一種電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，包括充電模塊、計(jì)量模塊、和控制模塊；所述充電模塊包括主控開關(guān)和用于控制所述主控開關(guān)的主連接器控制單元，所述充電模塊通過主控開關(guān)與所述計(jì)量模塊相連；所述計(jì)量模塊對(duì)充電費(fèi)用進(jìn)行計(jì)量，并將計(jì)量信息發(fā)送至控制模塊；所述控制模塊與所述主連接器控制單元相連，根據(jù)接收到的計(jì)量信息通過主連接器控制單元控制所述主控開關(guān)。本實(shí)用新型節(jié)省了人力資源。
【專利說明】
一種電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車，更具體地涉及一種電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車發(fā)展成為全球趨勢(shì)，電動(dòng)汽車充電站為電動(dòng)汽運(yùn)行提供能量補(bǔ)給，是發(fā)展電動(dòng)汽車所必須的重要配套基礎(chǔ)設(shè)施。其中，針對(duì)小區(qū)用戶、停車場(chǎng)、大型商場(chǎng)以及一些車輛密集區(qū)等場(chǎng)所建立充電粧有利于促進(jìn)電動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展，對(duì)節(jié)能減排、發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)有著重要意義，但同時(shí)，大量充電站、充電粧的建立所帶來大量資金以及人力資源方面的投入又阻礙了電動(dòng)汽車充電站大規(guī)模的建設(shè)。
[0003]就現(xiàn)有技術(shù)而言，電動(dòng)汽車充電方式主要有交流和直流兩種方式，無論是交流充電還是直流充電所需要的充電時(shí)間均較長(zhǎng)，且整個(gè)充電過程需要進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)于運(yùn)營商來說，當(dāng)充電站內(nèi)有較多車輛進(jìn)行充電時(shí)，若采用專人單獨(dú)對(duì)每輛車輛進(jìn)行監(jiān)控成本高且將造成人力資源的浪費(fèi)，且在故障信息發(fā)送的效率較低。
[0004]因此，開發(fā)效率高、成本低的無人值守智能充電粧勢(shì)在必行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)。
[0006]一種電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，包括充電模塊、計(jì)量模塊、和控制模塊;所述充電模塊包括主控開關(guān)和用于控制所述主控開關(guān)的主連接器控制單元，所述充電模塊通過主控開關(guān)與所述計(jì)量模塊相連;所述計(jì)量模塊對(duì)充電費(fèi)用進(jìn)行計(jì)量，并將計(jì)量信息發(fā)送至控制模塊;所述控制模塊與所述主連接器控制單元相連，根據(jù)接收到的計(jì)量信息通過主連接器控制單元控制所述主控開關(guān)。
[0007]可選的，所述充電模塊還包括輸入選擇開關(guān)，所述輸入選擇開關(guān)的公共端與所述主控開關(guān)相連，所述輸入選擇開關(guān)的另外兩端分別連接交流電源和儲(chǔ)能電源。
[0008]可選的，所述儲(chǔ)能電源與逆變器相連，所述逆變器的輸出端與所述輸入選擇開關(guān)的一端相連。
[0009]可選的，所述充電模塊還包括分別與控制模塊相連的自動(dòng)監(jiān)控單元、智能保護(hù)預(yù)警單元、和電池性能管理單元;所述控制模塊接收所述自動(dòng)監(jiān)控單元獲取到的充電信息和所述電池性能管理單元獲取到的電池狀態(tài)信息，當(dāng)根據(jù)所述充電信息或電池狀態(tài)信息判定發(fā)生故障時(shí)，向所述智能保護(hù)預(yù)警單元發(fā)送報(bào)警信號(hào)，智能保護(hù)預(yù)警單元接收所述報(bào)警信號(hào)，觸發(fā)報(bào)警。
[0010]可選的，所述計(jì)量模塊包括顯示單元、讀卡器、打印機(jī)和通信接口，所述控制模塊通過通信接口分別與所述顯示單元、讀卡器、和打印機(jī)通信連接。
[0011]可選的，還包括與所述控制模塊相連的通信模塊，所述通信模塊包括CAN總線通信單元和移動(dòng)通信單元。
[0012]可選的，所述CAN總線通信單元與數(shù)據(jù)中心相連，所述控制模塊通過CAN總線通信單元將記錄的充電信息發(fā)送至所述數(shù)據(jù)中心。
[0013]可選的，所述控制模塊通過所述移動(dòng)通信單元與系統(tǒng)管理客戶端通信連接，向所述統(tǒng)管理客戶端發(fā)送故障信息。
[0014]可選的，還包括與所述控制模塊相連的圖像采集模塊，所述圖像采集模塊將采集到的故障圖像發(fā)送至系統(tǒng)管理客戶端。
[0015]可選的，還包括緊急停機(jī)按鈕，所述緊急停機(jī)按鈕與所述主控開關(guān)相連。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過計(jì)費(fèi)模塊自動(dòng)對(duì)充電費(fèi)用進(jìn)行計(jì)費(fèi)，控制模塊根據(jù)計(jì)費(fèi)指令控制充電過程，從而完成了在無人值守狀況下的充電，節(jié)省人力資源;在充電過程中，充電模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電中電壓、電流、電池信息等，在出現(xiàn)故障時(shí)可以隨時(shí)停止充電，以保證車輛充電過程中的安全性及可靠性；同時(shí)可以及時(shí)將充電系統(tǒng)的故障信息發(fā)送給維修人員，便于及時(shí)維修。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是通信模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是充電系統(tǒng)的操作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明，使本實(shí)用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本實(shí)用新型的主旨。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)包括充電模塊、計(jì)量模塊、和控制模塊;所述充電模塊包括主控開關(guān)和用于控制所述主控開關(guān)的主連接器控制單元，所述充電模塊通過主控開關(guān)與所述計(jì)量模塊相連;所述計(jì)量模塊對(duì)充電費(fèi)用進(jìn)行計(jì)量，并將計(jì)量信息發(fā)送至控制模塊;所述控制模塊與所述主連接器控制單元相連，根據(jù)接收到的計(jì)量信息通過主連接器控制單元控制所述主控開關(guān)。下面對(duì)本實(shí)用新型中的各模塊的結(jié)構(gòu)和作用做進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。
[0022]本實(shí)用新型中，充電模塊還包括有輸入選擇開關(guān)，所述輸入選擇開關(guān)的公共端與主控開關(guān)相連，輸入選擇開關(guān)的另一端分別連接交流電源和儲(chǔ)能電源。本實(shí)用新型中采用市電交流電源和儲(chǔ)能電源雙供電系統(tǒng)，當(dāng)市電發(fā)生斷電時(shí)通過選擇開關(guān)將充電電源切換至儲(chǔ)能電源，通過儲(chǔ)能電源為電動(dòng)車充電，這樣可以在發(fā)生斷電的情況下也能為電動(dòng)車充電。儲(chǔ)能電源可以采用例如蓄電池等，進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)能電源可以包含逆變器，通過逆變器將儲(chǔ)能電源的直流輸出電變?yōu)榻涣?例如輸出220V交流電)，以滿足電動(dòng)汽車對(duì)充電電源的要求。
[0023]充電模塊還進(jìn)一步包括分別與控制模塊相連的自動(dòng)監(jiān)控單元、智能保護(hù)預(yù)警單元、和電池性能管理單元。自動(dòng)監(jiān)控單元在充電啟動(dòng)對(duì)車輛信息、充電信息，例如充電電流、電壓等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將這些信息發(fā)送至控制模塊，充電電流、電壓可以通過電流傳感器、電壓傳感器進(jìn)行采集；電池性能管理單元，電池性能管理單元可以通過通信線纜與電動(dòng)車的ECU(電子控制單元)相連，ECU將當(dāng)前電池狀態(tài)(例如當(dāng)前電量、電池溫度等)發(fā)送給電池性能管理單元，這樣電池性能管理單元便可以獲取到當(dāng)前電池的性能參數(shù)，并將該參數(shù)發(fā)送至控制模塊?？刂颇K對(duì)接收到的充電信息、電池性能參數(shù)進(jìn)行分析，判斷是否發(fā)生故障，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，將報(bào)警信號(hào)發(fā)送至智能保護(hù)預(yù)警單元，智能保護(hù)預(yù)警單元在接收到報(bào)警信號(hào)后，發(fā)出報(bào)警并切斷充電電源。例如當(dāng)充電信息中的充電電流超過設(shè)定值時(shí)，則控制模塊判定發(fā)生過流，向智能保護(hù)預(yù)警單元發(fā)出故障信號(hào)，智能保護(hù)預(yù)警單元接收到該故障信號(hào)后，通過揚(yáng)聲器發(fā)出“請(qǐng)注意，充電電流過大”的語音提示，并斷開主控開關(guān)，從而切斷充電電流，起到保護(hù)作用。
[0024]下面對(duì)本實(shí)用新型的計(jì)量模塊做詳細(xì)介紹。本實(shí)用新型中計(jì)量模塊主要用于完成充電過程中的計(jì)費(fèi)，計(jì)量模塊設(shè)置有車載充電設(shè)備接口，通過該接口與車輛相連。計(jì)量模塊包括顯示單元、讀卡器、打印機(jī)和通信接口，所述控制模塊通過通信接口分別與所述顯示單元、讀卡器、和打印機(jī)通信連接，通信接口可以采用RS485通信接口。讀卡器用于完成充電卡的讀寫，讀卡器可以采用射頻卡讀卡器，當(dāng)射頻充電卡靠近讀卡器的刷卡區(qū)時(shí)，讀卡器便可以讀出卡內(nèi)的信息，例如持卡人姓名、卡內(nèi)余額等。顯示單元可以采用觸摸屏，通過顯示單元可以顯示當(dāng)前充電卡的信息，進(jìn)一步的，還可以通過觸摸屏輸入充電量等信息，顯示單元將這些信息通過通信接口發(fā)送至控制模塊。在充電完成后，控制模塊通過打印機(jī)打印充電信息，例如充電日期、費(fèi)用等。
[0025]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)還可以包括與控制模塊相連的通信模塊，所述通信模塊包括CAN總線通信單元和移動(dòng)通信單元，移動(dòng)通信單元可以采用例如3G/4G等通信方式。請(qǐng)參閱圖2，所述CAN總線通信單元與數(shù)據(jù)中心相連，控制模塊通過CAN總線通信單元將記錄的充電信息發(fā)送至數(shù)據(jù)中心，便于數(shù)據(jù)中心進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)?？刂颇K通過移動(dòng)通信單元與系統(tǒng)管理客戶端相連，當(dāng)充電粧/充電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，例如斷路、短路等，控制模塊通過移動(dòng)通信單元通知系統(tǒng)管理客戶端，這樣位于系統(tǒng)管理客戶端的維修人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障進(jìn)行維修。進(jìn)一步的，還可以包括圖像采集模塊，圖像采集模塊可以采用攝像頭，圖像采集模塊可以采集當(dāng)前充電粧/車輛的圖像信息，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，圖像采集模塊將采集到的圖像發(fā)送至控制模塊，控制模塊對(duì)圖像進(jìn)行壓縮、編碼等處理后，通過移動(dòng)通信單元發(fā)送給系統(tǒng)管理客戶端，這樣系統(tǒng)管理客戶端便可以獲得發(fā)生故障的圖像，維修人員可以根據(jù)圖像制定維修方案，使得維修更加方便快捷。
[0026]進(jìn)一步的，還包括緊急停機(jī)按鈕，所述緊急停機(jī)按鈕與所述主控開關(guān)相連，當(dāng)發(fā)生例如短路、過流或主控模塊發(fā)生故障后，用戶可以通過按下緊急停機(jī)按鈕斷開主控開關(guān)，從而可以在緊急狀態(tài)下，停止充電。
[0027]下面結(jié)合附圖3，對(duì)本系統(tǒng)的充電操作過程做進(jìn)一步介紹。SlOO，連接充電粧與電動(dòng)汽車;S200，讀取充電卡信息。用戶通過刷卡操作，讀卡器便可以讀取卡內(nèi)的信息，該信息通過顯示單元進(jìn)行顯示;S300，獲取充電指令;用戶可以通過觸摸屏輸入要充電的金額或電量，進(jìn)一步的當(dāng)輸入的金額大于卡內(nèi)余額時(shí)則可以提示用戶進(jìn)行修改;S400，根據(jù)獲取的充電指令進(jìn)行充電。控制模塊在獲取到用戶輸入的充電金額后，通過主連接器控制單元控制主控開關(guān)閉合，主控開關(guān)閉合后，開始充電，當(dāng)計(jì)費(fèi)模塊的計(jì)費(fèi)金額達(dá)到用戶設(shè)定的金額時(shí)，控制模塊通過主連接器控制單元控制主控開關(guān)打開，開始結(jié)束;S500，打印票據(jù)。充電結(jié)束后，相關(guān)信息會(huì)在票據(jù)上體現(xiàn)。
[0028]本實(shí)用新型中計(jì)量模塊在用戶通過充電卡讀寫裝置刷卡并輸入操作密碼，用戶輸入所需充電量后，充電粧自動(dòng)計(jì)費(fèi)，并將計(jì)費(fèi)結(jié)果傳入數(shù)據(jù)采集及中心保護(hù)模塊，當(dāng)所輸入電量值大于卡內(nèi)剩余值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)用戶進(jìn)行語音提醒，當(dāng)卡內(nèi)剩余電量為O時(shí)，自動(dòng)切斷充電，最后將計(jì)費(fèi)結(jié)果通過485通信接口傳輸至數(shù)據(jù)采集及中心保護(hù)控制模塊。對(duì)正常充電過程所設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息和車輛信息通過CAN總線傳輸至數(shù)據(jù)中心。保存;對(duì)充電過程遇到問題的信息，利用視頻形式通過3G網(wǎng)絡(luò)傳輸至充電粧管理員處，以便信息實(shí)時(shí)掌握和設(shè)備及時(shí)維修。
[0029]本實(shí)用新型的充電系統(tǒng)保護(hù)功能智能化、電池管理準(zhǔn)確化、監(jiān)控過程實(shí)時(shí)化，信息傳輸多樣化等優(yōu)點(diǎn)。無人值守的充電系統(tǒng)從最大限度上提高了充電過程的時(shí)間利用率，通過管理客戶端的操作也從最大限度上保障了充電過程的安全性和可靠性。
[0030]在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是以上描述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本實(shí)用新型不受上面公開的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，其特征在于，包括充電模塊、計(jì)量模塊、和控制模塊;所述充電模塊包括主控開關(guān)和用于控制所述主控開關(guān)的主連接器控制單元，所述充電模塊通過主控開關(guān)與所述計(jì)量模塊相連;所述計(jì)量模塊對(duì)充電費(fèi)用進(jìn)行計(jì)量，并將計(jì)量信息發(fā)送至控制模塊;所述控制模塊與所述主連接器控制單元相連，根據(jù)接收到的計(jì)量信息通過主連接器控制單元控制所述主控開關(guān)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電模塊還包括輸入選擇開關(guān)，所述輸入選擇開關(guān)的公共端與所述主控開關(guān)相連，所述輸入選擇開關(guān)的另外兩端分別連接交流電源和儲(chǔ)能電源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)能電源與逆變器相連，所述逆變器的輸出端與所述輸入選擇開關(guān)的一端相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電模塊還包括分別與控制模塊相連的自動(dòng)監(jiān)控單元、智能保護(hù)預(yù)警單元、和電池性能管理單元;所述控制模塊接收所述自動(dòng)監(jiān)控單元獲取到的充電信息和所述電池性能管理單元獲取到的電池狀態(tài)信息，當(dāng)根據(jù)所述充電信息或電池狀態(tài)信息判定發(fā)生故障時(shí)，向所述智能保護(hù)預(yù)警單元發(fā)送報(bào)警信號(hào)，智能保護(hù)預(yù)警單元接收所述報(bào)警信號(hào)，觸發(fā)報(bào)警。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)量模塊包括顯示單元、讀卡器、打印機(jī)和通信接口，所述控制模塊通過通信接口分別與所述顯示單元、讀卡器、和打印機(jī)通信連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述控制模塊相連的通信模塊，所述通信模塊包括CAN總線通信單元和移動(dòng)通信單元。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，其特征在于，所述CAN總線通信單元與數(shù)據(jù)中心相連，所述控制模塊通過CAN總線通信單元將記錄的充電信息發(fā)送至所述數(shù)據(jù)中心。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊通過所述移動(dòng)通信單元與系統(tǒng)管理客戶端通信連接，向所述統(tǒng)管理客戶端發(fā)送故障信息。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述控制模塊相連的圖像采集模塊，所述圖像采集模塊將采集到的故障圖像發(fā)送至系統(tǒng)管理客戶端。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車無人值守充電系統(tǒng)，其特征在于，還包括緊急停機(jī)按鈕，所述緊急停機(jī)按鈕與所述主控開關(guān)相連。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK205583734SQ201620193599
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日
【發(fā)明人】張心, 張鋼, 李濤
【申請(qǐng)人】青島華爍高科新能源技術(shù)有限公司