基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统

摘要

本发明涉及充电桩测试技术领域，且公开了基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，包括主控板、储能电池、充电枪和枪套，其特征在于：所述主控板的上表面固定设有负载模块、分析模块和主板电源，所述储能电池通过第一导线与负载模块的输入端电性连接，所述充电枪的输入端通过第二导线与负载模块的输出端电性连接，所述枪套通过第三导线与分析模块之间电性连接，所述充电枪插入在枪套的内部，所述主控板还电性连接有刷卡模块和液晶显示屏，所述刷卡模块与液晶显示屏之间间接信号连接。该基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，具备较高的安全性能，能够快速使得工作人员掌握充电枪的安全电压电流值。

权利要求

1.基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，包括主控板(1)、储能电池(2)、充电枪(3)和枪套(4)，其特征在于：所述主控板(1)的上表面固定设有负载模块(5)、分析模块(6)和主板电源(7)，所述储能电池(2)通过第一导线与负载模块(5)的输入端电性连接，所述充电枪(3)的输入端通过第二导线与负载模块(5)的输出端电性连接，所述枪套(4)通过第三导线与分析模块(6)之间电性连接，所述充电枪(3)插入在枪套(4)的内部，所述主控板(1)还电性连接有刷卡模块(8)和液晶显示屏(9)，所述刷卡模块(8)与液晶显示屏(9)之间间接信号连接；所述分析模块(6)包括电压电流采集模块(10)、电压电流分析模块(11)、驱动模块(12)、显示模块(13)和报警模块(14)，所述电压电流采集模块(10)与电压电流分析模块(11)之间电信号连接，所述电压电流分析模块(11)与驱动模块(12)和显示模块(13)之间信号连接，所述电压电流分析模块(11)还与报警模块(14)之间信号连接，所述驱动模块(12)设置在枪套(4)的内部，所述充电枪(3)的枪头通过驱动模块(12)固定在枪套(4)的内部，所述驱动模块(12)包括电机(15)、双向螺杆(18)、主动齿轮(16)、从动齿轮(17)、两个移动板(19)和两个卡块(20)，所述枪套(4)的底部设有空腔，所述双向螺杆(18)横向转动设置在空腔的内部，所述从动齿轮(17)固定设置在双向螺杆(18)的杆壁中心处，所述电机(15)固定设置在空腔的底部，所述主动齿轮(16)固定设置在电机(15)的输出轴末端，所述主动齿轮(16)和从动齿轮(17)啮合设置，所述空腔的顶部且位于枪头的两侧均开设有凹槽，两个所述移动板(19)分别滑动设置在两个所述凹槽的内部，两个所述移动板(19)的下侧均与双向螺杆(18)的杆壁两侧螺纹连接，两个所述卡块(20)分别固定设置在两个所述移动板(19)相对的侧壁顶部，两个所述卡块(20)远离对应所述移动板(19)的一侧均贯穿至枪套(4)的内部，所述枪头的两侧均开设有卡块(20)相配合的卡槽，所述电压电流采集模块(10)设置在枪套(4)的内部。

2.根据权利要求1所述的基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，其特征在于：所述报警模块(14)采用喇叭报警器。

3.根据权利要求1所述的基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，其特征在于：所述显示模块(13)采用LED显示器，所述显示模块(13)固定设置在充电枪(3)的外壳上。

4.根据权利要求1所述的基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，其特征在于：所述主控板(1)、储能电池(2)、充电枪(3)、枪套(4)、刷卡模块(8)和显示屏(9)均为一体设置。

5.根据权利要求1所述的基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，其特征在于：所述电机(15)与主控板(1)电性连接。

6.根据权利要求1所述的基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，其特征在于：所述电压电流采集模块(10)包括电路板、电压采集件及电流采集件，且所述电流采集件与所述电路板电连；所述电压采集件的一端与所述电路板电连，所述电压采集件的另一端延伸至外部。

7.根据权利要求1所述的基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，其特征在于：所述电压电流分析模块(11)具体为交流采样模块。

8.根据权利要求1所述的基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，其特征在于：所述电机(15)采用减速电机，且型号为WPL360L1‑5‑P2‑S2。

说明书

基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统

技术领域

[0001] 本发明涉及充电桩测试技术领域，具体为基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统。

背景技术

[0002] 新能源电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车
的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。
电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

[0003] 目前随着电动汽车的快速发展，与其配套的交流充电桩的研发和生产成为了热门的研究方向。充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公
共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电
压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端装有充
电插头用于为电动汽车充电。充电桩连接在使用时，需要满足长期使用的可靠性和稳定性
的要求，应具有充分的安全性保证，因此，如何测试交流充电桩的可靠性，成为本领域的技
术人员需要解决的技术问题。

发明内容

[0004] 解决的技术问题

[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供了基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，具备较高的安全性能，能够快速使得工作人员掌握充电枪的安全电压电流
值等优点，解决了现有的充电桩安全性和稳定性较差的问题。

[0006] (二)技术方案

[0007] 为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，包括主控板、储能电池、充电枪和枪套，其特征在于：所述主控板
的上表面固定设有负载模块、分析模块和主板电源，所述储能电池通过第一导线与负载模
块的输入端电性连接，所述充电枪的输入端通过第二导线与负载模块的输出端电性连接，
所述枪套通过第三导线与分析模块之间电性连接，所述充电枪插入在枪套的内部，所述主
控板还电性连接有刷卡模块和液晶显示屏，所述刷卡模块与液晶显示屏之间间接信号连
接；所述分析模块包括电压电流采集模块、电压电流分析模块、驱动模块、显示模块和报警
模块，所述电压电流采集模块与电压电流分析模块之间电信号连接，所述电压电流分析模
块与驱动模块和显示模块之间信号连接，所述电压电流分析模块还与报警模块之间信号连
接；所述驱动模块设置在枪套的内部，所述充电枪的枪头通过驱动模块固定在枪套的内部，
所述驱动模块包括电机、双向螺杆、主动齿轮、从动齿轮、两个移动板和两个卡块，所述枪套
的底部设有空腔，所述双向螺杆横向转动设置在空腔的内部，所述从动齿轮固定设置在双
向螺杆的杆壁中心处，所述电机固定设置在空腔的底部，所述主动齿轮固定设置在电机的
输出轴末端，所述主动齿轮和从动齿轮啮合设置，所述空腔的顶部且位于枪头的两侧均开
设有凹槽，两个所述移动板分别滑动设置在两个所述凹槽的内部，两个所述移动板的下侧
均与双向螺杆的杆壁两侧螺纹连接，两个所述卡块分别固定设置在两个所述移动板相对的
侧壁顶部，两个所述卡块远离对应所述移动板的一侧均贯穿至枪套的内部，所述枪头的两
侧均开设有卡块相配合的卡槽，所述电压电流采集模块设置在枪套的内部。

[0008] 优选的，所述报警模块采用喇叭报警器。

[0009] 优选的，所述显示模块采用LED显示器，所述显示模块固定设置在充电枪的外壳上。

[0010] 优选的，所述主控板、储能电池、充电枪、枪套、刷卡模块和显示屏均为一体设置。

[0011] 优选的，所述电机与主控板电性连接。

[0012] 优选的，所述电压电流采集模块包括电路板、电压采集件及电流采集件，且所述电流采集件与所述电路板电连；所述电压采集件的一端与所述电路板电连，所述电压采集件
的另一端延伸至外部。

[0013] 优选的，所述电压电流分析模块具体为交流采样模块。

[0014] 优选的，所述电机采用减速电机，且型号为WPL360L1‑5‑P2‑S2。

[0015] (三)有益效果

[0016] 与现有技术相比，本发明提供了基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，具备以下有益效果：

[0017] 该基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，通过设置在主控板上的负载模块，能够使得充电枪对外部的车辆进行大功率的充电，通过枪套与分析模块电
性连接，工作人员将充电枪在枪套的内部放出电量，电压电流采集模块对放出的电量进行
采集，并通过电压电流分析模块进行分析，当电压电流值在安全的范围内，则主控板控制电
机工作，电机带动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮旋转，从而能够带动双向螺杆旋
转，双向螺杆能够同时带动两个移动板相对远离，进而能够使得两个卡块与枪头分离，能够
使得充电枪与枪套分离，使得工作人员将充电枪拿起充电，当电压电流值不在安全的范围
内，报警模块发出报警提醒工作人员。

附图说明

[0018] 图1为本发明提出的基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统的结构示意图；

[0019] 图2为图1中分析模块的模块图；

[0020] 图3为图1中枪套内部的结构示意图。

[0021] 图中：1控制板、2储能电池、3充电枪、4枪套、5负载模块、6分析模块、7主板电源、8刷卡模块、9显示屏、10电压电流采集模块、11电压电流分析模块、12驱动模块、13显示模块、
14报警模块、15电机、16主动齿轮、17从动齿轮、18双向螺杆、19移动板、20卡块。

具体实施方式

[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 请参阅图1‑3，基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，包括主控板1、储能电池2、充电枪3和枪套4，主控板1的上表面固定设有负载模块5、分析模块6和主
板电源7，储能电池2通过第一导线与负载模块5的输入端电性连接，充电枪3的输入端通过
第二导线与负载模块5的输出端电性连接，枪套4通过第三导线与分析模块6之间电性连接，
充电枪3插入在枪套4的内部，主控板1还电性连接有刷卡模块8和液晶显示屏9，刷卡模块8
与液晶显示屏9之间间接信号连接；分析模块6包括电压电流采集模块10、电压电流分析模
块11、驱动模块12、显示模块13和报警模块14，电压电流采集模块10与电压电流分析模块11
之间电信号连接，电压电流分析模块11与驱动模块12和显示模块13之间信号连接，电压电
流分析模块11还与报警模块14之间信号连接；驱动模块12设置在枪套4的内部，充电枪3的
枪头通过驱动模块12固定在枪套4的内部，驱动模块12包括电机15、双向螺杆18、主动齿轮
16、从动齿轮17、两个移动板19和两个卡块20，枪套4的底部设有空腔，双向螺杆18横向转动
设置在空腔的内部，从动齿轮17固定设置在双向螺杆18的杆壁中心处，电机15固定设置在
空腔的底部，主动齿轮16固定设置在电机15的输出轴末端，主动齿轮16和从动齿轮17啮合
设置，空腔的顶部且位于枪头的两侧均开设有凹槽，两个移动板19分别滑动设置在两个凹
槽的内部，两个移动板19的下侧均与双向螺杆18的杆壁两侧螺纹连接，两个卡块20分别固
定设置在两个移动板19相对的侧壁顶部，两个卡块20远离对应移动板19的一侧均贯穿至枪
套4的内部，枪头的两侧均开设有卡块20相配合的卡槽，电压电流采集模块10设置在枪套4
的内部。

[0024] 报警模块14采用喇叭报警器。

[0025] 显示模块13采用LED显示器，显示模块13固定设置在充电枪3的外壳上。

[0026] 主控板1、储能电池2、充电枪3、枪套4、刷卡模块8和显示屏9均为一体设置。

[0027] 电机15与主控板1电性连接。

[0028] 电压电流采集模块10包括电路板、电压采集件及电流采集件，且电流采集件与电路板电连；电压采集件的一端与电路板电连，电压采集件的另一端延伸至壳体件外部。

[0029] 电压电流分析模块11具体为交流采样模块。

[0030] 电机15采用减速电机，且型号为WPL360L1‑5‑P2‑S2。

[0031] 综上所述，该基于储能电池和模块化负载集成的大功率充电桩测试系统，使用时，通过设置在主控板1上的负载模块5，能够使得充电枪3对外部的车辆进行大功率的充电，通
过枪套4与分析模块6电性连接，工作人员将充电枪3在枪套4的内部放出电量，电压电流采
集模块10对放出的电量进行采集，并通过电压电流分析模块11进行分析，当电压电流值在
安全的范围内，则主控板1控制电机15工作，电机15带动主动齿轮旋转16，主动齿轮16带动
从动齿轮17旋转，从而能够带动双向螺杆18旋转，双向螺杆18能够同时带动两个移动板19
相对远离，进而能够使得两个卡块20与枪头分离，能够使得充电枪3与枪套4分离，使得工作
人员将充电枪3拿起充电，当电压电流值不在安全的范围内，报警模块14发出报警提醒工作
人员。

[0032] 需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确
列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更
多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方
法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0033] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。