复位电路，端口10为1.25V基准电压源的输入、输出引脚；外部基准源可以直接连接到该引脚上；使用外部基准源时，该引脚经电容C12接地，电容C12电容值为10μF，电容C12并联100nF电容C13进行去耦。
[0099] 可选的，作为本发明的一个实施例：如图8所示，串口通信电路用于交流充电桩，采用双串口发送和接收，串口通信电路的U1T和U1R用于串口一的采样信息、控制信号的通信，串口通信电路的U2T和U2R用于串口二和打印机模块相连，用于传输打印充电信息，串口通信电路中的电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28均设定阻值为100Ω，用于限流，防止电流信号过大。
[0100] 可选的，作为本发明的一个实施例：如图9所示，所述继电器电路4包括mos管U4A、保险丝U5A、电阻R1至电阻R3、二极管D4和继电器U6A，所述mos管U4A的栅极经电阻R1和电阻R2接入5V电压；所述mos管U4A的漏极接入5V电压，所述mos管U4A的源极经保险丝U5A、电阻R3与二极管D4的负极连接，所述二极管D4的正极接地，所述继电器U6A与所述二极管D4并联。
[0101] 上述实施例中，二极管D4是瞬态抑制二极管，用于吸收反向的电流，具备极快的响应时间亚纳秒级同时具有相当高的浪涌吸收能力；当为低电压时，mos管U4A导通，继电器闭合，当继电器形成闭合回路时，二极管正常发光，能保障充电的稳定性和可靠性。
[0102] 如图10所示，充电枪3控制引导采集电路，主要包括SGM8542集成运放电路构成的电压跟随器以及HCPL7840线性隔离放大电路，CP信号端输入信号，将信号传输至SGM8542集成运放电路，其中电阻R29、二极管D2、二极管D3连接构成电压钳位电路，信号电压钳位在0V至12V,起到保护电路的作用；SGM8542集成运放电路经电阻R30与HCPL7840线性隔离放大电路连接；电阻R30用于分压限流，取值10K，使HCPL7840线性隔离放大电路的输入端口VIN+、VIN-达到320mV以下，满足输入阻抗匹配以及输入大小的要求，SGM8542集成运放电路和HCPL7840线性隔离放大电路中的电容C20、电容C21、电容C22、电容C23为滤波电容，取值为0.1uF；电阻R31与电容C24组成RC滤波电路,电阻R32与电容C25连接构成滤波电路，滤出高频成分。
[0103] 集成隔离放大器HCPL7840具有抗干扰能力强,优越的隔离性能,能有效地抑制共模干扰,对差分输入0～100mV直流信号进行线性放大,非线性失真只有0.05％,它包含有一个A/D转换器,同时还匹配有一个D/A转换器。输入直流信号经过调制器送至编码器量化、编码,在时钟信号控制下,以数码串的形式传送到发光二极管,驱动发光二极管发光；由于电流强度不同,发光强度也不同；在解调端有一个光电管会检测出这一变化,将接收到的光信号转换成电信号,然后送到解码器和D/A转换器还原成模拟信号,经滤波后输出。干扰信号因电流微弱不足以驱动发光二极管发光因而在解调端没有对应的电信号输出,从而被抑制掉；ADC模块对输入信号实时采样，通过合成CP状态电压信号，并分析，以确定充电过程所处的状态。
[0104] 如图11所示为控制引导PWM波形调制电路，由于充电枪3的控制引导采集电路的电压基准为大地，为了增加安全性，避免大地对信号干扰，通过HCPL-2531高速光耦进行隔离；经过NMOS和PMOS组成的推挽放大电路，从CP端口输出；其中电阻R35是用于限流作用，保护HCPL-2531光耦的发光二极管，电阻R36是输出匹配电阻，阻值为1k，在电路正常工作时，PWM占空比在50％的情况下，PWM电平与CP线输出电压对应关系如表1所示：
[0105] 表1 PWM电平与CP输出信号线电压的对应关系
[0106]
[0107] 一种智能充电方法，包括以下步骤：
[0108] 步骤1、充电桩本体1感应射频卡，识别射频卡内的用户信息，将用户信息传输至充电桩控制装置2；还根据用户信息生成语音信号，并对语音信号进行语音播放，引导用户设置充电信息；还录入触控信息，将触控信息传输至充电桩控制装置2；
[0109] 步骤2、充电桩控制装置2根据用户信息生成启动信息，在充电枪3与充电汽车的电池连接时，根据启动信号控制继电器电路4进行导通，向充电枪3输出电能；同时对充电汽车在充电过程进行信息采样，并对采样信息进行判断，根据判断结果控制继电器电路4进行导通或断开；还对触控信息进行处理，生成充电信息和总费用信息，根据充电信息设定继电器电路4的导通时间；还实时计量电能，生成电能计量信号和实时费用信号，将电能计量信号和实时费用信号传输至智能终端进行显示；
[0110] 步骤3、充电桩本体1对充电信息和总费用信息进行显示和打印。
[0111] 上述实施例中，通过充电桩本体1、充电桩控制装置2、充电枪3和继电器电路4协调运作，能提升充电智能化，便于用户了解充电信息和充电费用，还可以实时连接充电过程和充电状态；再者通过充电桩控制装置2的判断，能自动调整充电，有效维护汽车电池；继电器电路4能保护汽车电池，提升充电的安全性，保护汽车电池；本技术方案为电路结构，体积小，能有效降低成本，充电便利。
[0112] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
