一种电动汽车无人值守充电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动汽车无人值守充电系统，包括充电模块、计量模块、和控制模块；所述充电模块包括主控开关和用于控制所述主控开关的主连接器控制单元，所述充电模块通过主控开关与所述计量模块相连；所述计量模块对充电费用进行计量，并将计量信息发送至控制模块；所述控制模块与所述主连接器控制单元相连，根据接收到的计量信息通过主连接器控制单元控制所述主控开关。本实用新型节省了人力资源。
【专利说明】
一种电动汽车无人值守充电系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及电动汽车，更具体地涉及一种电动汽车无人值守充电系统。
【背景技术】
[0002]电动汽车发展成为全球趋势，电动汽车充电站为电动汽运行提供能量补给，是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施。其中，针对小区用户、停车场、大型商场以及一些车辆密集区等场所建立充电粧有利于促进电动汽车行业的发展，对节能减排、发展绿色经济有着重要意义，但同时，大量充电站、充电粧的建立所带来大量资金以及人力资源方面的投入又阻碍了电动汽车充电站大规模的建设。
[0003]就现有技术而言，电动汽车充电方式主要有交流和直流两种方式，无论是交流充电还是直流充电所需要的充电时间均较长，且整个充电过程需要进行监控，对于运营商来说，当充电站内有较多车辆进行充电时，若采用专人单独对每辆车辆进行监控成本高且将造成人力资源的浪费，且在故障信息发送的效率较低。
[0004]因此，开发效率高、成本低的无人值守智能充电粧势在必行。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种电动汽车无人值守充电系统。
[0006]一种电动汽车无人值守充电系统，包括充电模块、计量模块、和控制模块;所述充电模块包括主控开关和用于控制所述主控开关的主连接器控制单元，所述充电模块通过主控开关与所述计量模块相连;所述计量模块对充电费用进行计量，并将计量信息发送至控制模块;所述控制模块与所述主连接器控制单元相连，根据接收到的计量信息通过主连接器控制单元控制所述主控开关。
[0007]可选的，所述充电模块还包括输入选择开关，所述输入选择开关的公共端与所述主控开关相连，所述输入选择开关的另外两端分别连接交流电源和储能电源。
[0008]可选的，所述储能电源与逆变器相连，所述逆变器的输出端与所述输入选择开关的一端相连。
[0009]可选的，所述充电模块还包括分别与控制模块相连的自动监控单元、智能保护预警单元、和电池性能管理单元;所述控制模块接收所述自动监控单元获取到的充电信息和所述电池性能管理单元获取到的电池状态信息，当根据所述充电信息或电池状态信息判定发生故障时，向所述智能保护预警单元发送报警信号，智能保护预警单元接收所述报警信号，触发报警。
[0010]可选的，所述计量模块包括显示单元、读卡器、打印机和通信接口，所述控制模块通过通信接口分别与所述显示单元、读卡器、和打印机通信连接。
[0011]可选的，还包括与所述控制模块相连的通信模块，所述通信模块包括CAN总线通信单元和移动通信单元。
[0012]可选的，所述CAN总线通信单元与数据中心相连，所述控制模块通过CAN总线通信单元将记录的充电信息发送至所述数据中心。
[0013]可选的，所述控制模块通过所述移动通信单元与系统管理客户端通信连接，向所述统管理客户端发送故障信息。
[0014]可选的，还包括与所述控制模块相连的图像采集模块，所述图像采集模块将采集到的故障图像发送至系统管理客户端。
[0015]可选的，还包括紧急停机按钮，所述紧急停机按钮与所述主控开关相连。
[0016]本实用新型的有益效果是:本实用新型通过计费模块自动对充电费用进行计费，控制模块根据计费指令控制充电过程，从而完成了在无人值守状况下的充电，节省人力资源;在充电过程中，充电模块实时监测充电中电压、电流、电池信息等，在出现故障时可以随时停止充电，以保证车辆充电过程中的安全性及可靠性；同时可以及时将充电系统的故障信息发送给维修人员，便于及时维修。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型充电系统的结构示意图；
[0018]图2是通信模块的结构示意图；
[0019]图3是充电系统的操作流程图。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明，使本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
[0021]如图1所示，本实用新型的电动汽车无人值守充电系统包括充电模块、计量模块、和控制模块;所述充电模块包括主控开关和用于控制所述主控开关的主连接器控制单元，所述充电模块通过主控开关与所述计量模块相连;所述计量模块对充电费用进行计量，并将计量信息发送至控制模块;所述控制模块与所述主连接器控制单元相连，根据接收到的计量信息通过主连接器控制单元控制所述主控开关。下面对本实用新型中的各模块的结构和作用做进一步的详细介绍。
[0022]本实用新型中，充电模块还包括有输入选择开关，所述输入选择开关的公共端与主控开关相连，输入选择开关的另一端分别连接交流电源和储能电源。本实用新型中采用市电交流电源和储能电源双供电系统，当市电发生断电时通过选择开关将充电电源切换至储能电源，通过储能电源为电动车充电，这样可以在发生断电的情况下也能为电动车充电。储能电源可以采用例如蓄电池等，进一步的，所述储能电源可以包含逆变器，通过逆变器将储能电源的直流输出电变为交流(例如输出220V交流电)，以满足电动汽车对充电电源的要求。
[0023]充电模块还进一步包括分别与控制模块相连的自动监控单元、智能保护预警单元、和电池性能管理单元。自动监控单元在充电启动对车辆信息、充电信息，例如充电电流、电压等进行实时监控，并将这些信息发送至控制模块，充电电流、电压可以通过电流传感器、电压传感器进行采集；电池性能管理单元，电池性能管理单元可以通过通信线缆与电动车的ECU(电子控制单元)相连，ECU将当前电池状态(例如当前电量、电池温度等)发送给电池性能管理单元，这样电池性能管理单元便可以获取到当前电池的性能参数，并将该参数发送至控制模块。控制模块对接收到的充电信息、电池性能参数进行分析，判断是否发生故障，当发生故障时，将报警信号发送至智能保护预警单元，智能保护预警单元在接收到报警信号后，发出报警并切断充电电源。例如当充电信息中的充电电流超过设定值时，则控制模块判定发生过流，向智能保护预警单元发出故障信号，智能保护预警单元接收到该故障信号后，通过扬声器发出“请注意，充电电流过大”的语音提示，并断开主控开关，从而切断充电电流，起到保护作用。
[0024]下面对本实用新型的计量模块做详细介绍。本实用新型中计量模块主要用于完成充电过程中的计费，计量模块设置有车载充电设备接口，通过该接口与车辆相连。计量模块包括显示单元、读卡器、打印机和通信接口，所述控制模块通过通信接口分别与所述显示单元、读卡器、和打印机通信连接，通信接口可以采用RS485通信接口。读卡器用于完成充电卡的读写，读卡器可以采用射频卡读卡器，当射频充电卡靠近读卡器的刷卡区时，读卡器便可以读出卡内的信息，例如持卡人姓名、卡内余额等。显示单元可以采用触摸屏，通过显示单元可以显示当前充电卡的信息，进一步的，还可以通过触摸屏输入充电量等信息，显示单元将这些信息通过通信接口发送至控制模块。在充电完成后，控制模块通过打印机打印充电信息，例如充电日期、费用等。
[0025]进一步的，本实用新型的电动汽车无人值守充电系统还可以包括与控制模块相连的通信模块，所述通信模块包括CAN总线通信单元和移动通信单元，移动通信单元可以采用例如3G/4G等通信方式。请参阅图2，所述CAN总线通信单元与数据中心相连，控制模块通过CAN总线通信单元将记录的充电信息发送至数据中心，便于数据中心进行汇总统计。控制模块通过移动通信单元与系统管理客户端相连，当充电粧/充电系统发生故障时，例如断路、短路等，控制模块通过移动通信单元通知系统管理客户端，这样位于系统管理客户端的维修人员可以及时发现故障进行维修。进一步的，还可以包括图像采集模块，图像采集模块可以采用摄像头，图像采集模块可以采集当前充电粧/车辆的图像信息，当发生故障时，图像采集模块将采集到的图像发送至控制模块，控制模块对图像进行压缩、编码等处理后，通过移动通信单元发送给系统管理客户端，这样系统管理客户端便可以获得发生故障的图像，维修人员可以根据图像制定维修方案，使得维修更加方便快捷。
[0026]进一步的，还包括紧急停机按钮，所述紧急停机按钮与所述主控开关相连，当发生例如短路、过流或主控模块发生故障后，用户可以通过按下紧急停机按钮断开主控开关，从而可以在紧急状态下，停止充电。
[0027]下面结合附图3，对本系统的充电操作过程做进一步介绍。SlOO，连接充电粧与电动汽车;S200，读取充电卡信息。用户通过刷卡操作，读卡器便可以读取卡内的信息，该信息通过显示单元进行显示;S300，获取充电指令;用户可以通过触摸屏输入要充电的金额或电量，进一步的当输入的金额大于卡内余额时则可以提示用户进行修改;S400，根据获取的充电指令进行充电。控制模块在获取到用户输入的充电金额后，通过主连接器控制单元控制主控开关闭合，主控开关闭合后，开始充电，当计费模块的计费金额达到用户设定的金额时，控制模块通过主连接器控制单元控制主控开关打开，开始结束;S500，打印票据。充电结束后，相关信息会在票据上体现。
[0028]本实用新型中计量模块在用户通过充电卡读写装置刷卡并输入操作密码，用户输入所需充电量后，充电粧自动计费，并将计费结果传入数据采集及中心保护模块，当所输入电量值大于卡内剩余值时，系统会对用户进行语音提醒，当卡内剩余电量为O时，自动切断充电，最后将计费结果通过485通信接口传输至数据采集及中心保护控制模块。对正常充电过程所设计数据信息和车辆信息通过CAN总线传输至数据中心。保存;对充电过程遇到问题的信息，利用视频形式通过3G网络传输至充电粧管理员处，以便信息实时掌握和设备及时维修。
[0029]本实用新型的充电系统保护功能智能化、电池管理准确化、监控过程实时化，信息传输多样化等优点。无人值守的充电系统从最大限度上提高了充电过程的时间利用率，通过管理客户端的操作也从最大限度上保障了充电过程的安全性和可靠性。
[0030]在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种电动汽车无人值守充电系统，其特征在于，包括充电模块、计量模块、和控制模块;所述充电模块包括主控开关和用于控制所述主控开关的主连接器控制单元，所述充电模块通过主控开关与所述计量模块相连;所述计量模块对充电费用进行计量，并将计量信息发送至控制模块;所述控制模块与所述主连接器控制单元相连，根据接收到的计量信息通过主连接器控制单元控制所述主控开关。2.根据权利要求1所述的电动汽车无人值守充电系统，其特征在于，所述充电模块还包括输入选择开关，所述输入选择开关的公共端与所述主控开关相连，所述输入选择开关的另外两端分别连接交流电源和储能电源。3.根据权利要求2所述的电动汽车无人值守充电系统，其特征在于，所述储能电源与逆变器相连，所述逆变器的输出端与所述输入选择开关的一端相连。4.根据权利要求1所述的电动汽车无人值守充电系统，其特征在于，所述充电模块还包括分别与控制模块相连的自动监控单元、智能保护预警单元、和电池性能管理单元;所述控制模块接收所述自动监控单元获取到的充电信息和所述电池性能管理单元获取到的电池状态信息，当根据所述充电信息或电池状态信息判定发生故障时，向所述智能保护预警单元发送报警信号，智能保护预警单元接收所述报警信号，触发报警。5.根据权利要求1所述的电动汽车无人值守充电系统，其特征在于，所述计量模块包括显示单元、读卡器、打印机和通信接口，所述控制模块通过通信接口分别与所述显示单元、读卡器、和打印机通信连接。6.根据权利要求1所述的电动汽车无人值守充电系统，其特征在于，还包括与所述控制模块相连的通信模块，所述通信模块包括CAN总线通信单元和移动通信单元。7.根据权利要求6所述的电动汽车无人值守充电系统，其特征在于，所述CAN总线通信单元与数据中心相连，所述控制模块通过CAN总线通信单元将记录的充电信息发送至所述数据中心。8.根据权利要求6所述的电动汽车无人值守充电系统，其特征在于，所述控制模块通过所述移动通信单元与系统管理客户端通信连接，向所述统管理客户端发送故障信息。9.根据权利要求1所述的电动汽车无人值守充电系统，其特征在于，还包括与所述控制模块相连的图像采集模块，所述图像采集模块将采集到的故障图像发送至系统管理客户端。10.根据权利要求1所述的电动汽车无人值守充电系统，其特征在于，还包括紧急停机按钮，所述紧急停机按钮与所述主控开关相连。
【文档编号】H02J7/00GK205583734SQ201620193599
【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, 李涛
【申请人】青岛华烁高科新能源技术有限公司