一种移动充电桩及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动充电粧设计领域，尤其涉及一种移动充电粧及其使用方法。
【背景技术】
[0002]随着新能源大潮的来临，电动汽车已经成为炙手可热的新兴力量，但是随着电动汽车普及率的提高，各种制约因素也随之暴露了出来，其中之一就是充电问题。相比于传统燃油汽车，电动汽车续航里程短，因此对充电设施的普及率和覆盖范围要求比较高。目前常用的充电设施主要是大型充电站、室外充电粧、小区充电粧以及公共停车场充电粧等，然而，传统充电粧存在安装改造困难，覆率低，位置固定，电网压力大，公共充电粧排队时间久等缺点，难以满足电动汽车日益增长的充电需求。
【发明内容】
[0003]本发明旨在克服市面上现有充电粧的缺点，简化充电流程，让充电粧移动起来，主动为电动汽车充电，打通制约电动汽车行业发展的“最后一公里”。
[0004]为达到上述目的，一方面，本发明提供了一种移动充电粧。该移动充电粧包括:管理系统、充电系统、能量系统、驱动系统、通讯系统以及辅助系统。其中，管理系统包括电池管理系统以及能源管理系统，负责整合并控制其它系统;能量系统包括蓄电池和充电机，用于储存并为其它系统提供电能;充电系统包括直流充电粧、逆变器、交流充电粧、220V应急插座，负责转换电能并为电动汽车充电；驱动系统包括驱动电路板、电机、方向杆以及车轮，用于控制充电粧的移动;通讯系统包括手机客户端以及后台，负责联系车主、移动充电粧及其负责人;辅助系统包括直流转换器、开关、百叶窗、报警灯、架子以及外壳，用于辅助其它系统运行。
[0005]优选地，所述电池管理系统、充电机、直流充电粧、逆变器、交流充电粧分别与能源管理系统经过通讯线进行连接，通讯接口为CAN、RS232、RS485的任意一种或几种。
[0006]优选地，所述移动充电粧内部存在三种电流形式，蓄电池输出的高压直流电，24V低压直流电以及220V交流电。其中，蓄电池输出端、逆变器输入端、直流充电粧输入端通过动力线共同连接在铜排A上，提供/获取高压直流电；直流转换器输出端、驱动电路板输入端、电池管理系统输入端以及能源管理系统输入端通过动力线共同连接在铜排B上，提供/获取24V低压直流电；逆变器输出端、交流充电粧输入端、紧急用电插座通过动力线共同链接在铜排C上，提供/获取220V交流电。
[0007]优选地，所述电池管理系统用于实时检测电池的工作参数并将数据上传给能源管理系统，同时，电池管理系统根据监测数据自动控制接触器的通断，保证电池安全运行，防止电池过充，过放以及短路，其中，接触器包括接触器A、接触器B以及接触器C，接触器A和B分别串联在蓄电池的输出动力线以及充电动力线上，充电过程中，当电池剩余电量低至3KWH时，电池管理系统自动断开接触器A，停止充电操作，保证充电粧有足够的电量移动到补电位置，接触器C与预充电电阻串联后并联在接触器A两端，三者共同组成预充电电路，接触器A与蓄电池之间串联一个快熔，为电路提供双重保护;所述能源管理系统包括单片机以及显示器，负责与电池管理系统、交流充电粧、直流充电粧、充电机以及逆变器建立通信，收集并显示它们的工作状态，单片机与显示器之间通过蓝牙或者通讯线实现数据传输，显示器可以是平板电脑或工业触摸屏的任意一种，工作时，显示器上分三个界面，主界面，电池信息界面以及参数配置界面，其中，负责人通过主界面确认充电枪连接状态并执行充电开始/暂停/停止指令，充电过程中，主界面显示移动充电粧的实时工作状态，包括蓄电池剩余电量、电池总电压、电池总电流、电池温度、电池输出功率、已充电量、汽车接收功率、汽车剩余电量、充电时间、预期结束时间，电池信息界面与参数配置界面需通过密码进入，前者显示每个电池电芯的实时工作状态，后者用于修改指定参数，待机时，显示器显示商业广告、操作说明以及待充电动汽车预约信息等内容。充电完成后，能源管理系统将整个充电过程中记录的工作参数以及位置信息上传给后台。
[0008]优选地，所述蓄电池为磷酸铁锂电池、三元锂电池、铅蓄电池的任意一种，用于储存电能并为充电系统提供直流电，所述充电机输入端为220V单相交流电或380V三相交流电的任意一种，用于将交流电转化为可以为蓄电池充电的直流电。
[0009]优选地，所述直流充电粧直接接入蓄电池提供的高压直流电，所述逆变器负责将蓄电池总正总负输出的高压直流电转变成220V纯正弦波交流电，所述交流充电粧及应急插座并联接入上述交流电，分别起交流充电以及应急电源的作用。
[0010]优选地，所述驱动电路板与方向杆相连，方向杆与电机一体，可以转向，方向杆上有前进后退按钮以及紧急反向开关，由移动充电粧负责人操作，所述车轮包括一个主动轮和三个被动轮，所述电机由驱动电路板控制，并固定在主动轮上，工作时，驱动电路板接收来自方向杆的指令信号，并据此控制电机运转，以实现充电粧的前进、后退。
[0011]优选地，所述手机客户端分为客户端A以及客户端B，其中，客户端A由电动汽车车主使用，用于录入电动汽车参数，如汽车型号、车牌号、充电接口类型、停车位置、期望充电时间、预计需求电量等，并与后台进行信息交互，客户端B由充电粧负责人使用，用于接收充电指令并根据指令信息将充电粧移动至待充电动汽车附近，所述后台负责整合手机客户端A、B以及能源管理系统上传的信息，分析待充电动汽车附近的充电粧分布情况及工作状态，发出调度指令及收费信息，手机客户端、能源管理系统与后台之间通过4G LTE网络进行数据传输。
[0012]优选地，所述直流转换器连接在快熔与接触器A之间，用于将蓄电池提供的高压直流电降为24V，所述开关包括旋钮开关、急停开关、钥匙开关A及钥匙开关B，其中，所述旋钮开关串联在蓄电池输出端与直流转换器之间，控制直流转换器的工作，旋钮开关闭合时，直流转换器为移动充电粧其它部分提供24V直流电，钥匙开关A和急停开关共同串联在直流转换器与电池管理系统之间，同时闭合时，电池管理系统开始工作，预充电开始，蓄电池输出回路导通，充电系统开始工作，一旦断开钥匙开关A或者急停开关断开后，充电系统停止工作，钥匙开关B串联在直流转换器与驱动系统控制板之间，用于控制移动充电粧输入电路的通断，所述百叶窗带调速风扇，由电池管理系统供电，风速由调速系统根据粧内温度随时改变，用于实现移动充电粧内外空气对流，将移动充电粧工作过程中产生的热量散发至周围环境中。
[0013]另一方面，本发明提供了一种移动充电粧的使用方法，包括以下步骤:
[0014]SI待充电动汽车车主停车后，通过客户端录入电动汽车参数，如汽车型号、车牌号、充电接口类型、停车位编号、期望续航里程、所需充电电量、允许充电时间等信息，并将充电请求发送给后台；
[0015]S2后台接受车主发来的充电请求后，分析待充电动汽车的请求信息，并就近给电量充足的移动充电粧及其负责人发出充电指令。
[0016]S3充电粧负责人接收到充电指令后，根据调度信息，控制充电粧移动至待充电动汽车旁边，手动实现充电枪与电动汽车的对接，当显示器上提示充电枪已连接指示后，负责人在参数配置界面输入所需充电电量并确认充电，期间充电粧负责人可以操作其它移动充电粧；
[0017]S4当充电粧按照车主请求充完所需电量后，能源管理系统自动停止充电操作;若充电过程中车主希望提前终止充电，驾车离开，则需按照显示器上的操作说明，手动确认充电完成，拔下充电枪并放至指定位置。
[0018]S5充电结束后，能源管理系统将整个充电过程中记录的工作参数及充电粧位置上传给后台并等待下次充电请求，后台记录信息，将充电费用数据发送至电动汽车车主，由车主确认付款，至此完成充电流程。
[0019]优选地，充电粧工作过程中，因操作不当、碰撞等原因造成电流异常增大超过设定值，电池管理系统自动切断接触器A，避免意外发生；
[0020]优选地，充电结束后，若移动充电粧剩余电量不足以完成下一次充电要求或剩余电量低于特定度数，显示器会显示信息，要求负责人对蓄电池进行补电。
[0021]优选地，当旋转按钮断开时，移动充电粧内部电路开路；当旋钮开关闭合而其它开关断开时，充电粧不能移动或者充电；当旋钮开关以及钥匙开关A闭合，钥匙开关B断开时，充电粧可以为电动汽车充电，但不能移动；当旋钮开关以及钥匙开关B闭合，钥匙开关A断开时