车辆充电装置、系统及车辆管理系统的制作方法

本发明涉及车辆充电技术领域，尤其是涉及一种车辆充电装置、系统及车辆管理系统。

背景技术：

随着电动汽车的快速发展，电动汽车充电站的建设规模及数量将不断增加。然而，近年来城市的土地资源紧张问题日益凸显，在人口密集的中心城区的小区内停车环境已非常拥挤，再为电动汽车开辟出充电停车位更是非常困难。因此，为了既能满足日益增长的电动汽车充电设施建设需求，又不能让土地资源问题成为充电设施建设发展的瓶颈制约，将立体车库与充电系统融为一体的立体充电站成为解决上述问题的有效措施。目前，电动汽车交流充电桩是电动汽车充电设备中最常见的基础设施之一，也是电动汽车实现市场化和产业化的重要前提。

但是，现有充电桩最多只允许两辆车辆同时通电，扩展充电数量较为困难；而且充电桩的安装地点较为局限，只能安装于地面车位，对于机械式立体车库将无法安装充电桩；另外，若在每个车位均安装充电桩，当停靠车辆不为电动汽车时，将会造成充电桩资源浪费。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车辆充电装置、系统及车辆管理系统，可以有效提高充电数量的扩展性，便于增加或减少充电数量，还可以有效缓解充电桩资源浪费的问题，同时降低了安装地点的局限性。

第一方面，本发明实施例提供了一种车辆充电装置，包括充电主体和多个充电接口；其中，充电主体包括：依次连接的充电确认单元、控制单元和充电组件；充电主体还包括与控制单元和充电组件分别连接的空中对接组件；每个充电接口与充电主体分离设置，且每个充电接口设置于一个停车位处；每个充电接口用于通过空中对接组件与充电组件相连；控制单元用于检测与车辆连接的目标充电接口；控制单元还用于在接收到充电确认单元发送的充电确认信号后，向充电组件发送充电控制信号；充电组件用于接收充电控制信号，并通过目标充电接口给车辆传输充电电能。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述控制单元包括依次连接的管理组件和控制主板；其中，管理组件用于与接口单元连接，用于向空中对接组件发送检测信号，以查找与车辆连接的目标充电接口；控制主板与充电确认单元连接，用于在查找到与车辆连接的目标充电接口时，向充电确认单元发送充电确认请求，接收充电确认单元基于充电确认请求返回的充电确认信号，并向管理组件发送充电控制信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述充电确认单元包括触摸显示屏和/或读卡器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述充电组件包括依次连接的交流接触器和电源单元；其中，交流接触器用于与管理组件相连，接收充电控制信号，并通过电源单元向空中对接组件传输充电电能。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述电源单元包括依次连接的交流电能表、保护电路和单向交流电源；其中，交流电能表与交流接触器连接；保护电路用于提供防雷保护、过压保护、过流保护或短路保护中的至少一种；单向交流电用于提供单向交流的充电电能。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述交流电能表还与控制主板连接，用于向控制主板发送充电电能的电能值。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述控制单元还设置有通信组件，用于与车库系统连接；通信组件还用于向车库系统发送车辆的充电状态；其中，充电状态包括充电开始和充电结束。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述装置为集中充电柜。

第二方面，本发明实施例还提供一种车辆充电系统，包括如第一方面至第一方面的第七种可能的实施方式任一项的车辆充电装置，以及与车辆充电装置连接的车辆。

第三方面，本发明实施例还提供一种车辆管理系统，包括如第二方面的车辆充电系统，以及与车辆充电系统连接的车库系统。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种车辆充电装置、系统及车辆管理系统，包括充电主体和多个充电接口，具体的，充电主体包括依次连接的充电确认单元、控制单元和充电组件，以及与控制单元连接的控制对接组件，其中，控制单元用于检测与车辆连接的目标充电接口，还用于在接收到充电确认单元发送的充电确认信号后，向充电组件发送充电控制信号；充电组件用于在接收到充电控制信号后，通过目标充电接口向车辆传输充电电能；进一步的，上述多个充电接口与充电主体分离设置，每个充电接口设置于一个停车位处，并通过空中对接组件与充电组件相连。本发明实施例通过设置一个充电主体与多个充电接口，达到便于增加或减少充电接口数量的目的，进而有效地提高了充电数量的扩展性，另外，与现有技术中每个车位均安装一个充电桩相比，本发明实施例仅需要将充电主体安装至适当位置，并在停车位上设置多个充电接口，即可以有效缓解充电桩资源浪费的问题，同时降低了安装地点的局限性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

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为本发明实施例提供的一种车辆充电装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种车辆充电装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种车辆充电系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种车辆充电系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种车辆管理系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

目前电动汽车充电桩是利用标准的接口，采用传导式充电方式为车载充电机提供电源的装置，一般具有电量、计费、通讯、控制等功能。主要分布在地下停车场和露天地面停车场，分为落地式安装和挂壁式安装，每个充电桩可为固定一到两个车位充电，导致充电桩的充电数量扩展性较差，另外，当有汽油车占用充电车位时，将造成充电桩资源浪费；另一方面，现有充电桩还具有安装地点较为局限的缺点。

基于此，本发明实施例提供的一种车辆充电装置、系统及车辆管理系统，可以有效提高充电数量的扩展性，便于增加或减少充电数量，还可以有效缓解充电桩资源浪费的问题，同时降低了安装地点的局限性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种车辆充电装置进行详细介绍，参见图1所示的一种车辆充电装置的结构示意图，该装置包括包括充电主体110和多个充电接口120；其中，充电主体110包括：依次连接的充电确认单元112、控制单元114和充电组件116。另外，充电主体110还包括与控制单元所述充电组件116分别连接的空中对接组件118。

可以理解的，因为充电接口需要与车辆连接，所以为了便于与待充电的车辆连接，将每个充电接口120分别设置于一个停车位处，即每个充电接口120与充电主体110分离设置。另外，每个充电接口120还应通过空中对接组件118与充电组件116相连，从而将充电组件传输的充电电能传输至待充电的车辆。

控制单元114用于检测与车辆连接的目标充电接口；控制单元114还用于在接收到充电确认单元112发送的充电确认信号后，向充电组件116发送充电控制信号。考虑到因为每个停车位均设置有一个充电接口，因此为了能够向正确地充电接口传输充电电能，应当检测与车辆连接的目标充电接口，其中，可以通过向各充电接口发送检测信号，若该充电接口连接有待充电的车辆，则将会将检测信号转发至待充电的车辆，当通过检测信号检测到充电接口与待充电的车辆连接成功时，即可将该充电接口确定为目标充电接口。

其中，上述充电确认单元可以为触摸屏或者读卡器，为了进一步确认待充电的车辆，可以向上述充电确认单元发送充电确认请求，以使车主通过触摸屏按键、扫码或者刷卡等方式生成充电确认信号，并将该充电确认信号发送至控制单元，以使控制单元在接收到充电确认信号后向充电组件发送充电控制信号，进而使充电组件向目标充电接口传输充电电能。

充电组件116用于接收充电控制信号，并向目标充电接口给车辆传输充电电能。

本发明实施例提供的一种车辆充电装置，包括充电主体和多个充电接口，具体的，充电主体包括依次连接的充电确认单元、控制单元和充电组件，以及与控制单元连接的控制对接组件，其中，控制单元用于检测与车辆连接的目标充电接口，还用于在接收到充电确认单元发送的充电确认信号后，向充电组件发送充电控制信号；充电组件用于在接收到充电控制信号后，通过目标充电接口向车辆传输充电电能；进一步的，上述多个充电接口与充电主体分离设置，每个充电接口设置于一个停车位处，并通过空中对接组件与充电组件相连。本发明实施例通过设置一个充电主体与多个充电接口，达到便于增加或减少充电接口数量的目的，进而有效地提高了充电数量的扩展性，另外，与现有技术中每个车位均安装一个充电桩相比，本发明实施例仅需要将充电主体安装至适当位置，并在停车位上设置多个充电接口，即可以有效缓解充电桩资源浪费的问题，同时降低了安装地点的局限性。

为了便于对上述实施例进行理解，本发明实施例还提供了另一种车辆充电装置，参见图2所示的另一种车辆充电装置的结构示意图。

具体的，上述控制单元包括依次连接的管理组件和控制主板。其中，管理组件与控制主板之间通过can(controllerareanetwork，控制器局域网络)总线连接。

其中，管理终端(也即，前述管理组件)用于与空中对接装置(也即，前述空中对接组件)连接，用于向空中对接装置发送检测信号，以查找与车辆连接的目标充电接口。进一步的，当查找到目标充电接口后，管理组件会向控制主板发送连接成功信号。

其中，控制主板与充电确认单元连接，在查找到与车辆连接的目标充电接口时，也即，当控制主板接收到管理组件发送的连接成功信号后，向充电确认单元发送充电确认请求，并接收充电确认单元基于充电确认请求返回的充电确认信号。在控制主板接收到充电确认信号后，便可以向管理组件发送充电控制信号，管理组件将充电控制信号转发至充电组件，以使充电组件将充电电能传输至空中对接组件，进而依次传输至目标充电接口和待充电的车辆，以完成车辆充电。在另一种实施方式中，控制主板在接收到连接成功信号后，可以通过控制主板内部程序逻辑对连接成功信号进行逻辑处理，识别出待充电车辆所处的充电停车位。

进一步的，上述充电确认单元包括触摸显示屏，和/或，读卡器。具体的，触摸显示屏(也即，前述触摸屏)可以向用户提供确认按键或者二维码，以使待充电的车辆的车主通过触摸屏按键或者扫码的方式确认向待充电的车辆进行充电；读卡器可以为ic(integratedcircuitcard，集成电路卡)读卡器，以使车主通过刷卡的方式确认向待充电的车辆进行充电。充电确认单元基于上述触摸屏按键、扫码或刷卡等操作生成充电确认信息，并将该充电确认信息发送至控制主板。

另外，还可以通过rj45以太网线将控制主板与互联网设备连接，控住主板通过向互联网设备发送充电确认请求，并接收互联网设备返回的充电确认信息，也可以达到进一步确认待充电的车辆的目的。

具体的，上述触摸显示屏和读卡器均可以通过rs485总线与控制主板连接。

对于上述充电组件，可以包括依次连接的交流接触器和电源单元。其中，交流接触器用于与管理组件相连，在接收到管理组件发送的充电控制信号后，通过电源单元向空中对接组件传输充电电能。电源单元包括依次连接的交流电能表、保护电路和单向交流电源，交流电能表与交流接触器连接；保护部分(也即，前述保护电路)用于提供防雷保护、过压保护、过流保护或短路保护中的至少一种；单向交流电用于提供单向交流的充电电能。

进一步的，上述交流电能表还与控制主板连接，用于向控制主板发送充电电能的电能值。其中，交流电能表可以通过rs485总线与控制主板连接。控制主板通过与交流电能表连接，可以实时测量向车辆进行充电过程中的充电电压、充电电流、充电电能和充电时间。

考虑到便于车库系统对待充电车辆的管理，控制单元还可以与车库系统连接。其中，当上述车辆充电桩至设置于立体车库时，车库系统即为立体车库系统，是一种通过计算机、网络设备、车道管理设备搭建的一套对立体车库内车辆进出、立体车库内车辆引导和收取停车费用进行管理的网络系统，也可以称之为停车场系统。具体的，可以在控制单元内设置通信组件，通过通信组件上的rs485组件与车库系统连接。优选的，通信组件还用于向车库系统发送车辆的充电状态，其中，充电状态包括充电开始和充电结束，车库系统通过获取车辆的充电状态，还便于车库系统对车辆的充电费用进行收取，进一步便于车辆管理。

进一步的，上述车辆充电装置为集中充电柜。

综上所述，本发明实施例提供的车辆充电装置与立体车库结合在一起，当电动汽车停放在立体车库内时，通过安装在立体车库上的充电接口给电动汽车充电，在解决停车难的同时还能给电动汽车进行充电，一举两得。另外，通过设置一个充电主体与多个充电接口，可以有效降低车辆充电装置的安装成本，同时每个车位都可以为电动汽车进行充电，与现有的车辆充电装置相比，本发明实施例可以有效避免设置有车辆充电装置的车位被非电动汽车占用的情况，以及设置有车辆充电装置的停车位被闲置的情况。另外，本发明实施例提供的车辆充电装置的充电接口可扩展性强，通过增加(或减少)充电接口即可增加(或减少)充电数量。

对于前述实施例提供的车辆充电装置，本发明实施例还提供了一种车辆充电系统，参见图3所示的一种车辆充电系统的结构示意图，该车辆充电系统300包括前述实施例提供的车辆充电装置100，以及与该车辆充电装置100连接的车辆200。

当车辆200通过充电枪与车辆充电装置100的充电接口连接时，便可以获取车辆充电装置100传输的充电电流，进而完成充电。本发明实施例通过设置一个充电主体与多个充电接口，达到便于增加或减少充电接口数量的目的，进而有效地提高了充电数量的扩展性，另外，与现有技术中每个车位均安装一个充电桩相比，本发明实施例仅需要将充电主体安装至适当位置，并在停车位上设置多个充电接口，即可以有效缓解充电桩资源浪费的问题，同时降低了安装地点的局限性。

进一步的，为了便于对前述实施例提供的系统进行理解，本发明实施例还提供了另一种车辆充电装置，参见图4所示的另一种车辆充电系统的结构示意图，假设立体车库中设置有n和停车位，则在每个停车位均设置一个充电接口，即设置有n个充电接口，此时该装置包括一个控制主板，以及与控制主板连接的n个管理终端，每个管理终端分别连接有一个交流接触器和一个空中对接装置，每个空中对接装置还连接有一个充电接口，每个充电接口通过充电抢与电动汽车(也即，前述待充电的车辆)连接。另外，每个交流接触器还分别对应一个交流电能表，并且每个交流电能表均与控制主板连接。其中，上述控制主板、管理终端、交流接触器、空中对接装置、充电接口和交流电能表的工作过程与上述实施例提供的工作过程相同。

具体的，控制主板连接有管理终端1、管理终端2和管理终端n，管理终端1上连接有交流接触器1和空中对接装置1，空中对接装置1又依次连接有充电接口1、充电枪1和电动汽车1；管理终端2上连接有交流接触器2和空中对接装置2，空中对接装置2又依次连接有充电接口2、充电枪2和电动汽车2；管理终端n上连接有交流接触器n和空中对接装置n，空中对接装置n又依次连接有充电接口n、充电枪n和电动汽车n。另外，控制主板上还连接有与交流接触器1、交流接触器2和交流接触器n分别对应的交流电能表1、交流电能表2和交流电能表n。

另外，本发明实施例还提供了一种车辆管理系统，参见图5所示的一种车辆管理系统的结构示意图，该车辆管理系统包括前述实施例提供的额车辆充电系统300，以及与车辆充电系统300连接的车库系统400。

综上所述，本发明实施例提供的车辆充电系统与立体车库系统结合在一起，当电动汽车停放在立体车库内时，通过安装在立体车库上的充电接口给电动汽车充电，在解决停车难的同时还能给电动汽车进行充电。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，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。

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。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。