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【技术领域】

本发明涉及一种带保护功能的简易计费充电枪及充电方法。

【背景技术】

目前电动汽车作为一种绿色交通工具，其推广速度异常的快速，未来的市 场潜力也非常的巨大。虽然如此，但与之相配套的电动汽车充电等基础设施尚 不完善，市面上主要是以立式的充电桩为主，移动式的充电设备尚没有普及， 所以需要一款随车携带的可结算的便携式计费充电枪显得尤为重要。现在市面 上存在各种各样的充电枪，它们基本能够满足不同类型的汽车的充电需求，但 它们功能比较单一，仍然存在一些不足，这类充电枪只有单纯的充电功能，不 具备计量、显示、充电结算、漏电保护等功能，对于消费者而言，安全充电并 且知道每次充电所消耗的电量是很有必要的。

【发明内容】

本发明所要解决的问题就是提供一种带保护功能的简易计费充电枪，解决 了在异地充电费用结算的难题，另外额外设计确认按键提高充电枪的安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种带保护功能的简易计费充电枪，包括枪体，枪体其中一端为与电源端 相连的电源输入端，另一端为与电动车充电端相连的充电输出端，所述枪体上 设有用于确认连接状态的确认按键，所述枪体上设有显示屏，所述枪体内在电 源输入端与充电输出端之间设有用于计算电量的计量模块，所述计量模块将充 电信息传输显示在显示屏上。

优选的，所述计量模块包括控制模块、采集模块、显示模块，采集模块将 电流或电压信号采集后传输到控制模块，所述控制模块将信号经所述显示模块 编译后传输到显示屏。

优选的，所述计量模块还包括用于充电完成后自动切断电路的保护模块。

优选的，所述计量模块还包括用于在充电前检测电源端电流或电压异常情 况的保护模块，保护模块与所述采集模块相连。

优选的，所述枪体在充电输出端处设有与电动汽车连接用的挂钩，所述确 认按键与挂钩连接，确认按键按动时驱动挂钩翘起。

优选的，所述枪体上设有脉冲指示灯，脉冲指示灯与所述控制模块相连。

优选的，所述枪体包括主枪体及手握部，所述充电输出端位于主枪体，所 述电源输入端与手握部相连。

优选的，所述电源输入端包括三脚插头，三脚插头与手握部之间连接有电 缆。

优选的，所述手握部与电缆连接处设有防水硅胶套。

本发明的一种带保护功能的简易计费充电枪，其枪体上设有显示屏，可显 示本次充电的电压、电流、电量、功率、费率、充电时间和用电金额等，在异 地充电时，可自己在充电枪上设置好费率，充电过程中，充电枪中的计量模块 会根据本次充电的电量计算出充电所用的时间和费用，解决了在异地充电费用 结算的难题，另外本发明中还设置了一个用于确认连接状态的确认按键，即在 充电枪完全与电动汽车完成连接时，该确认按键会发送一个确认信号，此时充 电枪才能正常启动，避免充电枪与电动汽车刚连接的瞬间产生的高电流对充电 枪和电动车造成不良影响，提高充电枪的安全性。

另外，本发明中还提供一种带保护功能的简易计费充电枪的充电方法，采 用上文所述的充电枪，其充电步骤如下：

第一步、先由确认按键确认充电枪与电动车已经完全连接；

第二步、枪体上设有启动键，按动枪体上的启动键，启动键将显示屏上的 数据归零复位，充电枪内的计量单元开始工作；

第三步、计量单元内的采集模块采集电源端的电流或电压信号，并将该信 号传输到计量单元内的控制模块，当电流或电压信号正常时，开始正常充电， 并在充电信息显示在显示屏上；

第三步、开始充电后，计量单元内的保护模块时刻检测电路中的电流或电 压信号，当充电完成后，充电模块将充电完成的信号传输到控制模块，控制模 块自动切断电路，停止充电，并将充电完成的信号经所述显示模块编译后显示 在显示屏上；

在第三步中，当采集模块采集到的电流或电压信号异常时，将信号传输给 计量单元内的保护模块，保护模块将信号传输到控制模块，此时停止充电，控 制模块将信号经显示模块显示在显示屏上。

该充电方法对充电枪和电动汽车的保护更好，安全性更好。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明充电枪的结构示意图；

图2为本发明充电枪的原理示意图；

图3为本发明充电枪的充电流程示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说 明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实 施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都 属于本发明的保护范围。

图1中：充电输出端1，挂钩2，启动按键3，显示屏4，脉冲指示灯5，确 认按键6，手握部7，防水硅胶套8，电源输入端9，电缆10。

参照图1～2，一种带保护功能的简易计费充电枪，用于给电动汽车充电用， 包括枪体，本实施例中所述枪体包括主枪体及手握部7，整个枪体大致呈L形， 其中枪体的手握部7连接有与电源端相连的电源输入端9，本实施例中的电源输 入端9包括常规16A的三脚插头，三脚插头与手握部7之间连接有电缆10，所 述手握部7与电缆10连接处设有防水硅胶套8，用常规16A的三脚插头为充电 枪供电，非常方便，解决了移动式充电、电动汽车充电站等基础设施建设不全 的难题，主枪体的端部设有与电动车充电端相连的充电输出端1，充电输出端1 的形状结构根据实际车辆的端口可进行匹配更换，主枪体上设有显示屏4，本实 施例中显示屏4为LCD液晶显示屏，所述枪体内在电源输入端9与充电输出端 1之间设有用于计算电量的计量模块，充电枪内的计量模块包括控制模块、采集 模块、显示模块，控制模块为主芯片，采集模块将充电电源处的电流或电压信 号采集后传输到控制模块，所述控制模块将信号经所述显示模块编译后传输到 显示屏4。当充电枪在充电时，计量模块会记录下电流流量及充电的时间，然后 根据消费者自己设置的费率自动计算出本次充电所需的费用，这些充电信息都 会传输显示在所述显示屏4上，解决了在异地充电费用结算的难题。另外，本 实施例中所述枪体上设有用于确认连接状态的确认按键6，如图1中所示，确认 按键6设在主枪体的顶部，传统的充电枪与电动汽车刚连接的瞬间会产生瞬间 电流，该瞬间电流对电动汽车或者充电枪都会产生不良影响，而设置确认按键6 后，在确认按键6不启动工作时，整个充电枪与电动汽车的连接仅仅是物理连 接，整个电路回路处于断开状态，所以充电枪与电动汽车连接时不会产生瞬间 电流，提高充电枪的安全性。本实施例中的确认按键6是与主枪体端部的挂钩2 相互连接的复合型按键，主枪体端部的挂钩2是活动式的，充电时，先按下确 认按键6，主枪体端部的挂钩2在杠杆原理的作用下向上翘起，当充电枪与电动 汽车完全连接时，松开确认按键6，挂钩2下摆回到初始位置，将充电枪与电动 汽车锁死，此时的充电枪与电动汽车完全连接，确认按键6自动发出完全连接 的信号，然后充电枪才能正常工作。当然本领域技术人员也容易想到用单片机 连接传感器的结构来实现确认按键6的功能，即在主枪体端部设置传感器，当 传感器感应接触到电动汽车某些部件时，自动将信号传输给确认按键6，然后手 动按动确认按键6来发送完全连接的信号。

本实施例中的充电枪，还提供了电路保护功能，如图2和图3所示，本实 施例中的计量模块还包括保护模块，充电结束后保护模块检测到电流或电压信 号后将信号传输到所述控制模块，控制模块根据接收到的电流或电压信号信息 自动切断电路，避免充电过载，并将充电完成的信号经所述显示模块编译后显 示在显示屏4上，该功能能很好的保护电动汽车和充电枪本身，这项功能是针 对于充满后的电路保护。另外本实施例中的保护模块还可以是针对充电前对电 动汽车和充电枪的保护，所述采集模块采集的电流或电压信号直接传输到保护 模块，保护模块检测到电流或电压信号异常时传输信号给控制模块使充电枪停 止充电，这是避免有时候充电电源处会有电流或电压异常，如果此时为电动汽 车充电，会造成不良影响。

另外，所述枪体上设有启动控制模块的启动按键3。启动按键3也是复位按 键，当启动按键3工作时，显示屏4上的电量、时间等信息都会归零，方便消 费者观看，另外枪体还设置了脉冲指示灯5，脉冲指示灯5与所述控制模块相连， 充电过程中，该脉冲指示灯5会一直亮着，当充电结束后，脉冲指示灯5会灭 掉，当然本领域技术人员也容易想到脉冲指示灯5可以是采用亮不同颜色来区 别充电状态和非充电状态。

为了方便将充电信息转成纸质的账单，本实施例的充电系统中增设了手持 式POS机，且充电枪和手持式POS机都内置有无线通讯模块，两个终端通过无 线通讯模块实现数据传输，充电枪中的充电信息能通过无线通讯模块传输到手 持式POS机中，同时手持式POS机上也能显示该充电信息的界面，该充电信息 能通过手持式POS打印出来提供给消费者，非常方便快捷，不仅让消费者直观 地看到本次充电的充电信息，而且还能将信息作为留档，方便消费者日后管理 和统计。本实施例中所述无线通讯模块为LORA无线通讯模块，因为LORA无 线通讯模块传输距离远，传输距离可达3～5公里，必要时还能远程监控充电情 况，而且LORA无线通讯模块功耗极低，解决了手持收费POS机待机时间短的 问题，当然本领域技术人员也容易想到用GPRS通讯模块或者WIFI模块来代替 本实施例中的LORA无线通讯模块，本文不作过多阐述。

整个充电枪的充电的过程如图3中所示，整个过程具体如下：

第一步、先由确认按键6确认充电枪与电动车已经完全连接，然后由确认 按键6发送确认信号；

第二步、按动枪体上的启动键，使充电枪内的计量单元开始工作；

第三步、计量单元内的采集模块采集电源端的电流或电压信号，并将该信 号传输到计量单元内的控制模块，当采集到的电流或电压信号正常时，开始正 常充电，并在充电信息显示在显示屏4上；

第四步、开始充电后，计量单元内的保护模块时刻检测电路中的电流或电 压信号，在未充满前，重复第三步中的步骤，当充电完成后，充电模块将充电 完成的信号传输到控制模块，控制模块自动切断电路，停止充电，并将充电完 成的信号经所述显示模块编译后显示在显示屏上，显示屏4上用不同的背景光 来提醒消费者；

需要说明的是，在第三步中，当采集模块采集到的电流或电压信号异常时， 将信号传输给计量单元内的保护模块，保护模块将信号传输到控制模块，此时 停止充电，控制模块将信号经显示模块显示在显示屏4上，同样也用不同的背 景光来提醒消费者电流异常。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于 此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实 施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在 权利要求书的范围中。