本實用新型涉及配電系統(tǒng)技術(shù)領域，具體涉及一種具備顯示功能的直流充電終端。

背景技術(shù)：

在一個為電動車提供充電服務的充電終端中，往往會對多臺電動車輛同時進行直流充電，這時就需要多臺充電樁同時運行。隨著車輛單次充電運行里程的增加，單臺車輛上的電池容量相繼加大，同時要求縮短充電時間，所以單臺電動車充電樁的功率容量不斷提升。此時為了保證設備的長期穩(wěn)定可靠運行，以及滿足諧波和功率因數(shù)的標準，對整個充電系統(tǒng)的可靠性、功率因數(shù)、諧波及效率都有較高的要求。

現(xiàn)有的充電終端，通常會包括數(shù)十臺充電樁，可同時對數(shù)十輛電動車輛進行充電。來自電網(wǎng)的三相高壓電通過配電變壓器降壓成標準的3相380V電壓的交流電，再通過交流配電線連接到充電樁上。充電樁中的電源設備將3相380V交流電轉(zhuǎn)換為直流電后可以為電動車輛進行充電。

然而，現(xiàn)有的充電終端通常存在以下問題：

1.由于充電樁接入的是三相交流電，而電動汽車為直流電，在將三相電轉(zhuǎn)換為直流電的過程中，為了減小諧波含量，減小對電網(wǎng)的污染，每一臺充電樁內(nèi)部需要加入有源功率因數(shù)校正設備，這樣就造成充電樁體積過大，增加了整體的成本，同時充電樁也增加了損耗；

2.當遇到雨水天氣時，充電樁很容易被雨水淹沒，從而導致充電樁內(nèi)部短路。一旦發(fā)生短路現(xiàn)象，充電樁內(nèi)部的交流電會對充電樁內(nèi)部以及外部造成嚴重的安全隱患；

3.當前在查看充電樁的各項參數(shù)時，通常需要從距離充電樁較遠的管控室中進行查看，這樣十分不方便；

4.當前的充電樁，通常是利用電能進行充電，沒有很好地利用綠色能源。

應該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本申請的技術(shù)方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的背景技術(shù)部分進行了闡述而認為上述技術(shù)方案為本領域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種具備顯示功能的直流充電終端，可以降低整體的成本，并且能夠及時地檢測充電樁周邊的水位，此外還可以直接在充電樁上查看參數(shù)，以及充分利用綠色能源進行充電。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種具備顯示功能的直流充電終端，包括交直流變換電路、直流母線以及至少一個充電樁，所述交直流變換電路的一端接入交流電源，另一端與所述直流母線相連，所述至少一個充電樁與所述直流母線相連，并且每個所述充電樁具備至少一個充電槍，其中：所述交直流變換電路包括依次相連的第一LC濾波電路、逆變電路、變壓電路以及整流濾波電路，其中，所述第一LC濾波電路的輸入端口輸入所述交流電源，所述整流濾波電路的輸出端口與所述直流母線相連；所述直流母線的電壓小于或者等于1000V，電流處于250A至5000A之間；所述充電樁中包括ZigBee通信模塊和水位檢測模塊；其中，所述ZigBee通信模塊包括型號為CC2530的ZigBee芯片以及與所述ZigBee芯片相連的無線收發(fā)電路、晶振電路、組網(wǎng)指示電路以及復位電路，其中，所述無線收發(fā)電路中包括與SMA接口相連接的桿狀天線；所述晶振電路中包括頻率不同的第一晶振和第二晶振，所述第一晶振的兩端分別與所述ZigBee芯片的引腳22和引腳23相連，所述第二晶振的兩端分別與所述ZigBee芯片的引腳32和引腳33相連；所述組網(wǎng)指示電路包括第一LED燈和第八電阻，所述第一LED燈的正極與所述ZigBee芯片的引腳6相連，負極通過所述第八電阻接地；所述復位電路包括依次連接的3.3V的直流電源、降壓電阻、按鍵開關(guān)，所述按鍵開關(guān)靠近所述降壓電阻的一端與所述ZigBee芯片的引腳20相連，所述按鍵開關(guān)的另一端接地；所述水位檢測模塊包括相連的水位傳感器電路和單片機電路；其中，所述單片機電路包括型號為STC89C52RC的單片機芯片，所述水位傳感器電路包括型號為HC-SR04的超聲波距離傳感器，所述超聲波距離傳感器的引腳1與5V的電源相連，所述超聲波距離傳感器的引腳4接地，所述超聲波距離傳感器的引腳2和引腳3分別與所述單片機芯片的引腳1和引腳2對應相連；所述充電樁上連接有顯示屏顯示電路以及光伏發(fā)電機，其中，所述顯示屏顯示電路包括型號為LCD12864的液晶顯示器，所述液晶顯示器的引腳7與所述ZigBee芯片的引腳5相連，所述液晶顯示器的引腳8與所述ZigBee芯片的引腳38相連，所述液晶顯示器的引腳12與所述ZigBee芯片的引腳8相連，所述液晶顯示器的引腳13與所述ZigBee芯片的引腳20相連，所述液晶顯示器的引腳14與所述ZigBee芯片的引腳19相連，所述液晶顯示器的引腳9和引腳11均與3.3V的直流電源相連，所述液晶顯示器的引腳10接地；所述光伏發(fā)電機通過直流雙向變換器與所述充電樁相連。

進一步地，所述水位檢測模塊還包括通信電路，所述通信電路包括型號為MAX485的通信芯片，所述通信芯片的引腳2和引腳3相短接，所述通信芯片的引腳1、引腳2、引腳4分別通過第一光耦隔離器、第二光耦隔離器、第三光耦隔離器與所述單片機芯片的引腳10、引腳3、引腳11對應連接，所述通信芯片的引腳8和引腳6之間、引腳6與引腳7之間以及引腳7與引腳8之間均連接有電阻，所述通信芯片的引腳8與5V的電源相連，引腳5接地。

進一步地，所述整流濾波電路中包括并聯(lián)的兩個二極管以及與所述并聯(lián)的兩個二極管相連的第二LC濾波電路。

進一步地，所述整流濾波電路中包括兩條并聯(lián)的二極管支路，其中，每條二極管支路中均包括串聯(lián)的兩個二極管，所述變壓電路的輸出端分別與兩條二極管支路相連。

進一步地，在所述逆變電路和所述變壓電路之間還設置有第三LC諧振電路，在所述第三LC諧振電路和所述變壓電路之間還設置有一個并聯(lián)的電感。

進一步地，每個所述充電槍提供的充電電壓為750V，充電電流為250A。

本實用新型的有益效果在于：

預先通過交直流變換電路，可以將交流電源轉(zhuǎn)換為電壓小于或者等于1000V，電流處于250A至5000A范圍內(nèi)的直流電壓。該直流電壓后續(xù)可以通過直流母線，連接至各個充電樁中。進一步地，各個充電槍可以提供750V/250A的大功率充電電壓，從而實現(xiàn)快速充電。此外，在充電樁中可以通過設置水位檢測模塊，從而可以檢測充電樁周邊的當前水位。檢測出水位信息之后，可以將水位信息通過ZigBee通信模塊或者水位檢測模塊中的通信電路，以無線或者有線的方式傳送至充電樁管理人員處，從而避免充電樁被水淹沒，進而杜絕了因充電樁進水而引起的安全隱患。

本實用新型通過在充電樁上設置顯示屏顯示電路，從而可以直接在充電樁上顯示參數(shù)。此外，該顯示屏顯示電路可以與ZigBee芯片相連，從而能夠通過無線通信的方式接收并顯示管控室發(fā)來的參數(shù)。此外，在充電樁上還設置有光伏發(fā)電機，可以充分利用太陽能為充電車供電，從而能夠充分利用綠色能源，減少了電能的消耗。

參照后文的說明和附圖，詳細公開了本申請的特定具體實施方式，指明了本申請的原理可以被采用的方式。應該理解，本申請的具體實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本申請的具體實施方式包括許多改變、修改和等同。

針對一種具體實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它具體實施方式中使用，與其它具體實施方式中的特征相組合，或替代其它具體實施方式中的特征。

應該強調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的直流充電終端的框架示意圖；

圖2為本實用新型中交直流變換電路的電路圖；

圖3為本實用新型中ZigBee通信模塊的電路示意圖；

圖4為本實用新型中顯示屏顯示電路的電路示意圖；

圖5為本實用新型中水位檢測模塊的電路示意圖；

圖6為本實用新型中另一個交直流變換電路的電路圖；

圖7為本實用新型中另一個交直流變換電路的電路圖；

圖8為本實用新型中另一個交直流變換電路的電路圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請具體實施方式中的附圖，對本申請具體實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的具體實施方式僅僅是本申請一部分具體實施方式，而不是全部的具體實施方式?；诒旧暾堉械木唧w實施方式，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它具體實施方式，都應當屬于本申請保護的范圍。

請參閱圖1，本實用新型提供一種直流充電終端，包括交直流變換電路、直流母線DC-BUS以及至少一個充電樁，所述交直流變換電路的一端接入交流電源，另一端與所述直流母線DC-BUS相連，所述至少一個充電樁與所述直流母線DC-BUS相連，并且每個所述充電樁具備至少一個充電槍K。

請參閱圖2，所述交直流變換電路3包括依次相連的第一LC濾波電路31、逆變電路32、變壓電路33以及整流濾波電路34，其中，所述第一LC濾波電路31的輸入端口輸入所述交流電源，所述整流濾波電路34的輸出端口與所述直流母線DC-BUS相連。

在本實用新型中，所述整流濾波電路34中包括并聯(lián)的兩個二極管以及與所述并聯(lián)的兩個二極管相連的第二LC濾波電路。

在本實用新型中，所述交直流變換電路3還可以具備其它實現(xiàn)形式。具體地，請參閱圖6，所述交直流變換電路中的整流濾波電路可以包括兩條并聯(lián)的二極管支路，其中，每條二極管支路中均包括串聯(lián)的兩個二極管，所述交直流變換電路中變壓電路的輸出端分別與兩條二極管支路相連，這樣便可以實現(xiàn)硬開關(guān)全橋的電路結(jié)構(gòu)。

請參閱圖7，在本實用新型中，還可以在逆變電路和變壓電路之間增加第三LC諧振電路35，從而形成移相全橋電路。此外，請參閱圖8，可以在圖7所示的電路的基礎上，在所述第三LC諧振電路35和變壓電路之間增加一個并聯(lián)的電感36，從而構(gòu)成LLC諧振電路的結(jié)構(gòu)。

在本實用新型中，經(jīng)過所述交直流變換電路后，所述直流母線的電壓小于或者等于1000V，電流處于250A至5000A之間，從而使得每個所述充電槍提供的充電電壓為750V，充電電流為250A。

在本實用新型中，所述充電樁中包括ZigBee通信模塊和水位檢測模塊；其中，請參閱圖3，所述ZigBee通信模塊包括型號為CC2530的ZigBee芯片以及與所述ZigBee芯片相連的無線收發(fā)電路、晶振電路、組網(wǎng)指示電路以及復位電路，其中，所述無線收發(fā)電路中包括與SMA接口相連接的桿狀天線A1，當然，此外還可以根據(jù)不同需求采用PCB天線、倒F天線、螺旋天線等。所述晶振電路中包括頻率不同的第一晶振X1和第二晶振X2，所述第一晶振X1的兩端分別與所述ZigBee芯片的引腳22和引腳23相連，所述第二晶振X2的兩端分別與所述ZigBee芯片的引腳32和引腳33相連。其中第一晶振X1的頻率為32MHz，當ZigBee芯片進行無線收發(fā)時需要該晶振；而第而晶振X2的頻率為32.768KHz，該晶振可以為ZigBee芯片提供系統(tǒng)時鐘。

所述組網(wǎng)指示電路包括第一LED燈LED1和第八電阻R8，所述第一LED燈LED1的正極與所述ZigBee芯片的引腳6相連，負極通過所述第八電阻R8接地。所述組網(wǎng)指示電路用來顯示該ZigBee通信模塊是否加入ZigBee網(wǎng)絡，由此來判斷該ZigBee通信模塊是否與其他ZigBee通信模塊相連。當ZigBee通信模塊加入ZigBee網(wǎng)絡后，ZigBee芯片的引腳6輸出高電平，使得第一LED燈LED1發(fā)光，表明該ZigBee通信模塊已加入ZigBee網(wǎng)絡。

所述復位電路包括依次連接的3.3V的直流電源、降壓電阻R9、按鍵開關(guān)K2，所述按鍵開關(guān)K2靠近所述降壓電阻R9的一端與所述ZigBee芯片的引腳20相連，所述按鍵開關(guān)K2的另一端接地。當按鍵開關(guān)K2被按下時，從ZigBee芯片的引腳20輸入低電平，使得ZigBee通信模塊復位。

在本實用新型中，所述充電樁上還連接有顯示屏顯示電路。請參閱圖4，所述顯示屏顯示電路包括型號為LCD12864的液晶顯示器，所述液晶顯示器的引腳7與所述ZigBee芯片的引腳5相連，所述液晶顯示器的引腳8與所述ZigBee芯片的引腳38相連，所述液晶顯示器的引腳12與所述ZigBee芯片的引腳8相連，所述液晶顯示器的引腳13與所述ZigBee芯片的引腳20相連，所述液晶顯示器的引腳14與所述ZigBee芯片的引腳19相連，所述液晶顯示器的引腳9和引腳11均與3.3V的直流電源相連，所述液晶顯示器的引腳10接地。這樣，所述液晶顯示器可以直接顯示充電樁的參數(shù)，也可以通過Zigbee芯片接收管控室發(fā)來的參數(shù)，并在液晶顯示器上進行顯示。

在本實用新型中，所述光伏發(fā)電機可以通過直流雙向變換器與所述充電樁相連。具體地，所述光伏發(fā)電機中可以具備太陽能電板，當外界沒有陽光時，直流雙向變換器可以將直流母線的電流引入光伏發(fā)電機中，為太陽能電板充電。當外界有陽光時，可以吸收太陽能為太陽能電板充電并且通過直流雙向變換器為充電槍供電。此外，太陽能電板充滿足夠的電量時，也可以通過直流雙向變換器向充電槍供電，從而能夠?qū)崿F(xiàn)多種充電方式。在本實用新型中，所述直流雙向變換器可以采用西門子的Sinamics DCP模塊。

請參閱圖5，所述水位檢測模塊包括相連的水位傳感器電路和單片機電路；其中，所述單片機電路包括型號為STC89C52RC的單片機芯片U6，所述水位傳感器電路包括型號為HC-SR04的超聲波距離傳感器U5，所述超聲波距離傳感器U5的引腳1與5V的電源相連，所述超聲波距離傳感器U5的引腳4接地，所述超聲波距離傳感器U5的引腳2和引腳3分別與所述單片機芯片的引腳1和引腳2對應相連。所述超聲波距離傳感器U5的引腳中，引腳1為電源腳，引腳4為地，引腳2為觸發(fā)信號輸入腳，引腳3為回響信號輸出端。

在本實用新型中，所述水位檢測模塊中還包括通信電路。請參閱圖5，所述通信電路包括型號為MAX485的通信芯片U1，所述通信芯片U1的引腳2和引腳3相短接，所述通信芯片U1的引腳1、引腳2、引腳4分別通過第一光耦隔離器U2、第二光耦隔離器U3、第三光耦隔離器U4與所述單片機芯片U6的引腳10、引腳3、引腳11對應連接，所述通信芯片U1的引腳8和引腳6之間、引腳6與引腳7之間以及引腳7與引腳8之間均連接有電阻，這三個電阻依次為R7、R9、R8。所述通信芯片U1的引腳8與5V的電源相連，引腳5接地。所述通信芯片的引腳2和引腳4分別通過上拉電阻R5、R6與5V的電源相連，所述通信芯片的引腳1通過限流電阻R1與所述第一光耦隔離器U2相連。

在本實用新型中，通信芯片U1的引腳1為數(shù)據(jù)的輸出端，通過第一光耦隔離器U2和單片機芯片U6的UART串口的RXD腳相連。通信芯片U1的引腳4為數(shù)據(jù)輸入腳，和單片機芯片U6的UART串口的TXD腳通過第三光耦隔離器U4相連。另外，通信芯片U1的引腳2和引腳3還和電阻R5相連，R5為上拉電阻，一旦光耦隔離器U3發(fā)生故障，通信芯片U1則不被選中，從而保證485總線不被錯誤占用。電阻R7和R8可以分別作為上拉電阻和下拉電阻，也用于提供網(wǎng)絡失效保護，防止芯片故障對總線的錯誤占用。

在本實用新型中，當超聲波距離傳感器檢測到與水位的距離低于閾值時，表明當前充電樁周邊的水位過高，從而可以發(fā)送信息給單片機芯片。單片機芯片從而可以通過通信電路將水位過高的信息通過485總線傳輸至充電樁的管理人員的終端設備處，從而發(fā)揮水位報警的作用。

本實用新型的有益效果在于：

預先通過交直流變換電路，可以將交流電源轉(zhuǎn)換為電壓小于或者等于1000V，電流處于250A至5000A范圍內(nèi)的直流電壓。該直流電壓后續(xù)可以通過直流母線，連接至各個充電樁中。進一步地，各個充電槍可以提供750V/250A的大功率充電電壓，從而實現(xiàn)快速充電。此外，在充電樁中可以通過設置水位檢測模塊，從而可以檢測充電樁周邊的當前水位。檢測出水位信息之后，可以將水位信息通過ZigBee通信模塊或者水位檢測模塊中的通信電路，以無線或者有線的方式傳送至充電樁管理人員處，從而避免充電樁被水淹沒，進而杜絕了因充電樁進水而引起的安全隱患。

本實用新型通過在充電樁上設置顯示屏顯示電路，從而可以直接在充電樁上顯示參數(shù)。此外，該顯示屏顯示電路可以與ZigBee芯片相連，從而能夠通過無線通信的方式接收并顯示管控室發(fā)來的參數(shù)。此外，在充電樁上還設置有光伏發(fā)電機，可以充分利用太陽能為充電車供電，從而能夠充分利用綠色能源，減少了電能的消耗。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本實用新型作了詳盡的描述，但在本實用新型基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實用新型精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本實用新型要求保護的范圍。