CN107128207B - 电表箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电表箱，包括：开关模块，充电模块和电表模块和监控模块，充电模块包括充电模块接口，电表模块包括电表连接接口；开关模块中设置有接入线，总开关和总装接线出线，接入线被设置于与充电模块接口的进线端相连接，总装接线出线被设置于与电表模块的输出端相连接；开关模块设置于电表箱体内的开关区域，充电模块和电表模块分别设置于充电模块预留区域和电表模块预留区域中；充电模块接口用于连接充电设备，充电设备用于为待充电车辆提供电能；电表连接接口用于连接电表设备，充电模块接口与电表连接接口相连接；监控模块用于对充电设备和电表设备的运行状态进行监控，缓解了传统的充电桩内部结构复杂的技术问题。

Description

电表箱

技术领域

本发明涉及电动车充电的技术领域，尤其是涉及一种电表箱。

背景技术

目前，中国电动汽车市场增速加快，促进电动汽车产业发展的政策体系已经基本建立。目前使用较为广泛的充电设施为单桩式充电设备，多为车厂配套，单个安装。这种模式后期安装流程繁琐，占地，容易形成“充电桩森林”，还需要另外建设配电表位。

在物联网、车联网高速发展的技术背景下，已经存在一种比单桩式充电设备更高效、管控更合理方便的集中控制、分体安装的充电设备。这种集中控制型充电设备由一台集中控制器和多个充电机组成，可以根据场地需求在集中控制器内安装不同数量的充电机进行充电。但是，该类充电设备未与区域内电表相连，用户只清楚充电费与服务费的总和，却并不清楚自己的真正电力消费。目前国家号召新建小区按一户一个新能源车位的方式进行建设，现在充电设备方法均不适合此类应用场景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于充电车位的集中式电表箱，以缓解了传统的充电桩与电表箱分别设置资源浪费的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种电表箱，包括：开关模块，设备安装模块和监控模块，所述设备安装模块包括：充电模块和电表模块，所述充电模块包括充电模块接口，所述电表模块包括电表连接接口；所述开关模块中设置有接入线，总开关和总装接线出线，其中，所述接入线被设置于与所述充电模块接口的进线端相连接，所述总装接线出线被设置于与所述电表模块的输出端相连接；所述开关模块设置于电表箱体内的开关区域中，所述充电模块和所述电表模块分别设置于充电模块预留区域和所述电表模块预留区域中，且所述开关区域，所述充电模块预留区域和所述电表模块预留区域分别为所述电表箱中相互独立的区域；所述充电模块接口用于连接充电设备，所述充电设备用于为待充电车辆提供电能；所述电表连接接口用于连接电表设备，所述充电模块接口与所述电表连接接口相连接，所述电表设备用于计量以下至少之一：与所述电表设备对应的用户的用电量和所述充电设备的用电量；所述监控模块位于所述电表箱内的监控区域中，用于对所述充电设备和所述电表设备的运行状态进行监控。

进一步地，所述充电模块接口的数量为多个，且多个所述充电模块接口按照矩阵形式设置于所述充电模块预留区域中，其中，每个所述充电模块接口被设置于连接一个所述充电设备；所述电表连接接口的数量为多个，且多个所述电表连接接口按照矩阵形式设置于所述电表模块预留区域中，其中，每个所述电表连接接口被设置于用于连接一个所述电表设备；其中，所述充电模块接口的出线端与对应的电表连接接口的输入端相连接，所述对应的电表连接接口的输出端与对应的总装接线出线相连接。

进一步地，所述充电模块接口为插针式充电模块接口，所述充电设备为插针式充电设备。

进一步地，所述监控模块通过数据总线与所述充电模块预留区域中设置的每个充电设备相连接，用于监控充电过程中所述充电设备的工作状态。

进一步地，所述监控模块还用于监控所述电表箱所属供电区域内的电力负荷情况；当所述监控模块监控出所述电表箱所属供电区域的电力负荷与预设电力负荷之间的差值小于目标阈值时，则控制所述充电设备暂缓对待充电车辆进行充电；当监控出所述电表箱所属供电区域的电力负荷满足待充电车辆的充电需求时，则控制所述充电设备对待充电车辆进行充电行为，并计量对所述待充电车辆进行充电的电量。

进一步地，所述监控区域和所述开关区域分别与所述设备安装区域相邻设置，所述电表箱还包括：第一挡板，第二挡板和第三挡板，其中，所述第一挡板用于将所述开关区域和所述设备安装区域进行隔离；所述第二挡板用于将所述设备安装区域和所述监控区域进行隔离；所述第三挡板用于将所述设备安装区域中的所述充电模块预留区域和所述电表模块预留区域进行隔离。

进一步地，所述电表箱还包括：第一箱门，其中，所述第一箱门与所述第一挡板或者与所述第二挡板相铰接，用于盖合所述充电模块预留区域；第二箱门，其中，所述第二箱门与所述第一挡板或者与所述第二挡板相铰接，用于盖合所述电表模块预留区域。

进一步地，所述第二箱门上设置有多个窗口，且每个窗口与所述电表模块预留区域中设置的电表设备对应设置，以显示所述电表设备的计量值。

进一步地，所述电表箱还包括：湿度传感器和温度传感器，其中，所述湿度传感器和所述温度传感器分别与所述监控模块相连接，用于向所述监控模块发送所述电表箱内的湿度和所述电表箱内的温度，以使所述监控模块对所述电表箱内的状态进行监控。

进一步地，所述充电模块接口包括：直流接口，当所述充电设备插入至所述直流接口时，所述充电设备的充电方式为直流充电方式；交流接口，当所述充电设备插入至所述交流接口时，所述充电设备的充电方式为交流充电方式。

进一步地，所述监控模块还用于监控每个所述充电设备的充电方式，以及监控当前时刻目标区域的用电量，其中，所述目标区域为所述电表箱的供电区域；当所述监控模块监控出所述充电方式为直流充电方式，且监控到当前时刻所述用电量大于目标用电量时，则控制所述充电设备在目标时刻对待充电车辆进行充电，其中，所述目标时刻为所述用电量小于所述目标用电量的时刻，所述目标用电量为所述电表箱所能够承受的最大供电量。

进一步地，所述充电模块接口包括：直流接口，当直流充电设备插入至所述直流接口时，所述充电设备的充电方式为直流充电方式；交流接口，当交流充电设备插入至所述交流接口时，所述充电设备的充电方式为交流充电方式。

在本发明实施例中，在电表箱中设置有预留区域，即开关区域，充电模块预留区域，电表模块预留区域和监控区域，其中，开关区域设置有开关模块，充电模块预留区域中设置有充电模块，电表模块预留区域设置有电表模块，监控区域设置有监控模块；充电模块包括充电模块接口，充电模块接口用于连接充电设备，充电设备用于为待充电车辆提供电能；电表模块包括电表连接接口，电表连接接口用于连接电表设备，充电模块接口与电表连接接口相连接，电表设备用于计量对应的充电设备的用电量，监控模块用于对充电设备和电表设备的运行状态进行监控；开关模块中设置有接入线，总开关和总装接线出线，其中，接入线被设置于与充电模块接口的进线端相连接，总装接线出线被设置于与电表设备的输出端相连接。在本发明实施例中，通过在电表箱中设置预留区域，能够自由在其中安装充电设备和电表设备，相对于传统的充电装置，达到了有效对电表和充电桩进行集成的目的，进而缓解了传统的充电桩内部结构复杂，以及传统的充电桩资源浪费严重的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种电表箱的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选地电表箱的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种充电设备与电表设备之间的连接线关系图；

图4是根据本发明实施例的一种可选地充电模块接口的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本发明实施例，提供了一种电表箱的实施例。

下面将结合图1至图4对本发明实施例进行具体介绍。图1是根据本发明实施例的一种电表箱的示意图。

本发明实施例提供的电表箱包括：开关模块，设备安装模块和监控模块，其中，设备安装模块包括：充电模块和电表模块，充电模块包括充电模块接口，电表模块包括电表连接接口。

如图1所示，开关模块，充电模块，电表模块和监控模块分别设置于电表箱箱体内的开关区域10，充电模块预留区域20，电表模块预留区域30和监控区域40中，其中，开关区域10，充电模块预留区域20和电表模块预留区域30，以及监控区域40分别为电表箱中相互独立的区域。

具体地，充电模块接口用于连接充电设备，充电设备用于为待充电车辆提供电能；

电表连接接口用于连接电表设备，充电模块接口与电表连接接口相连接，电表设备用于计量以下至少之一：与电表设备对应的用户的用电量和充电设备的用电量。

监控模块位于所述电表箱内的监控区域中，用于对充电设备和电表设备的运行状态进行监控。

如图2所示，开关模块中设置有接入线(例如，A’,B’,C’三相电源的接入线)，总开关和总装接线出线，其中，接入线被设置于与充电模块接口的进线端相连接，总装接线出线被设置于与电表模块的输出端相连接。如图2所示，除了总开关和接入线之外，在开关模块中还设置有零排和地排。

不同于普通电表箱只有开关区域和电表区域，本发明提出的电表箱内还包括充电装置。具体地，电表箱在初始安装时只在开关区域内接好进出线、零排、地排和总开关。当小区内充电专用车位有固定电动汽车车主使用时，车主向供电企业进行申请，并联系充电设备厂家。充电设备厂家提供适合的充电模块，通过预留的充电模块接口安装。供电企业提供电表模块，其中，电表模块的输入端与充电模块的输出线相连，电表模块的输出端再与负载(例如，待充电的车辆)连接。

在本发明实施例中，在电表箱中设置有预留区域，即开关区域，充电模块预留区域，电表模块预留区域和监控区域，其中，开关区域设置有开关模块，充电模块预留区域中设置有充电模块，电表模块预留区域设置有电表模块，监控区域设置有监控模块；充电模块包括充电模块接口，充电模块接口用于连接充电设备，充电设备用于为待充电车辆提供电能；电表模块包括电表连接接口，电表连接接口用于连接电表设备，充电模块接口与电表连接接口相连接，电表设备用于计量对应的充电设备的用电量，监控模块用于对充电设备和电表设备的运行状态进行监控；开关模块中设置有接入线，总开关和总装接线出线，其中，接入线被设置于与充电模块接口的进线端相连接，总装接线出线被设置于与电表设备的输出端相连接。在本发明实施例中，通过在电表箱中设置预留区域，能够自由在其中安装充电设备和电表设备，相对于传统的充电装置，达到了有效对电表和充电桩进行集成的目的，进而缓解了传统的充电桩内部结构复杂，以及传统的充电桩资源浪费严重的技术问题。

需要说明的是，本发明实施例提出的电表箱可以理解为一种适用于预留充电设施的电表箱，该电表箱的箱体与电动车辆的充电装置集成为一体。在电动车辆的充电装置内，电表箱随电动车辆的充电装置在一起，并初装在居民小区内，市电总进线及总开关、出线都在初装时接好，如有居民申请使用专用充电车位，则在箱体内新增电表设备和对应的充电设备。这样的前期布线预留、后期按需求安装的模式可以将电表及充电设备更有效集成，便于管控，节约资源。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，充电模块接口的数量为多个，且多个充电模块接口按照矩阵形式设置于充电模块预留区域中，其中，每个充电模块接口被设置于连接一个充电设备；

在本发明实施例中，可以在充电模块预留区域中预留设置多个充电模块接口，且该充电模块接口按照预设格式排布于充电模块预留区域中，为了节省布线过程，可以将充电模块接口按照矩阵形式设置于充电模块预留区域中，每个充电模块接口能够连接一个充电设备。

优选地，充电模块接口为插针式充电模块接口，此时，充电设备为插针式充电设备。

电表连接接口的数量为多个，且多个电表连接接口按照矩阵形式设置于电表模块预留区域中，其中，每个电表连接接口被设置于用于连接一个电表设备；

在本发明实施例中，还可以在电表，电表模块预留区域中设置多个电表连接接口，且该电表连接接口可以按照预设格式排布于电表模块预留区域中，为了节省布线过程，可以将电表连接接口按照矩阵形式设置于电表模块预留区域中，每个电表连接接口能够连接一个电表设备。

优选地，该电表连接接口可以为电表进出线，该电表进出线可以安装电表设备。

其中，充电模块接口的出线端与对应的电表连接接口的输入端相连接，对应的电表连接接口的输出端与对应的总装接线出线相连接。

如图3所示的为一种充电设备与电表设备之间的连接线关系图。如图3所示，充电设备的进线端与开关模块中的接入线相连接，充电设备的出线端(即，L.N.PE.CC.CP)与电表设备的输入端相连接，其中，L.N.PE与电表设备中的Lin端相连接，CC.CP与电表设备中的N端(零线端)相连接；电表设备的Lout端和N端与总装接线出线相连接。

如图4所示为一种可选地充电模块接口的示意图，从图4中可以看出，该接口中包括进线端：L、N和PE，其中，L、N和PE用于连接市电。如图4所示，该充电模块接口中还包括至少一个充电输出接口，该至少一个充电输出接口包括直流接口和交流接口。其中，当直流充电设备接入至直流接口时，那么为待充电车辆进行充电的方式为直流充电方式，当交流充电设备接入至交流接口时，那么为待充电车辆进行充电的方式为交流充电方式。如图4所示，除此之外，该充电模块接口还包括地址配套接口。

如图1和图2所示，监控模块设置于电表箱的监控区域40中，其中，监控模块通过数据总线与充电模块预留区域中设置的每个充电设备相连接，用于监控充电过程中充电设备的工作状态。

除此之外，监控模块还用于监控电表箱所属供电区域内的电力负荷情况；当所述监控模块监控出所述电表箱所属供电区域的电力负荷与预设电力负荷之间的差值小于目标阈值时，则控制所述充电设备在目标时刻对要求充电车辆进行暂缓充电；当监控出所述电表箱所属供电区域的电力负荷满足待充电车辆的充电需求时，则控制所述充电设备对待充电车辆进行充电行为，并计量对所述待充电车辆进行充电的电量。

需要说明的是，该预设电力负荷为电表箱所能承受的最大负荷量，电表箱所属供电区域的电力负荷与预设电力负荷之间的差值小于目标阈值可以理解为当前时刻电表箱的电力负荷接近于预设电力负荷。此时，就可以控制充电设备暂缓对待充电车辆进行充电；当监控出电表箱所属供电区域的电力负荷满足待充电车辆的充电需求时，则控制所述充电设备对待充电车辆进行充电行为，并计量对所述待充电车辆进行充电的电量。

监控模块在获取到充电设备和电表设备的相关参数之后，就可以通过网络将该相关参数发送至数据云平台中进行分析处理。

除此之外，该监控模块还用于监控每个充电设备的充电方式，以及监控当前时刻目标区域的用电量，其中，目标区域为电表箱的供电区域；

当监控模块监控出充电方式为直流充电方式，且监控到当前时刻用电量大于目标用电量时，则控制充电设备在目标时刻对待充电车辆进行充电，其中，目标时刻为用电量小于目标用电量的时刻，目标用电量为电表箱所能够承受的最大供电量。

例如，在用电高峰期，该电表箱的负荷较重，此时，如果有待充电车辆请求充电，且充电方式为交流充电方式，那么表明该车辆并不是紧急充电，此时可以对不紧急充电的车辆进行充电暂缓，当用电低谷期在对该车辆恢复充电，采用该控制方式使得电动汽车在充电时，在不额外增加峰谷差的前提下，低谷充电降低了车主的用电成本。其中，上述目标用电量可以理解为用电高峰期的用电量，目标时刻可以理解为用电低谷期。

在本发明实施例中，该电表箱还包括：湿度传感器和温度传感器，其中，湿度传感器和温度传感器分别与监控模块相连接，用于向监控模块发送电表箱内的湿度和电表箱内的温度，以使监控模块对电表箱内的状态进行监控。

具体地，温度传感器和湿度传感器设置于电表箱内，用于分别检测电表箱的温度和湿度。当监控模块检测到该温度值大于预设温度值时，向数据云平台发送报警信息，以指示监控人员该电表箱工作异常。当监控模块检测到该湿度值大于预设湿度值时，向数据云平台发送报警信息，以指示监控人员该电表箱内的湿度过大，有可能出现相关的故障。

在本发明实施的另一个可选实施方式中，监控区域和开关区域分别与设备安装区域相邻设置，此时，电表箱还包括：第一挡板，第二挡板和第三挡板。

其中，第一挡板用于将开关区域和设备安装区域进行隔离；

第二挡板用于将设备安装区域和监控区域进行隔离；

第三挡板用于将设备安装区域中的充电模块预留区域和电表模块预留区域进行隔离。

在本发明实施例中，通过该设置方式，能够形成各自独立的空间，也就是说，开关区域，充电模块预留区域，电表模块预留区域和监控区域为相互独立的区域。以便于充电设备的厂家和供电企业独立进行管理。

进一步地，电表箱还包括：第一箱门和第二箱门。

其中，第一箱门与第一挡板或者与第二挡板相铰接，用于盖合充电模块预留区域；

第二箱门与第一挡板或者与第二挡板相铰接，用于盖合电表模块预留区域。

进一步地，第二箱门上设置有多个窗口，且每个窗口与电表模块预留区域中设置的电表设备对应设置，以显示电表设备的计量值。

也就是说，通过设置该窗口，能够使得用户在不需要打开箱门的前提下，就可以观察对应的电表设备的计量值。

综上，在本发明实施例中，提出了一种适用于集中控制型充电设施的电表箱，该电表箱具有高集成度、便于管控、依使用情况随时增加安装电表模块的优势，解决了安装普通单桩式充电设备时在电表箱内加装充电车位电表的不便，以及所有充电车位不管是否开始使用都安装充电模块及电表造成的资源浪费问题，为小区内充电车位使用及电表安装提供了便捷的解决方案。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电表箱，包括：开关模块，设备安装模块和监控模块，所述设备安装模块包括：充电模块和电表模块，所述充电模块包括充电模块接口，所述电表模块包括电表连接接口,所述开关模块中设置有接入线，总开关和总装接线出线，其特征在于：

所述接入线被设置于与所述充电模块接口的进线端相连接；

所述总装接线出线被设置于与所述电表模块的输出端相连接；

所述开关模块设置于电表箱体内的开关区域中，所述充电模块和所述电表模块分别设置于充电模块预留区域和所述电表模块预留区域中，且所述开关区域，所述充电模块预留区域和所述电表模块预留区域分别为所述电表箱中相互独立的区域；

所述充电模块接口用于连接充电设备，所述充电设备用于为待充电车辆提供电能；

所述电表连接接口用于连接电表设备，所述充电模块接口与所述电表连接接口相连接，所述电表设备用于计量以下至少之一：与所述电表设备对应的用户的用电量和所述充电设备的用电量；

所述监控模块位于所述电表箱内的监控区域中，用于对所述充电设备和所述电表设备的运行状态进行监控。

2.根据权利要求1所述的电表箱，其特征在于，

所述充电模块接口的数量为多个，且多个所述充电模块接口按照矩阵形式设置于所述充电模块预留区域中，其中，每个所述充电模块接口被设置于连接一个所述充电设备；

所述电表连接接口的数量为多个，且多个所述电表连接接口按照矩阵形式设置于所述电表模块预留区域中，其中，每个所述电表连接接口被设置于用于连接一个所述电表设备；

其中，所述充电模块接口的出线端与对应的电表连接接口的输入端相连接，所述对应的电表连接接口的输出端与对应的总装接线出线相连接。

3.根据权利要求1所述的电表箱，其特征在于，所述充电模块接口为插针式充电模块接口，所述充电设备为插针式充电设备。

4.根据权利要求1所述的电表箱，其特征在于，所述监控模块通过数据总线与所述充电模块预留区域中设置的每个充电设备相连接，用于监控充电过程中所述充电设备的工作状态。

5.根据权利要求4所述的电表箱，其特征在于，所述监控模块还用于监控所述电表箱所属供电区域内的电力负荷情况；

当所述监控模块监控出所述电表箱所属供电区域的电力负荷与预设电力负荷之间的差值小于目标阈值时，则控制所述充电设备暂缓对待充电车辆进行充电；当监控出所述电表箱所属供电区域的电力负荷满足待充电车辆的充电需求时，则控制所述充电设备对待充电车辆进行充电行为，并计量对所述待充电车辆进行充电的电量。

6.根据权利要求4所述的电表箱，其特征在于，所述监控区域和所述开关区域分别与所述设备安装区域相邻设置，所述电表箱还包括：第一挡板，第二挡板和第三挡板，

其中，所述第一挡板用于将所述开关区域和所述设备安装区域进行隔离；

所述第二挡板用于将所述设备安装区域和所述监控区域进行隔离；

所述第三挡板用于将所述设备安装区域中的所述充电模块预留区域和所述电表模块预留区域进行隔离。

7.根据权利要求6所述的电表箱，其特征在于，所述电表箱还包括：

第一箱门，其中，所述第一箱门与所述第一挡板或者与所述第二挡板相铰接，用于盖合所述充电模块预留区域；

第二箱门，其中，所述第二箱门与所述第一挡板或者与所述第二挡板相铰接，用于盖合所述电表模块预留区域。

8.根据权利要求7所述的电表箱，其特征在于，所述第二箱门上设置有多个窗口，且每个窗口与所述电表模块预留区域中设置的电表设备对应设置，以显示所述电表设备的计量值。

9.根据权利要求4所述的电表箱，其特征在于，所述电表箱还包括：湿度传感器和温度传感器，其中，所述湿度传感器和所述温度传感器分别与所述监控模块相连接，用于向所述监控模块发送所述电表箱内的湿度和所述电表箱内的温度，以使所述监控模块对所述电表箱内的状态进行监控。

10.根据权利要求4所述的电表箱，其特征在于，所述充电模块接口包括：

直流接口，当直流充电设备插入至所述直流接口时，所述充电设备的充电方式为直流充电方式；

交流接口，当交流充电设备插入至所述交流接口时，所述充电设备的充电方式为交流充电方式。