一种强弱电分离的智能充电系统及方法与流程

[0001]
本发明涉及电动汽车充电技术领域，尤其是涉及一种强弱电分离的智能充电系统及方法。


背景技术：

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现今市面上常见的电动汽车的充电桩是单相交流充电桩和直流充电桩。
[0003]
单相交流充电桩安全稳定，对电动汽车电池的损伤小，常常用于个人和小型充电站，但不适于对充电速度要求高的场合，存在三相不平衡问题；
[0004]
直流充电桩充电快，常用于大型充电站和高速换电站等场合，但其冲击电流会影响电池的使用寿命。
[0005]
除此之外，充电桩存在强电弱电之间电磁干扰问题。
[0006]
综上所述，随着社会和技术的发展，电动汽车的全面普及必然是一个大趋势，这必然会对电动汽车充电技术提出更高的要求，现有充电技术将难以满足。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种强弱电分离的智能充电系统及方法。
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本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0009]
一种强弱电分离的智能充电系统，该系统包括导轨、充电机械臂、手机app以及控制中心，其中：
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所述导轨，架设于停车场地面上方，包括相互连接的交通轨和充电轨，用于针对停车位上的车辆进行充电机械臂调度；
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所述充电机械臂，用于对停车位上的车辆进行充电；
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所述手机app，用于作为用户端的接入点以与所述控制中心数据交互，并进行预约充电任务以及费用结算；
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所述控制中心，用于根据所述手机app的交互信息，与所述导轨和所述充电机械臂通信、接收\发送指令以及上传信息。
[0014]
进一步地，所述的导轨包括充电轨和交通轨，彼此通过各自内置的三相电线路相互连接。
[0015]
进一步地，所述的交通轨的下层还设置有换轨小车，所述换轨小车上设有用于与所述控制中心通信的无线射频模块。
[0016]
进一步地，所述的充电机械臂上设有用于与所述控制中心通信的无线射频模块。
[0017]
进一步地，所述的充电机械臂包括用于使得自身能够在所述导轨上位移的移动模块、电路连接模块、充电枪和定位对接模块。
[0018]
进一步地，所述漏电保护电路子模块、过载保护电路子模块、接触器子模块、接触器控制电路子模块、电能计量子模块以及保护电路子模块均置于强电电气控制箱体内，所
述开关电源和所述微处理器均置于弱电电气控制箱体内，所述无线射频模块置于所述弱电电气控制箱体外。
[0019]
进一步地，所述的定位对接模块采用红外测距仪。
[0020]
进一步地，所述的充电枪的输出电压为220v～250v。
[0021]
进一步地，所述的移动模块和所述的充电枪均内置于强电电气控制箱体内，所述定位对接模块和所述电路连接模块均内置于弱电电气控制箱体内。
[0022]
本发明还提供一种基于所述的强弱电分离的智能充电系统的充电方法，该方法包括以下步骤：
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步骤1：需要进行充电的电动汽车的用户将车辆停止停车位后，通过扫描停车场的对应二维码后进入所述手机app或通过下载安装所述手机app后，通过手机操作进行预约充电任务和费用结算；
[0024]
步骤2：所述控制中心接收到由所述手机app发送的充电预约数据后按照先后顺序控制所述导轨运载所述充电机械臂，针对对应的电动汽车进行实时充电。
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与现有技术相比，本发明具有以下优点：
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(1)本发明是一种三相交流充电系统，相较于单相交流充电桩不会引起电网三相不平衡，相较于直流充电桩可以降低充电桩的造价。本发明是一种三相交流充电桩，充电速度快，对电池的损害程度小。
[0027]
(2)本技术方案采用自主充电的作业方式提高了电动汽车充电桩的工作效率，同时可以避免电池的过充问题有利于延迟电池的使用寿命。
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(3)本发明采用几何位置分离和电缆屏蔽的方法解决充电桩强电弱电之间的干扰问题。
[0029]
(4)三相交流充电桩综合了单相交流充电桩和直流充电桩的优点，充电速度快，对电池损害小，不存在三相不平衡问题，能降低充电桩造价，解决充电桩中存在的强电弱电之间的干扰问题，提高电动汽车的充电速度和充电系统的效率。
附图说明
[0030]
图1为本发明的系统结构示意图；
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图2为本发明中的交通轨的结构示意图；
[0032]
图3为本发明中的换轨小车的结构示意图；
[0033]
图4为本发明中的充电轨的结构示意图；
[0034]
图5为本发明中的充电机械臂的结构示意图。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
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具体实施例
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如图1所示，本发明采用在停车位上方架设导轨和充电机械臂(充电臂)方案，导轨
分为充电导轨(充电轨)、交通导轨(交通轨)，相邻充电轨之间与下方停车位同宽，交通轨高于充电轨。交通轨、充电轨、换轨小车和充电臂的数量由充电车辆的数量及系统工作的效率来决定。
[0038]
如图2和图3所示，交通轨上层内安装三相电线路，下层设置有换轨小车。如图4和图5所示，充电轨内安装有三相电线路，外部设置有用于充电臂移动的轨道。充电轨内架设的三相电线路与交通轨上层内安装三相电线路相连接，相邻导线之间设置有隔离措施。小车用于将充电臂从一个充电轨运送至另一根充电轨。小车与充电臂安装有无线射频模块，用于与控制中心通信、接收指令和上传信息。
[0039]
充电臂上端为移动装置及电路连接装置，下端为充电枪和定位对接装置。充电臂通过移动装置在导轨上移到，需找车辆的充电插头进行对接，对接完成后为车辆充电。当该车辆充电完成后，充电臂可移动至交通轨由换轨小车运送至其他充电轨为需要充电的车辆进行充电。
[0040]
需要为电动汽车充电的用户将车辆停至停车位，通过扫描二维码形式进入app或者通过安装app的方式进行预约充电任务和费用结算。
[0041]
控制中心接受到用户的充电预约后按时间先后顺序控制充电臂为电动汽车充电，三相交流充电速度快于单相交流充电，单台电动汽车充电时间将大幅缩短，本发明可以用于住户小区或者公共停车场，本发明可以为通过一台可移动充电臂在用户停车的时候自动完成两台甚至更多电动汽车的充电任务。
[0042]
充电臂设置有三相电线路、漏电保护、过载保护、接触器以及接触器控制电路、电能计量，无线射频模块、开关电源、微处理器、保护电路组成。为避免强电线路弱电线路的干扰，本发明采用几何位置分离和电缆屏蔽的方法，将充电臂分割为左右两部分箱体，强电电路置于左侧箱体，弱电电路置于右侧箱体，无线射频模块置于充电臂外表面，弱电部分的线路采用屏蔽导线。
[0043]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换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权利要求的保护范围为准。