电动汽车防窃电智能充电装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动汽车防窃电智能充电装置，包括控制单元，与所述控制单元连接的插座、载波通信模块和安全认证模块，所述载波通信模块连接电网平台；所述插座配置用于连接电动汽车的枪座；所述控制单元获取所连接电动汽车的车辆信息，并与电网平台进行信息交互；所述载波通信模块用于在控制单元与电网平台之间传递车辆信息；所述安全认证模块读取控制单元获取的车辆信息，并对连接的电动汽车进行身份识别和认证。本实用新型提供的电动汽车防窃电智能充电装置，解决了现有技术中电动汽车所使用的充电桩充电设备成本高，建设和运营成本昂贵，兼容性差，难以适配不同充电形式的电动汽车的充电需求，以及配套设施不完善的技术问题。
【专利说明】
电动汽车防窃电智能充电装置
技术领域
[0001]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防窃电智能充电装置。【背景技术】
[0002]随着全球能源危机的日趋加重，世界各国都在努力寻求节能降耗、能源可再利用的途径以及清洁无污染能源，汽车作为人们日常生活的必备交通工具，其能耗污染巨大，电力作为一种清洁能源已越来越受到青睐，而世界各大汽车制造企业也都在努力研发电动汽车来逐步替代燃油动力汽车。
[0003]通常情况下，电动汽车的电池通过连接至充电设施的充电装置，进行一段有效时间充电后实现再充电。在现有环境下，已经出现了一定规模的电动汽车充电设施，但是电动汽车的大型普及受到了充电设施功能和数量缺少的限制，需要分布更为广泛、功能更为齐全的充电设施，且普通电动汽车充电时间较长，通常选择在夜间或电动汽车停车时间足够长的情况下进行充电，则进一步需要允许车辆长时间停车的充电设施。尽管现今有一些充电站采用大电流充电的方式来缩短充电时间，以缓解充电需求，然而在一般情况下，电动汽车充电设施皆利用220V市电作为电力源，充电时间能控制在4至6小时，而150A至600A的大电流即使能够缩减充电时间，却会造成电网不稳定，且大电流的集中充电很可能造成台区瞬时负荷过大而引发断电，同时会缩短电动汽车电池寿命，因此这种方式并不可取。
[0004]最为重要地，充电设施的主要功能之一是对电动汽车用户的购电量实现即时精确计量，并将信息通过通讯网络发送至服务器终端进行数据汇总。而如何实现有效无误通信则是现今电网的一个难题，并且需要按照政府规定或电力部门的合理调度来实施电力分配。从上述描述可以看出，通信网络是电动汽车再充电系统的一个必不可少的部分，其必须满足电动汽车用户、充电设施管理者、电力公司以及政府部门的需求。当前普遍技术是通过电力线通信技术来实现载波通信，对于大量数据的高速传输而言，该项技术的限制为传输距离的劣势。而广域网络是覆盖范围最广的计算机网络，当前已经开始利用WAN，例如 Internet网络实现数据通信，但是这项技术存在的问题较为普遍:数据是以加密数据封包的形式传送至主站电脑，这样通常会存在网络延迟、断线或数据损坏的问题，而这些问题通常出现在用户终端一一充电设施的集成系统，亦正如前文所述的问题，充电系统的系统集成度不完善，设计不够人性化，才会导致此类问题的发生。
[0005]针对现有的电动汽车的充电设备主要是充电粧，新能源汽车不普及，高价建立起来的充电粧处于限制浪费状态，除了占地费用，日常的维护成本也是个麻烦。而在另外一个角度，电动车的厂商们认为充电粧稀少，用户充电难阻碍了新能源汽车的发展。
[0006]全球范围内现有充电粧主要有三大难题，第一就是昂贵，建设贵、运营贵;第二，兼容性，除了昂贵之外，充电粧还有兼容问题。根据2011年制定的国家标准GB/T20234，充电粧国标接口分为直流接口和交流接口两种。目前，大部分充电粧生产企业主推直流接口，只有个别车企主推交流接口。国标对电动汽车和充电设备的通信协议有规定，但是一些地方和企业会在国标上增加一些自己的要求。譬如有的企业充电，会先用脉冲电流测试，然后再直流恒流。企业总想保护自己的利益，最后博弈的后果就是各个公司都生产适配自己电动汽车的充电粧。第三就是配套问题，充电粧建设除了需要电源、资金外，还需要土地、当地物业支持。高压充电粧对用电有很高的要求，而小区用电量、线路一般是固定的，安装充电粧意味着要调整小区用电量，改造线路，物业要增加更多安全负担。
[0007]这三大难题造成充电粧建设困难，而充电粧建设困难让电动车无处充电，难以普及。
[0008]电动车典型的使用场景是白天上下班用车，晚上回家，在居民用电低谷时候，利用低价电充电。长时间充电并不需要快充，也不一定非要充满，因为两次充电间隔只有一个白天的时间，行驶里程也未必很长。所以，针对现有的新能源汽车车主，更加实际的需求是智能型的充电插座。【实用新型内容】
[0009]本实用新型目的是提供一种电动汽车防窃电智能充电装置，解决现有技术中电动汽车所使用的充电粧充电设备成本高，建设和运营成本昂贵，兼容性差，难以适配不同充电形式的电动汽车的充电需求，以及配套设施不完善的技术问题。
[0010]本实用新型解决技术问题采用如下技术方案:一种电动汽车防窃电智能充电装置，包括控制单元，与所述控制单元连接的插座、载波通信模块和安全认证模块，所述载波通信模块连接电网平台；所述插座配置用于连接电动汽车的枪座;所述控制单元获取所连接电动汽车的车辆信息，并与电网平台进行信息交互;所述载波通信模块用于在控制单元与电网平台之间传递车辆信息;所述安全认证模块读取控制单元获取的车辆信息，并对连接的电动汽车进行身份识别和认证。
[0011]优选地，所述安全认证模块连接车辆计费控制系统，所述车辆计费控制系统对通过身份认证的电动汽车进行充电状态监控，并根据充电电量计算充电费用。
[0012]优选地，所述控制单元与插座之间设置有继电器。
[0013]优选地，所述安全认证模块采用嵌入式安全模块。
[0014]优选地，所述插座为三脚插座。
[0015]优选地，设置有第一指示灯，用于提示充电开始;第二指示灯，用于提示充电结束； 第三指示灯，用于提示充电故障；第四指示灯，用于提示身份认证通过;所述第一指示灯、所述第二指示灯、所述第三指示灯和所述第四指示灯均与所述控制单元连接。
[0016]优选地，还包括保护及联动控制模块，与控制单元连接，用于对连接的电动汽车在充电过程中进行状态监控，以及实时执行控制单元发出的指令。
[0017]本实用新型具有如下有益效果:通过安全认证模块对连接的电动汽车进行身份认证，通过读取车辆的信息，对连接车辆进行身份识别，确认连接车辆的合法性，防止窃电行为的发生，保障供电企业、运营商或者私人用户的合法权益。通过与电网平台进行信息交互，对车辆充电过程进行控制及综合测量，方便快捷，安全可靠。本实用新型电动汽车防窃电智能充电装置，运营成本低，不需要做大的线路改造，不需要单独的用地指标，易于普及； 对于推动新能源汽车的发展起到一定积极作用。【附图说明】
[0018]图1为本实用新型电动汽车防窃电智能充电装置的内部结构示意图；
[0019]图2为本实用新型电动汽车防窃电智能充电装置的外部结构示意图；
[0020]图3为本实用新型电动汽车防窃电智能充电装置的控制流程示意图。
[0021]图中标记示意为:卜第一指示灯;2-第二指示灯;3-第三指示灯;4-第四指示灯。【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。[〇〇23] 实施例1
[0024]如图1所示，本实施例提供一种电动汽车防窃电智能充电装置，包括控制单元，与所述控制单元连接的插座、载波通信模块和安全认证模块，所述载波通信模块连接电网平台；所述插座配置用于连接电动汽车的枪座;所述控制单元获取所连接电动汽车的车辆信息，并与电网平台进行信息交互;所述载波通信模块用于在控制单元与电网平台之间传递车辆信息;所述安全认证模块读取控制单元获取的车辆信息，并对连接的电动汽车进行身份识别和认证。
[0025]当用户需要充电时，将汽车枪座插入到插座上，通过与车辆的CAN通信，控制单元获取所连接电动汽车的车辆信息，安全认证模块通过车辆信息对车辆进行身份识别并认证，用户身份合法、认证通过后，用户通过电网平台进行操作，对电动汽车进行充电。通过安全认证模块，确认连接车辆的合法性，防止窃电行为的发生，保障供电企业、运营商或者私人用户的合法权益。
[0026]本实施例中，所述安全认证模块连接车辆计费控制系统，所述车辆计费控制系统对通过身份认证的电动汽车进行充电状态监控，并根据充电电量计算充电费用。当控制中心收到申请，就会认证用户申请的插座是否已经接通，如果接通，就给用户手机反馈，要求用户按照申请的时间(定时充电可以另外收费)缴纳电费。用户缴费后，控制中心发出指令， 通过网络传输给插座，开始充电，充电插座可以单独计费。这样，通过智能化技术就可以解决插座的计费问题，只要有专人看管或者安装专门的监控设施，不让人恶意损坏智能插座即可。
[0027]本实施例中，所述控制单元与插座之间设置有继电器。继电器作为电力设备，能够以较小的电流控制大电流的导通和切断，从而起到自动控制的作用。
[0028]本实施例中，所述安全认证模块采用嵌入式安全模块。嵌入式安全模块为安全认证模块提供内置的安全功能，完成计费系统与用户之间的双向认证工作，安全的实现通过认证用户进行充电、充值和计价扣费功能。[〇〇29]本实施例中，所述插座为三脚插座。[〇〇3〇]如图2所示，本实施例电动汽车防窃电智能充电装置设置有第一指示灯1，用于提示充电开始;第二指示灯2,用于提示充电结束;第三指示灯3,用于提示充电故障;第四指示灯4,用于提示身份认证通过;所述第一指示灯1、所述第二指示灯2、所述第三指示灯3和所述第四指示灯4均与所述控制单元连接。其中，第一指示灯1为“开始”指示灯，“开始”指示灯亮代表充电过程开始，第二指示灯2为“停止”指示灯，“停止”指示灯亮代表充电过程结束，第三指示灯3为“故障”指示灯，“故障”指示灯亮代表充插座系统出现错误，应及时检查，第四指示灯4为“认证”指示灯，“认证”指示灯亮起“红色”代表认证失败，用户身份不合法，无法进行充电，“认证”指示灯亮起“绿色”代表认证成功，用户身份合法，可以进行充电操作。 指示灯均与控制系统连接并由控制系统进行控制和保护。[〇〇31]本实施电动汽车防窃电智能充电装置，还包括保护及联动控制模块，与控制单元连接，用于对连接的电动汽车在充电过程中进行状态监控，以及实时执行控制单元发出的指令。通过保护及联动控制模块能够对车辆整个充电过程进行综合测量，实现过载保护，短路保护，输入过欠压保护，输出过欠压保护，过流保护等。
[0032]所述插座可以设置两个以上的插座体，所述每个插座体均与所述供电系统连接。 这样，，能够同时为多个电动汽车进行充电，满足了电动汽车的充电需求。[〇〇33]如图3所示，使用本实施例电动汽车防窃电智能充电装置进行充电时，现将电动汽车充电枪座与插座连接，连接后控制单元获取车辆信息，用户通过电网平台向控制中心发出申请，控制单元接收到申请后，确认用户申请的插座是否已经接通，如果接通，则连接确认，若未连通则重新开始操作;连接确认后再进行连接车辆的身份确认，身份确认不合法则直接操作结束，身份合法则通过验证，第一指示灯1“开始”灯亮，充电过程开启，可设置充电时间，则充电过程按照设定的开启和结束时间进行充电，充电完成后第二指示灯2“结束”灯亮，充电过程结束。[〇〇34] 本实用新型电动汽车防窃电智能充电装置通过安全认证模块，对认证通过车辆进行充电，防止窃电行为的发生，保护了供电企业、运营商或者私人用户的合法权益。通过插座与车辆的CAN通信，为车辆控制单元提供整个充电过程中的各种信息，通过车辆计费控制系统起到充电计费的功能，还能实现支付功能，还设置保护及联动控制模块以达到对充电过程的控制与保护。同时，在使用及运行成本上占有极大的优势，解决了现有充电技术价格昂贵、兼容性低以及配套不完善的问题，具有生产成本低、安全可靠、管理方便等显著的优点。为电动汽车提供电源，集安全、灵活、智能于一体，是一种满足当前智能电网需求、功能完善、可以实现电动汽车的可靠充电的交流充电粧，未来的发展及应用前景广阔。本实用新型电动汽车防窃电智能充电装置环境适应性强，具有人性化、智能化、小体积、低成本等特点，可对电动汽车进行灵活、可靠的充电。
[0035]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种电动汽车防窃电智能充电装置，其特征在于，包括控制单元，与所述控制单元连 接的插座、载波通信模块和安全认证模块，所述载波通信模块连接电网平台；所述插座配置 用于连接电动汽车的枪座;所述控制单元获取所连接电动汽车的车辆信息，并与电网平台 进行信息交互;所述载波通信模块用于在控制单元与电网平台之间传递车辆信息;所述安 全认证模块读取控制单元获取的车辆信息，并对连接的电动汽车进行身份识别和认证。2.根据权利要求1所述的电动汽车防窃电智能充电装置，其特征在于，所述安全认证模 块连接车辆计费控制系统，所述车辆计费控制系统对通过身份认证的电动汽车进行充电状 态监控，并根据充电电量计算充电费用。3.根据权利要求1所述的电动汽车防窃电智能充电装置，其特征在于，所述控制单元与 插座之间设置有继电器。4.根据权利要求1所述的电动汽车防窃电智能充电装置，其特征在于，所述安全认证模 块采用嵌入式安全模块。5.根据权利要求1所述的电动汽车防窃电智能充电装置，其特征在于，所述插座为三脚 插座。6.根据权利要求1 一 5任一项权利要求所述的电动汽车防窃电智能充电装置，其特征在 于，设置有第一指示灯，用于提示充电开始;第二指示灯，用于提示充电结束;第三指示灯， 用于提示充电故障；第四指示灯，用于提示身份认证通过;所述第一指示灯、所述第二指示 灯、所述第三指示灯和所述第四指示灯均与所述控制单元连接。7.根据权利要求6所述的电动汽车防窃电智能充电装置，其特征在于，还包括保护及联 动控制模块，与控制单元连接，用于对连接的电动汽车在充电过程中进行状态监控，以及实 时执行控制单元发出的指令。
【文档编号】H02J7/00GK205583733SQ201620191508
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】张心, 张钢, 韦琳
【申请人】青岛华烁高科新能源技术有限公司