一种多功能充电机的制作方法

本实用新型属于电动汽车充电技术领域，具体涉及一种多功能充电机。

背景技术：

随着社会的不断进步以及科学技术的不断发展，由于在使用过程中不可避免的产生环境污染，传统化石能源的使用日渐减少，新能源汽车产业优惠政策的不断出台。电动汽车作为一种绿色新型交通工具，相对于传统汽车对环境的影响较小，日益被人们所青睐，成为社会发展的主力军。电动汽车不仅改变了能源的利用方式，环境效益显著，而且方便、快捷、噪音低、零排放，社会效益显著。

电动汽车充电机作为关键配套设施，型式及种类多样，目前已经应用在高速公路、路边停车场、商场超市停车场、地下车库等众多场所，可为电动出租车、公交车、单位用车、乘用轿车等提供充电服务，即根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电接口，用于为电动汽车充电。

虽然充电机使用安全可靠，但市场上绝大多数充电机仅能用于充电，功能单一，增值服务不足，综合利用价值有待进一步提升。路边停车场的停车收费、充电收费和车位管理问题也越来越突出。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多功能充电机，用以解决现有充电机无法兼顾管理停车收费和车位管理的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

本实用新型的一种多功能充电机，包括机体，还包括集成设置在机体内部的一套充电机设备、一套停车计费设备和一套车位检测设备，所述充电机设备包括充电控制器，所述停车计费设备包括停车计费控制器，所述车位检测设备包括车位检测控制器；所述车位检测控制器与所述停车计费控制器之间通讯连接，所述停车计费控制器与所述充电控制器通讯连接；所述车位检测控制器用于将检测车位的停车状态信息传递给所述停车计费控制器，所述停车计费控制器用于将计费启动信息传递给所述充电控制器。

进一步地，所述机体上设置有人机界面区，所述人机界面区包括咪表人机界面区和充电人机界面区。

进一步地，所述咪表人机界面区包括用于启动停车计费的咪表刷卡区和用于显示停车计费信息的咪表显示屏。

进一步地，所述充电人机界面包括用于启动充电的充电刷卡区和用于显示充电信息的充电显示屏。

进一步地，所述机体上设置有用于探测车位的停车状态信息的雷达探头。

进一步地，所述机体上设置有用于连接充电电缆的充电接口。

进一步地，所述充电接口为分别设置在充电机机体两侧的两个充电接口。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的多功能充电机，包括集成设置在机体内部的一套充电机设备、一套停车计费设备和一套车位检测设备，通过车位检测设备来检测与充电机对应的车位上是否有车辆，在检测到有车辆停靠的情况下，停车计费设备才能够被启动，开始计费，从而充电机设备才能解锁，此时才可以使用充电机对需充电设备进行充电。本实用新型将充电计设备、停车计费设备和车位检测设备三者合理地整合在一起，能够很好地解决充电、停车收费和车位管理的问题，从而达到节省人力成本、方便实时监控的目的。

附图说明

图1是本实用新型的多功能充电机的外观图；

图2是本实用新型的多功能充电机的电气原理图；

图3是本实用新型的多功能充电机的通信逻辑关系图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式并不局限于此。

如图1、2所示，本实用新型的多功能充电机将充电机设备、停车计费设备和车位检测设备三者合理地整合在一起，能够很好地解决充电、停车收费和车位管理的问题。

该充电机布置于路边停车场，紧挨路边停车车位，每两个车位中间的后方布置一台充电机。该充电机为一体式双充型充电机，在充电机的两侧设置有1#、2#两个充电接口，可同时为两辆电动汽车同时充电，也可以实现电动汽车的排序充电，非常灵活方便。在充电机的外壳正面上设置有采用全触摸式液晶屏的充电人机界面，液晶屏的下端配备有充电刷卡区域和语音提示系统。在充电刷卡区进行刷卡后，才能使用该充电机对车辆进行充电。而且，该充电人机界面能够显示费用信息、充电状态信息、充电机信息等，能更好的实现人机互动。

在充电机的内部，核心部件有交流输入单元、功率输出单元、充电控制单元和充电计费单元等。充电机设备的交流输入单元配置交流断路器、交流接触器、微断控制开关及C级防雷器，该功能单元将交流电能分配至各用电设备，保证设备的安全运行。功率转换单元由多个充电模块并联组成，每台充电模块均具备自动均流功能和故障自动退出功能，当其中一个充电模块出现故障时，充电系统仍然可以正常运行。直流输出单元将功率转换单元转换出的直流电能传递给充电接口。充电控制单元具备控制交流输入通断、直流回路绝缘检测、与功率转换单元进行数据传递、与车辆BMS进行数据传递等功能，以保障用户、设备和车辆的安全；充电计费单元采集车辆用电信息并传输给用户终端，且数据经过加密处理可通过无线方式上传至车联网平台。充电接口主要包括充电枪、连接电缆、车辆插座等，在使用时电子锁应可靠锁止，能稳定地为电动汽车充电。

同时，为了使该充电机设备更安全地提供电能，在硬件设计上还考虑输入过压、输入欠压、输出过压、输出短路、过温保护等功能。

停车计费设备采用咪表设备，咪表设备的液晶显示屏、按键和刷卡区等人机交互界面外置于充电机外壳上，咪表设备机身整体安装于充电机内部，用以通过计算时间和费率来自动收取停车费用。按键为左右设置的两个按键，通过左、右按键来选择充电机两侧的1#、2#充电接口来充电。

咪表设备的停车计费单元安装于充电机内部，根据停车时间和费率能够准确计算停车费用。在咪表设备的人机交互界面接收到刷卡计时命令后，会将该信号传递给停车计费单元来计算费用，同时，该信号也会传递给充电机设备，使得充电机设备在接收到该命令后才能进行充电操作。而且，停车计费单元也会将停车时间、停车费用等信息发送至人机交互界面用于实时显示。刷卡结账后，停车计费单元可将停车信息通过无线方式上传至咪表后台，用于报表和存储。

车位检测设备主要通过雷达探头来实时检测车位状态信息。在面向车位的充电机侧面上设置有雷达探头，根据雷达超声波测距原理实现车位状体检测。每个雷达探头负责一个车位的状态检测。雷达探头安装在充电机的位置需能够探测到所需探测车位的全部位置。

在充电机的内部，车位检测设备包括发射与接收回路和状态判断单元。单片机发送不间断脉冲电压给发射回路，用于驱动超声波传感器即雷达探头产生超声波。当有车辆停放于车位上时，超声波碰撞车身产生反射波，部分反射波作用于雷达探头，经过接收回路的声/电转换，变为微弱的电信号，该电信号被放大、整形后产生跳变电压，状态判断单元根据接收的跳变电压可检测车位是否闲置，同时将车位信息通过无线方式上传至后台。当检测到车位有车停靠时，车位检测设备会将该信号传递给计费设备，计费设备才可启动。

基于上述描述的充电机，可通过下述计费方法来实现对车辆的停车计费和充电计费：

1)雷达探头实时检测对应车位的状态，并将此状态信息通过车位检测设备的发射与接收回路传递给状态判断单元，并输出车位状态，若检测到有车位上没有车辆停靠时，则输出低电平，设备不响应后续的操作，车位检测设备会循环进行车位检测；若检测到车位上有车辆停靠时，则输出高电平。

2)车位检测设备将此高电平信号传输至咪表设备的计费控制器。只有在车位检测设备输出高电平的情况下，此时咪表设备的停车刷卡才能够响应。也就是说，若车位检测设备检测到没有车辆停靠，即使进行停车刷卡，也不能够开始进行停车计费。另外，若车位检测设备在检测到车位上有车辆停靠的1分钟后，仍未有停车刷卡动作，此时会报警，提示车辆停靠人员需进行停车刷卡动作。

3)在咪表设备的计费控制器开始记录车辆的停车信息并进行停车计费时，解锁充电机设备，同时，判断充电机的充电刷卡区是否有刷卡动作，若有充电刷卡动作，可以使用充电枪进行充电。

4)在充电的同时，充电机设备的计费认证单元启动，即开始对其进行充电计费。

此逻辑关系可进一步增强充电设备操作的安全性，防止车位空闲时的人为误操作。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。