一种立体车库的交流充电桩控制系统的制作方法

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种立体车库的交流充电桩控制系统。

背景技术：

随着电动汽车的大量普及，基础充电设施必不可少，电动汽车充电桩作为充电基础设施的一部分对于推进电动汽车的普及具有重要的意义，发展前景非常广阔。目前市面上的电动汽车充电停车位都是平面布局，单位土地面积使用率低；充电方式都是一台电动汽车使用一台充电桩充电，使用效率低。以上状况在现代经济社会，造成很低的运营效率和资源浪费，不适合长远发展需要。

在我国城市交通密集地区寸土寸金，利用城市现有土地资源，开发城市边角地、路边、住宅小区这些面积小、分布零散、难以建设大型停车场的中心地段，建设立体车库，解决单位面积内停车难、充电难的问题。设计和建设各类可供停车和充电双重使用的立体车库是解决停车难、充电难的有效途径，将以其高效、快速、安全等特点成为解决城市停车难问题的有效办法，具有巨大的发展前景。所以，研制出一种安全稳定，切实可行的立体车库的交流充电桩控制系统，便成为业内人士亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种立体车库的交流充电桩控制系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种立体车库的交流充电桩控制系统，包括智能控制模块、多个组合功能模块、多个充电桩和云服务器，多个所述组合功能模块均与所述智能控制模块连接，所述智能控制模块与所述云服务器连接，每个所述充电桩与其中一个所述组合功能模块连接，且每个所述充电桩均连接有线缆，且线缆远离对应所述充电桩的一端牵引至立体车库对应的车位中。

本发明的有益效果是：本发明的一种立体车库的交流充电桩控制系统，可以对立体车库中每个车位的充电桩通过智能控制模块单独控制，集中管理，非常方便，且所述组合功能模块可以对应一个或多个充电桩，灵活设置，并通过云服务器实现远程调配和控制，非常高效，为电动汽车的推广具有较大的促进意义。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步：所述智能控制模块包括智能控制器、电源转换电路、显示及输入装置、第一开关量驱动器、射频读卡器和第一通讯接口，所述电源转换电路分别与外部电源和智能控制器连接，所述显示及输入装置、第一开关量驱动器和射频读卡器均与所述智能控制器连接，所述智能控制器通过第一通讯接口分别与所述云服务器和所有所述组合功能模块连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述智能控制器作为整个智能控制模块的中心可以方便接收外部输入的控制命令，并控制每个所述组合功能模块的工作状态，同时所述射频读卡器可以比较方便的识别用户的充电卡并由所述智能控制器自动完成充电扣费，智能化程度较高，同时整个系统的管理也非常方便。

进一步：所述电源转换电路包括降压整流电路和稳压分流电路，所述降压整流电路与外部电源连接，所述稳压分流电路分别与所述降压整流电路和智能控制器连接，并对所述降压整流电路输出的电压进行稳压分流处理后输出至所述智能控制器。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述降压整流电路可以对外部提供的电源进行降压和整形处理，使得输出至所述稳压分流电路的电路与电动汽车的充电电压保持一致，通过所述稳压分流电路可以对所述降压整流电路输出的电压进行稳压处理，并分流成多路，方便为所述智能控制器中的各部分电路分别提供电压。

进一步：所述智能控制模块还包括第一LED指示灯和打印机，所述第一LED指示灯和打印机分别与所述智能控制器连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述第一LED指示灯可以提示各充电桩处于运行、充电或者故障待排除等状况，方便后台工作人员可以实时掌握个充电桩的工作状态，以便在所述充电桩出现异常时及时发现并采取相应措施；通过所述打印机可以在充电结束后对待充电设备的充电信息进行打印，比如充电的时间，充电电量和充电总费用等等，这样可以大大提高用户的消费体验。

进一步：所述智能控制模块还包括GPRS模块，所述GPRS模块与所述智能控制器连接；所述第一通讯接口包括RS485接口、CAN总线接口和以太网接口，所述智能控制器与所述组合功能模块之间通过所述RS485接口和/或CAN总线接口连接，所述智能控制器与所述云服务器通过所述以太网接口和/或GPRS模块连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述GPRS模块可以补充所述智能控制器与所述云服务器之间的通讯方式，使得在以太网或者以太网接口出现故障时能保持正常工作；通过所述RS485接口可以实现所述智能控制器与所述组合功能模块之间双向数据通讯，所述CAN总线接口作为所述RS485接口的备选，可以在所述RS485接口出现异常时保持所述智能控制器与所述组合功能模块之间正常进行数据通讯，提高系统的稳定性。

进一步：所述组合功能模块包括电源输入接口、MCU、第二开关量驱动器、第二通讯接口和与所述充电桩数量相同的充电单元，所述电源输入接口与外部电源和所有所述充电单元连接，每个所述充电单元均与所述MCU连接，所述MCU通过所述第二开关量驱动器分别与每个所述充电单元连接，所述MCU通过所述第二通讯接口与所述智能控制模块。

上述进一步方案的有益效果是：通过以MCU作为整个组合功能模块的控制中心，方便对每个所述充电单元对应的所述充电桩的充电状态进行控制，非常方便，通过所述第二开关量驱动器可以根据对应的所述充电桩的所述仓门状态控制控制对应的电动锁的状态，使得在仓门打开或未关好的情况下，所述电动锁锁闭并无法进行充电，确保了充电的安全性。另外通过所述第二开关量驱动器可以驱动所述接触器的状态，间接控制对应的充电桩与电源输入接口的电源通断状态，使得在充电桩在安全的前提下才能对待充电设备进行充电

进一步：所述充电单元包括过流过压保护器、接触器、电能表、充电接口、控制引导器和电动锁，所述过流过压保护器、接触器、电能表、充电接口和控制牵引器顺次串联在所述电源输入接口与所述MCU之间，所述电动锁一一对应的设置在所述充电桩上的充电接口处，且所述电动锁连接在所述充电接口与所述MCU之间，所述第二开关量驱动器分别与所述接触器和MCU连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述充电单元可以对对应的所述充电桩进行单独控制，通过所述控制导引器自动感应检测充电接口与待充电设备是否连接，并在二者连接后自动通电，充电结束后自动断电，确保了安全充电，操作简单，方便实用。电路中过流过压保护器可以对电路进行保护，避免充电是电路中电流和/或电压过大引起安全隐患，所述电能表可以对充电电量进行计量，且所述MCU可以自动读取计量结果并完成扣费，大大提高了结算效率。

进一步：所述充电单元还包括温度传感器，所述温度传感器一一对应的设置在所述充电接口处，且所述温度传感器与所述MCU连接并实时检测对应的所述充电接口处的温度。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述温度检测器可以实时检测所述充电接口处的温度，当所述充电接口处的温度超过设定充电接口温度阈值时，所述MCU控制所述开关量驱动器驱动所述交流接触器断开，防止由于充电过程中发热导致所述充电接口处的温度过高而引起火灾危险。

进一步：所述充电单元还包括急停按钮，所述急停按钮与所述MCU连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述急停按钮可以在充电过程中出现异常情况时，所述MCU通过所述第二开关量驱动器驱动所述接触器端来，切断电路，进一步确保充电安全。

进一步：所述组合功能模块还包括第二LED指示灯，所述第二LED指示灯与所述MCU连接，所述第二通讯接口包括RS485接口和CAN总线接口，所述MCU与所述智能控制模块之间通过所述RS485接口和/或CAN总线接口连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述第二LED指示灯可以提示各充电桩处于运行、充电或者故障待排除等状况；通过所述RS485接口可以实现所述MCU与所述智能控制模块之间的双向数据传输，且当所述RS485接口出现异常时，所述CAN总线接口可以作为所述MCU与所述智能控制模块之间的数据信号的备选传输方式，提高了信号传输的稳定性。

附图说明

图1为本发明的一种立体车库的交流充电桩控制系统结构示意图；

图2为本发明的智能控制模块结构示意图；

图3为本发明的组合功能模块结构示意图一。

图4为本发明的组合功能模块结构示意图二。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种立体车库的交流充电桩控制系统，包括智能控制模块、多个组合功能模块、多个充电桩和云服务器，多个所述组合功能模块均与所述智能控制模块连接，所述智能控制模块与所述云服务器连接，每个所述充电桩与其中一个所述组合功能模块连接，且每个所述充电桩均连接有线缆，且线缆远离对应所述充电桩的一端牵引至立体车库对应的车位中。

如图2所示，所述智能控制模块包括智能控制器、电源转换电路、显示及输入装置、第一开关量驱动器、射频读卡器和第一通讯接口，所述电源转换电路分别与外部电源和智能控制器连接，所述显示及输入装置、第一开关量驱动器和射频读卡器均与所述智能控制器连接，所述智能控制器通过第一通讯接口分别与所述云服务器和所有所述组合功能模块连接。通过所述智能控制器作为整个智能控制模块的中心可以方便接收外部输入的控制命令，并控制每个所述组合功能模块的工作状态，同时所述射频读卡器可以比较方便的识别用户的充电卡并由所述智能控制器自动完成充电扣费，智能化程度较高，同时整个系统的管理也非常方便。

这里，所述第一开关量驱动器负责外部数字信号的输入检测和输出控制信号实现充电控制功能。比如根据检测充电桩的柜门状态并作为输入，并对门锁的输出控制信号，实现充电控制。

所述显示及输入装置实现不同充电桩的充电参数显示，比如充电电压、充电电流、单次累计充电电量和单次累计充电时长等。另外，所述显示及输入装置还可以触摸相关按键，实现参数输入控制功能，非常方便。

优选地，所述电源转换电路包括降压整流电路和稳压分流电路，所述降压整流电路与外部电源连接，所述稳压分流电路分别与所述降压整流电路和智能控制器连接，并对所述降压整流电路输出的电压进行稳压分流处理后输出至所述智能控制器。

通过所述降压整流电路可以对外部提供的电源进行降压和整形处理，使得输出至所述稳压分流电路的电路与电动汽车的充电电压保持一致，通过所述稳压分流电路可以对所述降压整流电路输出的电压进行稳压处理，并分流成多路，方便为所述智能控制器中的各部分电路分别提供电压。

优选地，所述智能控制模块还包括第一LED指示灯和打印机，所述第一LED指示灯和打印机分别与所述智能控制器连接。

通过所述第一LED指示灯可以提示各充电桩处于运行、充电或者故障待排除等状况，方便后台工作人员可以实时掌握个充电桩的工作状态，以便在所述充电桩出现异常时及时发现并采取相应措施；通过所述打印机可以在充电结束后对待充电设备的充电信息进行打印，比如充电的时间，充电电量和充电总费用等等，这样可以大大提高用户的消费体验。

优选地，所述智能控制模块还包括GPRS模块，所述GPRS模块与所述智能控制器连接；所述第一通讯接口包括RS485接口、CAN总线接口和以太网接口，所述智能控制器与所述组合功能模块之间通过所述RS485接口和/或CAN总线接口连接，所述智能控制器与所述云服务器通过所述以太网接口和/或GPRS模块连接。

通过所述GPRS模块可以补充所述智能控制器与所述云服务器之间的通讯方式，使得在以太网或者以太网接口出现故障时能保持正常工作；通过所述RS485接口可以实现所述智能控制器与所述组合功能模块之间双向数据通讯，所述CAN总线接口作为所述RS485接口的备选，可以在所述RS485接口出现异常时保持所述智能控制器与所述组合功能模块之间正常进行数据通讯，提高系统的稳定性。

在实际中，所述第一通讯接口包括还包括串行接口，所述串行接口作为扩展接口，以实现其他功能扩展。

如图3、4所示，本实施例中，所述组合功能模块包括电源输入接口、MCU、第二开关量驱动器、第二通讯接口和与所述充电桩数量相同的充电单元，所述电源输入接口与外部电源和所有所述充电单元连接，每个所述充电单元均与所述MCU连接，所述MCU通过所述第二开关量驱动器分别与每个所述充电单元连接，所述MCU通过所述第二通讯接口与所述智能控制模块。

通过以MCU作为整个组合功能模块的控制中心，方便对每个所述充电单元对应的所述充电桩的充电状态进行控制，非常方便，通过所述第二开关量驱动器可以根据对应的所述充电桩的所述仓门状态控制控制对应的电动锁的状态，使得在仓门打开或未关好的情况下，所述电动锁锁闭并无法进行充电，确保了充电的安全性。

另外，通过所述第二开关量驱动器可以驱动所述接触器的状态，间接控制对应的充电桩与电源输入接口的电源通断状态，使得在充电桩在安全的前提下才能对待充电设备进行充电

具体地，所述充电单元包括过流过压保护器、接触器、电能表、充电接口、控制引导器和电动锁，所述过流过压保护器、接触器、电能表、充电接口和控制牵引器顺次串联在所述电源输入接口与所述MCU之间，所述电动锁一一对应的设置在所述充电桩上的充电接口处，且所述电动锁连接在所述充电接口与所述MCU之间，所述第二开关量驱动器分别与所述接触器和MCU连接。

通过所述充电单元可以对对应的所述充电桩进行单独控制，通过所述控制导引器自动感应检测充电接口与待充电设备是否连接，并在二者连接后自动通电，充电结束后自动断电，确保了安全充电，操作简单，方便实用。

电路中过流过压保护器可以对电路进行保护，避免充电是电路中电流和/或电压过大引起安全隐患；所述电能表可以对充电电量进行计量，且所述MCU可以自动读取计量结果并完成扣费，大大提高了结算效率。

优选地，所述充电单元还包括温度传感器，所述温度传感器一一对应的设置在所述充电接口处，且所述温度传感器与所述MCU连接并实时检测对应的所述充电接口处的温度。

通过所述温度检测器可以实时检测所述充电接口处的温度，当所述充电接口处的温度超过设定充电接口温度阈值时，所述MCU控制所述开关量驱动器驱动所述交流接触器断开，防止由于充电过程中发热导致所述充电接口处的温度过高而引起火灾危险。

优选地，所述充电单元还包括急停按钮，所述急停按钮与所述MCU连接。通过设置所述急停按钮可以在充电过程中出现异常情况时，所述MCU通过所述第二开关量驱动器驱动所述接触器端来，切断电路，进一步确保充电安全。

优选地，所述组合功能模块还包括第二LED指示灯，所述第二LED指示灯与所述MCU连接，所述第二通讯接口包括RS485接口和CAN总线接口，所述MCU与所述智能控制模块之间通过所述RS485接口和/或CAN总线接口连接。

通过所述第二LED指示灯可以提示各充电桩处于运行、充电或者故障待排除等状况；通过所述RS485接口可以实现所述MCU与所述智能控制模块之间的双向数据传输，且当所述RS485接口出现异常时，所述CAN总线接口可以作为所述MCU与所述智能控制模块之间的数据信号的备选传输方式，提高了信号传输的稳定性。

在实际中，所述第一通讯接口包括还包括串行接口，所述串行接口作为扩展接口，以实现其他功能扩展。

本发明中，用户可以通过智能终端(比如智能手机、平板电脑、PDA等)与所述晕服务器连接，并实时查看对应充电桩的状态，充电电量、充电费用等，并可在充满电后远程控制切断充电电源，非常方便

本发明的一种立体车库的交流充电桩控制系统，可以对立体车库中每个车位的充电桩通过智能控制模块单独控制，集中管理，非常方便，且所述组合功能模块可以对应一个或多个充电桩，灵活设置，并通过云服务器实现远程调配和控制，非常高效，为电动汽车的推广具有较大的促进意义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。