专利名称：电动汽车充电桩的制作方法
技术领域：
本实用新 型涉及一种充电装，具体来说，涉及一种智能化、安装方便和低成本的电 动汽车充电桩。
背景技术：
电动汽车尤其是纯电动汽车要想走进寻常百姓家，必须借助便捷的充电网络，目 前，世界各国也正在积极制定电动汽车奖励和推广政策，帮助电动汽车早日实现商业化运 营。我国正在掀起充电站建设热潮，如何合理规划和建设面向大众的充电站，成为人们关注 的热点问题。在日本东京，目前有87个电动汽车充电站，楼宇和路旁的充电桩随处可见，在 美国加州斯坦福大学里，有专供电动汽车充电的停车位，每两个车位之间就有一个充电桩， 而我国仅北京、上海、深圳、南京建有充电站。目前的电动汽车充电设备存在着建设成本大，充电管理不科学等问题，充电设施 不足的问题严重制约了电动汽车的发展，而集中式充电站需要专用线路和投入大量物资设 备，占地面积大、造价高，不易大量建设，对于普通道路、停车场和小区等公共设施应该配置 体积小、成本低、安全高效的小型充电装置，以满足随时随地充电的需求。
实用新型内容针对以上的不足，本实用新型提供了一种智能化、安装方便和低成本的电动汽车 充电桩，它可以满足电动汽车在公共场所以刷卡方式进行就地充电和电能计量，实现充电 计费和管理，充电计费数据的实时远传与参数设置等功能。本实用新型的电动汽车充电桩包括主控单元、计费单元、人机交互模块、数据加密 模块、读写卡器、CPU卡、通讯单元和电动操作机构，所述计费单元与主控单元连接用，于交 流充电的电能计费；所述人机交互模块与主控单元连接，用于显示充电时间、当前费率和余 额信息；所述的通讯单元与数据加密模块连接，通过数据加密模块对充电桩置外部通讯数 据进行加密；所述CPU卡与读写卡器连接，读写卡器与数据加密模块连接，通过数据加密模 块对用户交易信息进行加密；所述电动操作机构与主控单元连接，完成充电、断电和漏电保 护操作。所述通讯单元包括GPRS模块、以太网模块、远红外模块和串口模块，所述GPRS模 块、以太网模块、远红外模块和串口模块分别通过数据加密模块与主控单元连接。所述电动操作机构包括220AC/380AC输入部分、保护装置、电能计量模块、电操开 关和220AC/380AC输出部分，所述的220AC/380AC输入部分经过保护装置与电能计量模块 连接，电能计量模块与电动操作开关连接，并最终通过220AC/380AC输出部分将电能输出 到电动汽车。本实用新型的有益效果本实用新型的电动汽车充电桩带有数据加密模块，与用 户智能CPU卡交互的信息都需通过电子密钥的加密和解密计算，可以最大程度的保护用户 交易信息安全，充电装置之间或充电装置与充电管理服务主站的数据通讯同样经过数据加密模块的加密，可以有效保证充电管理部门的数据安全。另外，充电桩带有漏电、过压/欠 压等多种保护，确保充电安全。通讯单元具备GPRS/CDMA、远红外、光纤以太网、串口等多种 通讯接口，既可以进行局域互联组网，将固定区域内的多台装置数据集中收发，统一管理； 又可以进行分布式组网，采用无线传输方式将充电装置安装到任意位置，实现差异化管理。
图1为本实用新型电动汽车充电桩的功能框架图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行进一步阐述。如图1所示，本实用新型的电动汽车充电桩包括主控单元7、计费单元8、人机交 互模块3、数据加密模块4、读写卡器5、CPU卡6、通讯单元1和电动操作机构2，所述的CPU 卡6与读写卡器5连接，读写卡器5与数据加密模块4连接，完成用户信息和充电金额的读 取、返写与加密；所述的通讯单元1与数据加密模块4连接，完成充电桩与外部信息的数据 交互，并通过数据加密模块4对充电装置外部通讯数据进行加密；所述的计费单元8与主控 单元7连接用于交流充电的电能计费；所述的人机交互模块3与主控单元7连接用于显示 充电时间、当前费率和余额信息；所述的电动操作机构2与主控单元7连接完成充电、断电 和漏电保护等功能。所述的通讯单元1包括GPRS模块11、以太网模块12、远红外模块13和串口模块 14，GPRS模块11和以太网模块12通过与充电管理服务主站或其它充电装置通信，完成信息 上传和远程参数设置；远红外模块13与手持式远红外抄读器无线通信，完成充电参数设置 或红外抄表；串口模块14与区域内其它充电桩连接，完成充电桩集群内的局域数据互联。所述的电动操作机构包括220AC/380AC输入端子21、保护装置22、电能计量模块 23、电操开关24和220AC/380AC输出接口 25，所述的220AC/380AC输入端子21与保护装置 22连接，保护装置22监测充电电路的电流电压情况，出现异常时及时切断供电以保护用户 安全，同时将相关信息传送到主控单元；电能经保护装置流向电能计量模块23，完成电能 的计量，同时计量模块23将所消耗电能量实时传送给主控单元7 ；电动操作开关24由主控 单元控制，根据充电管理流程开断充电电路；220AC/380AC输出接口 25包括两种充电插座， 一种单相16A充电接口，另一种三相32A充电接口，可以适应不同充电插头的连接需要。参照图2，电动汽车充电流程如下1)插入用户CPU卡到充电桩卡座内；读写卡器读取用户身份、余额、操作时间等信 息；数据加密模块对相关信息进行解密后传输给主控单元。2)充电桩主控单元判断用户CPU卡信息是否正确并查看是否有足够余额。如果用 户CPU卡正确并有足够余额，则打开充电装置电子门锁，共用户连接充电插头。3)充电桩主控单元收到充电桩电子门锁闭锁信号，并检查充电插头连接状态，电 动汽车通过充电插头内控制引导线输出特定信息给充电桩后，充电桩即开始充电。4)充电过程中，主控单元定时检测充电桩充电状态，当出现过压、欠压、漏电等异 常时，充电桩立即停止通电，报警灯亮，并将报警信息上传给充电管理服务主站。5)当用户CPU卡再次插入充电桩内，主控单元判断为同一用户卡后，停止充电。同时结算充电金额，并通过数据加密模块和读写卡器返写到CPU卡内。充电桩将相关信息通 过以太网或GPRS/CDMA等方式传送到充电管理服务主站。 6)用户拔掉插座，重新关闭电子门锁后，完成充电过程。本实用新型的充电管理流程，充电桩充电和计费操作不需要复杂操作的设置，用 户只需要简单的插拔CPU卡，即可完成操作，同时充电操作过程中，充电桩伴有语音提示， 帮助用户安全准确完成充电过程。以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型并不局限于上述实施方 式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本实用新型的各种改动或变型不 脱离本实用新型的精神和范围，且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本 实用新型也意图包含这些改动和变型。
权利要求1.一种电动汽车充电桩，其特征在于，它包括主控单元、计费单元、人机交互模块、数据 加密模块、读写卡器、CPU卡、通讯单元和电动操作机构，所述计费单元与主控单元连接，用 于交流充电的电能计费；所述人机交互模块与主控单元连接，用于显示充电时间、当前费率 和余额信息；所述的通讯单元与数据加密模块连接，通过数据加密模块对充电桩置外部通 讯数据进行加密；所述CPU卡与读写卡器连接，读写卡器与数据加密模块连接，通过数据加 密模块对用户交易信息进行加密；所述电动操作机构与主控单元连接，完成充电、断电和漏 电保护操作。
2.根据权利要求要求1所述的电动汽车充电桩，其特征在于，所述通讯单元包括GPRS 模块、以太网模块、远红外模块和串口模块，所述GPRS模块、以太网模块、远红外模块和串 口模块分别通过数据加密模块与主控单元连接。
3.根据权利要求要求1所述的电动汽车充电桩，其特征在于，所述电动操作机构包括 220AC/380AC输入部分、保护装置、电能计量模块、电操开关和220AC/380AC输出部分，所述 的220AC/380AC输入部分经过保护装置与电能计量模块连接，电能计量模块与电动操作开 关连接，并最终通过220AC/380AC输出部分将电能输出到电动汽车。
专利摘要本实用新型公开了一种智能化、安装方便和低成本的电动汽车充电桩，包括主控单元读写卡器、CPU卡和通讯单元，以及用于电能计费的计费单元，用于显示充电时间、当前费率和余额信息的人机交互模块，用于对充电桩置外部通讯数据和用户交易信息进行加密的数据加密模块，用于完成充电、断电和漏电保护操作的电动操作机构。通讯单元包括GPRS模块、以太网模块、远红外模块和串口模块，GPRS模块、以太网模块、远红外模块和串口模块分别通过数据加密模块与主控单元连接，电动操作机构包括220AC/380AC输入部分、保护装置、电能计量模块、电操开关和220AC/380AC输出部分，的220AC/380AC输入部分经过保护装置与电能计量模块连接，电能计量模块与电动操作开关连接，并通过220AC/380AC输出部分输出电能。
文档编号G06F21/00GK201910648SQ201120026890
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者刘乔, 张良增, 欧胜辉, 洪云, 陈小胜 申请人:广州长川科技有限公司