电动汽车交流充电系统的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车交流充电系统。


背景技术：

2.目前，对于电动汽车来说，通常每个车位都设置有一个充电桩。每个充电桩都有固定的基础设施如防水台阶、立柱等。同时，每个充电桩还设置有独立的4g(the 4th generation mobile communication technology，第四代移动通信技术)模块来与互联网平台进行通信，且还具有一套防雷保护器以及漏电保护器件。这不仅导致充电桩的配电系统成本高，还使得充电桩内部包含较多的器件，导致充电桩体积较大，对于立式充电桩来说，需要设置高强度的立柱来支撑较大体积的充电桩，而对于安装在墙壁上的充电桩来说，则需要在墙壁上设置较多的定位孔，显然，充电桩体积过大，导致充电桩不便于安装。此外，充电桩的外壳需达到ip54标准，较大体积的充电桩也提高了充电桩的结构成本。同时，目前充电桩与车位通常是1:1的配比关系，在地下车库普遍设置有上百台充电桩，在这种情况下，每个充电桩都需要一个4g模块进行网络连接，导致占用大量信号放大器的节点数量。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型一个或多个实施例提供了一种电动汽车交流充电系统，可降低交流充电管理单元的体积以及成本。
4.本实用新型一个或多个实施例提供了一种电动汽车交流充电系统，包括：控制终端以及至少两个交流充电管理单元，所述控制终端的输入端与电网连接，输出端通过交流供电线分别与各所述交流充电管理单元的输入端相连；所述交流充电管理单元用于通过充电枪与电动汽车的充电接口相连接，待所述电动汽车充电完成后，生成所述电动汽车的充电数据，将所述充电数据发送至所述控制终端；所述控制终端用于通过所述交流充电管理单元为所述电动汽车提供交流输出，在接收来自所述交流充电管理单元发送的所述充电数据之后，将所述充电数据发送至服务器。
5.可选的，所述交流充电管理单元以充电桩的形式设置于车位附近。
6.可选的，所述至少两个交流充电管理单元中的各交流充电管理单元分别设置于一排车位中的各个车位附近。
7.可选的，所述交流充电管理单元，包括：第一通讯模块、交流电表以及第一显示屏；所述第一通讯模块用于与所述控制终端进行通讯；所述交流电表用于对电动汽车的充电量进行计量；所述第一显示屏用于显示电动汽车的充电信息。
8.可选的，所述控制终端，包括：控制主板、防雷保护器、对应于所述至少两个交流充电管理单元的至少两个漏电保护开关以及第二通讯模块；所述控制主板用于使交流输入经过所述防雷保护器后，经过对应于各交流充电管理单元的漏电保护开关分配给各交流充电管理单元；所述第二通讯模块用于与所述服务器以及所述交流充电管理单元通信。
9.可选的，所述控制主板上设置有：掉电保持电路，用于在通过所述交流充电管理单
元为电动汽车充电的过程中，异常断电时，保持本次充电的充电数据，将本次充电的充电数据发送至所述服务器。
10.可选的，所述控制主板上还包括第一can总线接口，所述交流充电管理单元还包括第二can总线接口，所述控制终端通过第一can总线接口与所述交流充电管理单元的第二can总线接口连接。
11.可选的，所述控制终端还包括：
12.第二显示屏，用于显示多媒体信息和/或所述至少两个交流充电管理单元的信息。
13.可选的，所述控制终端还用于接收所述服务器下发的充电命令，所述充电命令中指定了目标交流充电管理单元，向所述目标充电管理单元发送启动充电命令，以控制所述目标充电管理单元启动。
14.可选的，所述交流充电管理单元还包括：过压保护电路，用于在充电电压超过电压阈值时，断开充电通路；过流保护电路，用于在充电电流超过电流阈值时，断开所述充电通路；过温保护电路，用于在检测到所述交流充电管理单元的部件超过温度阈值时，断开所述充电通路。
15.本实用新型一个或多个实施例的电动汽车交流充电系统，通过一个控制终端控制至少两个交流充电管理单元，通过交流通电管理单元与电动汽车相连，控制终端控制交流充电管理单元为电动汽车充电，减少了交流充电管理单元中所需设置的器件，从而可降低交流充电管理单元的体积及成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
17.图1是根据本实用新型一个或多个实施例示出的一种电动汽车交流充电系统的结构示意图；
18.图2是根据本实用新型一个或多个实施例示出的一种交流充电管理单元的示意图；
19.图3是根据本实用新型一个或多个实施例示出的一种控制主板的结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
21.应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.图1是根据本实用新型一个或多个实施例示出的一种电动汽车交流充电系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：
23.控制终端以及至少两个交流充电管理单元，如图1中以交流充电管理单元1至交流充电管理单元n进行示例。所述控制终端的输入端与电网连接，输出端通过交流供电线分别
与各所述交流充电管理单元的输入端相连；如图1中，控制终端分别通过交流供电线1以及交流供电线2与交流充电管理单元1以及交流充电管理单元n相连。
24.所述交流充电管理单元用于通过充电枪与电动汽车的充电接口相连接，待所述电动汽车充电完成后，生成所述电动汽车的充电数据，将所述充电数据发送至所述控制终端。在图1中，交流充电管理单元的充电接口以交流充电枪线的充电枪接口进行示例。
25.本实用新型实施例的交流充电管理单元以及控制终端是两个独立的装置，可各自由独立的外壳封装，交流充电管理单元作为直接与电动汽车相连的充电装置的一部分，其外壳可被设计为充电桩的形式，但由于本实用新型实施例的交流充电管理单元较已有充电桩相比，其内部结构较为简单，内部器件较少，故，其外壳可以被设计为较小的充电桩形式。而控制终端的外壳例如可以设计为电器柜的形式，以保护其内部器件。
26.上述电动汽车的充电数据例如可包括充电账户信息(例如用户的账户信息)、本次充电的电量，或者，还可以包括充电时长等数据。交流充电管理单元可以通过有线通信或无线通信的方式将充电数据发送至控制终端。
27.所述控制终端用于通过所述交流供电线为所述至少两个交流充电管理单元提供交流输出，在接收来自所述交流充电管理单元发送的所述充电数据之后，将所述充电数据发送至服务器。该服务器例如可以是云平台的云服务器，控制终端可通过无线通信或有线通信的方式与云服务器进行通信。服务器在收到该充电数据后，可生成充电计费信息，将充电计费信息发送给电动汽车对应的客户端设备，用户可通过客户端设备中运行的app查看该充电计费信息并对本次充电进行付费。
28.本实用新型一个或多个实施例的电动汽车交流充电系统，通过一个控制终端控制至少两个交流充电管理单元，通过交流通电管理单元与电动汽车相连，控制终端控制交流充电管理单元为电动汽车充电，减少了交流充电管理单元中所需设置的器件，从而可降低交流充电管理单元的体积以及成本。
29.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述交流充电管理单元可以充电桩的形式设置于车位附近，例如，每个车位可设置有一个交流充电管理单元。该交流充电管理单元可通过立柱支撑的方式设置于车位附近，或者该交流充电管理单元可通过定位孔安装于车位附近的墙壁上。由于本实用新型实施例的交流充电管理单元仅作为上述控制终端以及电动汽车之间的中间设备存在，该交流充电管理单元内部可不必设置用以与服务器进行通信的通信模块，防雷保护器、掉电保持电路以及门磁检测器等辅助器件。故本实用新型实施例的交流充电管理单元作为设置于车位附近的充电桩，其内部结构较为简单，器件较少，体积较小，便于安装，且占用空间较小。
30.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述至少两个交流充电管理单元中的各交流充电管理单元分别设置于一排车位中的各个车位附近。也即，一个上述控制终端可与至少一排车位中的交流充电管理单元相连，用以管控这些交流充电管理单元，从而使得至少一排车位中的多个交流充电管理单元可共用一个控制终端与服务器进行通信，从而可减少需设置的无线节点的数目。尤其是对于地下停车场来说，由于通信环境较差，通常需要为与服务器进行通信的充电桩的无线模块连接信号放大装置进行信号放大，而信号放大装置可接入的节点数目通常受限，基于该原因，通常需要增设数量较多的信号放大装置，而在本实用新型实施例可减少无线节点数目的基础上，信号放大装置可直接与控制终端相连，从而
仅需数量较少的信号放大装置即可，可显著降低成本。此外，本实用新型实施例的多个交流充电管理单元还可共用一个控制终端中的防雷保护器、掉电保持模块以及一些辅助器件，在减小交流充电单元内部器件数量、体积的基础上，降低了成本。
31.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述充电管理单元，可包括：
32.第一通讯模块、交流电表以及第一显示屏；
33.所述第一通讯模块用于与所述控制终端进行通讯；其中，第一通讯模块可以是无线通讯模块，也可以是有线通讯模块，本实用新型实施例对此不作限定。
34.所述交流电表用于对电动汽车的充电量进行计量；
35.所述第一显示屏用于显示电动汽车的充电信息。例如，第一显示屏可以用于显示当前充电电压、充电电流、已充时间以及已充电量等信息。
36.以图2所示的交流充电管理单元进行为例对上述交流充电管理单元进行示例性说明。如图2所示，上述交流充电管理单元可包括：cat1 4g无线连接模块(为上述第一通讯模块的一个示例)，液晶屏显示接口，用于连接液晶屏幕(为上述第一显示屏的一个示例)，交流电表、can(controller area network，控制器局域网络)总线接口，用于与上述控制终端进行can总线通信，穿墙端子，用于将交流充电管理单元安装于墙壁上，led指示灯，用于指示充电状态，rs-232接口，无线连接单元，可用于与上述控制终端建立无线连接，车辆连接接口(为上述充电接口的一个示例)，用于与电动汽车进行充电连接，板卡电源，用于为交流充电管理单元的板卡供电。
37.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述控制终端可包括：
38.控制主板、防雷保护器、对应于所述至少两个交流充电管理单元的至少两个漏电保护开关(即图1中所示的多路漏电保护开关)以及第二通讯模块；其中，一个控制终端中可包括一套防雷保护器，以及一个第二通讯模块，而漏电保护开关的数量需与该控制终端连接的交流充电管理单元的个数一致，一个漏电保护开关与一个交流充电管理单元相连。
39.所述控制主板用于使交流输入经过所述防雷保护器后，经过对应于各交流充电管理单元的漏电保护开关分配给各交流充电管理单元；控制终端可分别通过交流供电线与各交流充电管理单元相连，从而通过各交流供电线将交流电输入给各充电管理单元。
40.所述第二通讯模块用于与所述服务器以及所述交流充电管理单元通信。
41.以图1中所示的电动汽车交流充电系统中的控制终端为例对本实用新型实施例的控制终端进行示例性说明，如图1所示，该控制终端可包括：
42.控制主板、显示屏组件、防雷保护器、多路漏电保护配电开关以及交流供电接口。其中，显示屏组件可用于显示多媒体信息和/或所述至少两个交流充电管理单元的信息。交流供电接口用于与电网连接，获得交流供电。需要说明的是，显示屏组件可以是控制终端的可选配的组件，也即，可根据需求在控制终端上设置显示屏组件，若控制终端无显示需求，也可不在终端上设置显示屏组件。
43.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述控制主板上可设置有：掉电保持电路，用于在通过所述交流充电管理单元为电动汽车充电的过程中，异常断电时，保持本次充电的充电数据，将本次充电的充电数据发送至所述服务器。以使服务器根据本次充电的充电数据完成对本次充电的计费，避免了由于充电过程中异常断电导致充电数据丢失而无法完成本次充电计费的问题。本实用新型实施例将掉电保持电路设置于控制终端内的控制主板
上，可使得与该控制终端相连的多个交流充电管理单元可共用该掉电保持电路，从而无需在各交流充电管理单元中分别设置掉电保持电路，不仅可降低成本，还可进一步减小交流充电管理单元的体积。
44.此外，在充电过程中发生异常断电时，控制终端还可向服务器上报交流充电管理单元异常断电的信息，以便于对发生异常的交流充电管理单元及时进行维护。
45.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述控制主板上还可包括第一can总线接口，所述交流充电管理单元还可包括第二can总线接口，所述控制终端通过第一can总线接口与所述交流充电管理单元的第二can总线接口连接，基于此，控制终端可与其所管控的交流充电管理单元基于can总线进行通信。
46.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述控制终端还可包括：第二显示屏(如上所述的显示屏组件)，用于显示多媒体信息和/或所述至少两个交流充电管理单元的信息。以一个控制终端对应一排车位为例，控制终端可被设置于该排车位的一侧，第二显示屏例如可以嵌入控制终端之上，该第二显示屏上例如可以显示有控制终端所管控的交流充电管理单元的信息，例如，可显示有该控制终端所管控的各交流充电管理单元的标识，以及各交流充电管理单元的充电状态信息，例如，可实时显示出交流充电管理单元正在充电，或待机等充电状态。第二显示屏例如可以是触摸显示屏，基于此，用户可以与控制终端进行人机交互，例如，用户可在该控制终端上选择其需使用的交流充电管理单元，或查看控制终端所管控的各交流充电管理单元的充电状态信息。此外，该第二显示屏在默认状态下可循环播放多媒体信息，例如广告，以供用户观看。由于一个控制终端可对应多个车位的充电桩，故，无需在各充电桩的显示屏上均播放多媒体信息，或者，无需再在各充电桩的显示屏上播放多媒体信息，一方面这样会降低对用户造成的不必要的打扰，另一方面也降低了成本。
47.以下以图3所示，对控制主板进行示例性说明，如图3所示，该控制主板上可设置有：cat1 4g无线连接模块(为上述第二通信模块的一个示例)，液晶屏显示接口，用于接入液晶显示屏幕(为上述第二显示屏的一个示例)，以太网模块(为上述第二通信模块的一个示例)，基于该模块控制终端可与云平台进行有线通信，can总线接口，用于与控制终端所管控的交流充电管理单元进行通信，rtc(real_time clock，实时时钟)，掉电保持电路、语音播放模块，用于播放多媒体信息中的语音，无线连接单元，用于与控制终端管控的交流充电管理单元以及服务器建立无线连接，usb(universal serial bus，通用串行总线)接口，用于与外部设备建立usb连接，板卡电源，用于为控制主板供电。
48.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述控制终端还可用于接收所述服务器下发的充电命令，所述充电命令中可指定了目标交流充电管理单元，向所述目标交流充电管理单元发送启动充电命令，以控制所述目标充电管理单元启动。在一个例子中，各交流充电管理单元具有独立的二维码，该二维码例如可以设置于交流充电管理单元外壳的外壁上，或者也可以显示于交流充电管理单元的显示屏上。用户通过运行于该移动终端中的电动汽车充电app(application，应用程序)扫描目标交流充电管理单元的二维码之后，该app将扫描得到的目标交流充电管理单元的信息发送至云平台，经过云平台下发指令(为上述充电命令的一个示例)给负责管控该目标交流充电管理单元的控制终端。控制终端通过控制总线下发启动充电命令给目标交流充电管理单元。目标交流管理单元接收到该启动充电命令后启动，这时用户可将目标交流充电管理单元的充电接口与电动汽车的充电接口进行连
接，通过和电动汽车进行交互，完成充电，得到本次充电的充电数据，将该充电数据通过控制总线发送给控制终端。控制终端将该充电数据上传至云平台，云平台根据该充电数据计算出充电计费信息，将充电计费信息发送给用户的app，用户可在app上支付本次充电的费用。
49.在本实用新型的一个或多个实施例中，所述交流充电管理单元还可包括：
50.过压保护电路，用于在充电电压超过电压阈值时，断开充电通路；
51.过流保护电路，用于在充电电流超过电流阈值时，断开所述充电通路；
52.过温保护电路，用于在检测到所述交流充电管理单元的部件(例如交流充电管理单元的充电接口，充电线等部件)超过温度阈值时，断开所述充电通路。
53.基于此，在通过交流充电管理单元对电动汽车进行充电的过程中，可通过交流充电管理单元进行过压、过流以及过温保护，若发现存在过压、过流以及过温任一情况，交流充电管理单元一端可控制断开当前充电通路，以实现充电保护，提高充电安全性。交流充电管理单元中还可包括继电器，可通过继电器的闭合或断开来接通或断开充电通路。
54.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
56.尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
57.为了描述的方便，描述以上装置是以功能分为各种单元/模块分别描述。当然，在实施本实用新型时可以把各单元/模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
58.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。