CN101847882A - 电动汽车快速充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充电系统，尤其是涉及一种电动汽车快速充电系统。本发明主要是解决现有技术所存在的充电消耗时间久，收费不方便的技术问题，提供了一种能够快速更换、计费方便的电动汽车快速充电系统。一种电动汽车快速充电系统，该系统包括：作业子系统、充电子系统、储存子系统、蓄电池，本发明具有以下有益效果：方便了外出电动汽车的充电，采用自动蓄电池充电终端进行充电，通过消费卡客户可以方便的进行充电；可以方便快速对电动汽车进行充电，该过程采用电池更换形式，时间短操作方便，满足了不同客户的要求。电池安装有计量装置，方便计算电池更换的折旧费用，方便了运营商操作，有利于推广和普及。

Description

电动汽车快速充电系统

技术领域

本发明涉及一种充电系统，尤其是涉及一种电动汽车快速充电系统。

背景技术

随着社会的发展，有限的石油资源和环境污染问题变得日益突出，这使得电动汽车越来越引起社会的重视，电动汽车成了未来汽车的发展方向，而对于行驶途中蓄电池电量用完的电动汽车快速充电是一个瓶颈，只有解决了这个问题电动汽车才能代替燃油汽车。中国发明专利200810300219.8公开了一种电动车快速充电站网收费模式，该专利中包括一种充电器，消费者使用专用充电资金卡或密匙开启充电器，从网端界面向充电器发指令支配程序控制输出电量。这给消费者在外出电动车旅行带来方便，随时到充电网端充电，但也存在一个缺点就是充电时间比较长，不够快速，不能满足一些消费者的要求。另外中国发明专利200810009129.3公开了一种电动车动力电池组快速更换系统，其包括一快卸机构和移送机构，通过实现对电动车电池组的快速装卸，从而能够用快捷更换电池的方式扩大续航里程，但也存在以下缺点，其采用更换电池方式，但电池存在新旧问题，当旧电池换新电池或新电池换旧电池时，在计费上没有一定的标准，收费很是不方便。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的充电消耗时间久，收费不方便的技术问题，提供了一种能够快速更换、计费方便的电动汽车快速充电系统。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电动汽车快速充电系统，其特征在于：该系统包括：

作业子系统：用于对电动汽车蓄电池进行更换及充电，更换蓄电池后将蓄电池转送到充电子系统；在作业子系统具有两种充电方式，一种直接充电方式，将客户的电动汽车直接和蓄电池充电终端电源连在一起，进行充电；另一种是更换电池方式，根据客户的电动汽车蓄电池的型号，用已经充满电的蓄电池替换用户没有电的蓄电池。

充电子系统：用于对替换下来的蓄电池进行充电；

储存子系统：用于对充满电的蓄电池及报废蓄电池的储存；

蓄电池：蓄电池上安装有计量装置，用于计算电池折旧度，以及记录卡，用于实现电池储存时先进先出

作为上述方案的一种优选方案，所述作业子系统包括：

蓄电池充电终端，分为人工蓄电池充电终端和自动蓄电池充电终端：

a.自动蓄电池充电终端包括一读卡装置，接收用户输入的密码信息，并调用自身储存的信息与输入密码信息进行校验，校验通过后启动充电终端开始对电池进行充电，读卡装置还带有一显示屏，用于显示充电量信息及费用信息。自动蓄电池充电终端包括有两种充电模式，第一种是密码信息校验后，若信息一致，则在自动蓄电池充电终端的显示屏上显示若干选项，每个选项分别代表所要购买的充电量，客户根据自己的需要或消费卡内金额数选中其中一个选项进行购买，购买成功后启动充电终端开始对电池进行充电，冲完电后自动蓄电池充电终端将充电的信息发送到计费终端，计算终端处理信息后再反馈给自动蓄电池充电终端并将更新消费卡上的信息。第二种情况是密码信息校验后，若信息一致，读卡装置读取消费卡内金额信息，根据电量的价格将金额信息计算出相应的充电量数，则该消费卡用户最大能冲该相应的电量，然后充电终端启动开始对电池进行充电，客户可以随时进行停止充电，或者当充电量达到卡内金额数所能消费的电量后自动停止充电，充电停止后自动蓄电池充电终端将充电的信息发送到计费终端，计算终端处理信息后再反馈给自动蓄电池充电终端并将更新消费卡上的信息。

b.人工蓄电池充电终端对电池充电，充完电后将充电的信息发送到计费终端；在使用人工蓄电池充电终端时，终端直接给电动车充电，充完电后将充电信息发送到计费终端，计算出消费金额，客户进行付钱。

计费终端：接收充电终端发送来的信息，并对信息进行计算，通过显示装置显示相应费用，计费终端还将处理后的信息反馈给自动蓄电池充电终端并记入消费卡；在充电模式第一种情况下，计费终端根据客户选择购买的电量，扣去消费卡内相应的金额，然后将信息反馈给自动蓄电池充电终端并记入消费卡；在第二种情况下，计费终端根据自动蓄电池充电终端所使用的充电量，计算出相应的金额，然后扣去消费卡内的相应金额，再将信息反馈给自动蓄电池充电终端并记入消费卡。

消费卡：用户购买用于储存充电的金额；客户需要购买专用于充电用的消费卡，消费卡需要进行充值，使用消费卡需要输入密码信息，密码验证成功后就可以进行消费。

更换子系统：用于电池的装入与取下，以及用于将电池转送到充电子系统的输送装置。电池取下后放入输送装置，该输送装置可以为输送带、或电脑控制的专用于电池运输的有轨输送车、或人工操作的输送车，输送装置连接到充电子系统。客户将相同型号已经充好电的电池更换客户没有电的电池，根据充满电的蓄电池和客户没有电的电池的新旧对比，计算出折旧费用，该折旧费用计算方式为：市场新品单价/电池最大充电次数*(客户没有电的电池已经充过次数-充电站提供的充满电的蓄电池已经充过次数)。

储存子系统：包括一贴置在充好电电池上的记录卡，用于扫描记录卡的扫描器，以及读取、处理扫描器发送过来的信息的处理终端。通过上述器件实现了蓄电池更换采用先进先出的方式，其方法是：每次在蓄电池充电结束后，在蓄电池上贴上一张记录卡，该记录卡内记录了充电时间，充电次数等电池信息，在该蓄电池进入存储子系统时，电池上的记录卡被扫描进电脑里，电脑根据储存区的情况自动分配储存位置并将数据存储到电脑上，在更换蓄电池时，根据电脑内的信息将最早被充好电的蓄电池取出来，电脑自动删除该条信息，同时工作人员将记录卡取下，然后将电池装到电动汽车上。该过程可以采用自动方式，也可以采用人工方式。

作为上述方案的一种优选方案，充电子系统包括蓄电池充电终端，该蓄电池充电终端与计费终端相连。充电子系统对作用子系统更换下来的电池进行充电，其可以包括一种充电架，可以与输送装置中的输送带或自动运输的有轨输送车相配合，在充电架和输送装置间设置有装卸装置，自动将输送装置上的电池从充电架上装入或取下；或采用人工进行充电。

作为上述方案的一种优选方案，蓄电池上的计量装置由存储器、液晶板、数字电路和逻辑芯片构成，所述存储器、数字电路和逻辑芯片安装于电池内部，在电池表面设有透明窗口，液晶板设置于电池表面窗口处。所述存储器用于储存电池充电次数和最大充次数，液晶板用于显示存储器中保存的数据，数字电路用于判定充电器的电压是否大于蓄电池电压，逻辑芯片用于简单逻辑处理。在充电时，通过数字电路判定充电器的电压是否大于蓄电池电压，如果大于，芯片从存储器调出已经充电的次数和最大充电次数，已经充电的次数加一后和最大充电次数进行比较，如果充电的次数加一大于最大充电次数，这就表示电池已经报废，数字电路终止充电，并通过声音等可感触方式提醒用户；如果小于最大充电次数，数字电路开通，进行充电，同时芯片将存储器中保存的已经充电的次数加一，然后保存到存储器中。所述液晶板显示时使用电量非常小，可以用蓄电池做电源，数字电路和逻辑芯片只有在接到充电电源时才被使用，可以用充电电源做电源。

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1.利用本发明，方便了外出电动汽车的充电，采用自动蓄电池充电终端进行充电，通过消费卡客户可以方便的进行充电；

2.利用本发明，可以方便快速对电动汽车进行充电，该过程采用电池更换形式，时间短操作方便，满足了不同客户的要求。

3.利用本发明，电池安装有计量装置，方便计算电池更换的折旧费用，方便了运营商操作，有利于推广和普及。

附图说明

附图1是本发明的一种结构框图；

附图2是本发明的另一种结构框图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本发明主要包括三个部分：作业子系统、充电子系统和存储子系统；作业子系统用于对客户的电动汽车电池进行充电或更换，该子系统包括蓄电池充电终端和计费终端12，蓄电池充电终端分为自动蓄电池充电终端11和人工蓄电池充电终端14，自动蓄电池充电终端与消费卡5配合使用，消费卡5为用户购买用于储存充电的金额；客户需要购买专用于充电用的消费卡，消费卡需要进行充值，使用消费卡需要输入密码信息，密码验证成功后就可以进行消费，在自动蓄电池上设置有匹配的读卡器，该读卡器包括一显示屏；自动蓄电池充电终端或人工蓄电池充电终端都与计费终端12相连接，计费终端主要是接收充电终端发送来的充电信息，然后对信息进行计算处理，计算出充电费用，然后反馈给自动蓄电池充电终端并更新消费卡上信息，或直接显示然客户进行付钱，该计费终端可以为电脑或单片机为主体，还可以配备打印机。人工蓄电池充电终端不需要用消费卡进行使用，直接由工作人员进行操作，该充电终端也与计费终端相连，充完电后人工蓄电池充电终端将充电信息发给充电终端，充电终端计算出所充电量的金额并通过显示屏幕显示，然后客户进行付钱；作业子系统还包括更换子系统，更换子系统主要应用于更换电池这一模式，其可以配备有装卸装置，用于将电池从电动汽车上安装和取下，还配备有一输送装置，该输送装置用于将更换后的电池输送到充电子系统，输送装置可以为传送带，或采用叉车等搬运工具。在充电子系统里包括有蓄电池充电终端，该充电终端为具有多个充电口的大型充电架，可供多组电池同时进行充电；充完电后在电池上贴上一张记录卡，该记录卡内记录了充电时间，以及充电次数，在该蓄电池进入存储子系统时，电池上的记录卡被扫描进电脑里，电脑根据储存区的情况自动分配储存位置并将数据存储到电脑上，在更换蓄电池时，根据电脑内的信息将最早被充好电的蓄电池取出来，电脑自动删除该条信息，同时工作人员将记录卡取下，然后将电池装到电动汽车上，这样实现了电池在存储子系统中先进先出，使得电池不被冗积。本专利系统的电源来源为工业电源，也可以采用太阳能蓄电池，若建立在风力比较大的地方，也可以使用风力发电机。在使用工业电源情况下有以下方案：

方案1：建造配电站设计2路10KV电缆进线(配3*70mm电缆)，2台500KVA变压器，10路380V出线(配4*120mm电缆、50M长、10回路)。

方案2：设计2路10KV电缆线(配3*70mm电缆)，设置2台500KVA用户箱变，每台箱变配4路380V出线，供充电站(配4*120mm电缆、50M长、8回路)。方案2和方案1可以作为作业子系统处蓄电池充电终端的配备。

方案3：设计配电站2路10KV电缆进线(配3*240mm电缆)，2台1600KVA变压器，10路380V出线(配4*240mm电缆、50M长、10回路)，该方案为充电子系统蓄电池充电终端配备，可以为80～100组充电电池同时充电配置，一天不间断充可以完成对400组电池的充电。

在本发明中通过电池的充电次数来计算电池折旧费用，在电池上都安装有一计量装置，该计量装置包括存储器、液晶板、数字电路和逻辑芯片，所述存储器、数字电路和逻辑芯片集成在一块电路板上安装于电池内部，在电池表面设置有透明窗口，液晶板设置于电池表面窗口处。

下面是本发明的具体实施例。

实施例1：

根据图1所示，本发明首先要建立充电站，充电站包括作业区也就是作业子系统，作业区包括两种充电服务，一种是直接充电方式，在作业区设置有自动蓄电池充电终端11，客户可以凭消费卡直接进行充电，费用自动从消费卡上扣除；另一种是更换电池方式，就是在作业区设置更换子系统13，使用已经充好电的电池更换客户没有电的电池，然后向客户收取费用，该费用包括充电站运营成本、充电电费、电池折旧费和合理的利润，；若客户电动车使用的电池报废时，则客户购买新的电池。还设立一个收费区也就是计费终端12，其主要设置一台用于计费的电脑；还需要设立充电区也就是充电子系统2，充电区设置有大型的充电架，可供多组电池同时充电；以及储存电池区也就是储存子系统3，用于存放充好电的电池，存储子系统设置有扫描器用于扫描贴在电池上的记录卡。

实施例2：

根据图2所示，本实施例中不同之处就是将作业区设立的自动蓄电池充电终端改为人工蓄电池充电终端14，该充电终端与计费区电脑相连，客户充完电后在计费区电脑打出消费费用，客户进行付费。其他设置与实施例1相同。

实施例3：

本实施例中只包括自动蓄电池充电终端，其主要设置在公路边合适的地方，其通过设置网络连接到充电站总站或运营商设立的中心站，客户直接通过消费卡进行充电，费用自动从消费卡上扣除，自动蓄电池充电终端将信息通过网络发送至总站或中心站进行更新和储存。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了作业子系统，充电子系统、储存子系统、输送装置等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (5)

1.一种电动汽车快速充电系统，其特征在于：该系统包括：

作业子系统：用于对电动汽车蓄电池进行更换及充电，更换蓄电池后将蓄电池转送到充电子系统；

充电子系统：用于对替换下来的蓄电池进行充电；

储存子系统：用于对充满电的蓄电池及报废蓄电池的储存；

蓄电池：蓄电池上安装有计量装置，用于计算电池折旧度，以及记录卡，用于实现电池储存时先进先出。

2.根据权利要求1所述的电动汽车快速充电系统，其特征是所述作业子系统包括：

蓄电池充电终端，分为人工蓄电池充电终端和自动蓄电池充电终端：

a.自动蓄电池充电终端包括一读卡装置，接收用户输入的密码信息，并调用自身储存的信息与输入密码信息进行校验，校验通过后启动充电终端开始对电池进行充电，冲完电后自动蓄电池充电终端将充电的信息发送到计费终端；

b.人工蓄电池充电终端对电池充电，充完电后将充电的信息发送到计费终端；

计费终端：接收充电终端发送来的信息，并对信息进行计算，通过显示装置显示相应费用，计费终端还将处理后的信息反馈给自动蓄电池充电终端并记入消费卡；

消费卡：用户购买用于储存充电的金额；

更换子系统：用于电池的装入与取下装置，以及用于将电池转送到充电子系统的输送装置。

3.根据权利要求2所述的电动汽车快速充电系统，其特征是充电子系统包括蓄电池充电终端，该蓄电池充电终端与计费终端相连。

4.根据权利要求2或3所述的电动汽车快速充电系统，其特征是蓄电池上的计量装置由存储器、液晶板、数字电路和逻辑芯片构成，所述存储器、数字电路和逻辑芯片安装与电池内部，在电池表面设有透明窗口，液晶板设置于电池表面窗口处。

5.根据权利要求1所述的电动汽车快速充电系统，其特征是储存子系统：包括一贴置在充好电电池上的记录卡，用于扫描记录卡的扫描器，以及读取、处理扫描器发送过来的信息的处理终端。

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