CN102616215B - 电动汽车充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明电动汽车充电装置，包括：主体部，内置充电装置的主要组件并对电动汽车进行充电；底座，作为埋入地面以下支撑上述主体部的基础，提供电力供应线的引入路径；连接部，具备于上述主体部底面以利用螺钉结合上述主体部和底座。本发明电动汽车充电装置，可使进入充电站的驾驶者通过无线通信或肉眼容易远距离识别充电装置充电类型。另外，本发明向施工现场提供将埋入底面的充电装置的底座结合于主体以形成一体的充电装置，因此，在施工现场无需混凝土作业(混凝土浇铸等)或混凝土干燥作业等繁琐的工序，只需完成适合于充电装置规格的基础工序，从而大大节省费用和时间，而且，工人不受气候条件的限制简便完成充电装置的安装工序。

Description

电动汽车充电装置

技术领域

本发明涉及电动汽车的充电，尤其涉及电动汽车充电装置。

背景技术

如今，汽车成为普通生活必需的生活必需品。汽车为人们提供简便快捷的移动性，从而广发普及并占据我们生活的重要地位。

但是，现有的内燃发动机汽车的增加，因增加汽车所排放的尾气，从而成为严重污染环境的原因。另外，为了解决上述大气和环境污染问题，积极开展对使用作为清洁燃料的电能的电动汽车(ElectricVehicle，EV)的研究，并推出应用这些技术的产品。

尤其是，随着全世界范围内强化环境监管及节约能源的趋势，对环保电动汽车(ElectricVehicle，EV)的需求逐渐增多。在美国和欧洲，通过制定净化空气法案义务普及EV，而在韩国，作为低碳绿色增长的一环，积极开展对绿色汽车(环保汽车)的研究。

为了扩大电动汽车(EV)的普及，必需构建用于对电动汽车的电源进行充电的充电基础设施。尤其是，因增加电动汽车的电池容量会导致车身重量的增加，因此，电动汽车通过一次完全充电能行驶的距离受到限制。因此，为确保电动汽车的中长距离的行驶，必需建设与公路网连接的充电站以在中长距离行驶中随时随地对电动汽车进行充电。

而且，除对电动汽车本身的研究之外，积极开展对充电站的研究，以提高驾驶者的便利性并使驾驶者简便快捷利用之。

另外，与内燃发动机汽车不同，电动汽车除专用充电站之外，还需要在室内停车场、室外停车场、演出场等公共场地设置/运营，因此，充电装置的施工和设置需简便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车充电装置，其向进入充电站的电动汽车输出或传送规定的信号，以通过无线通信或肉眼容易识别充电装置的充电类型。

本发明的另一目的在于，提供一种电动汽车充电装置，其将埋入地面以下的充电装置的底座结合于主体以形成一体。

本发明的附加特征及优点将在下面的内容中记载，而其中的一部分通过上述说明变得明了或通过本发明的实施充分了解。本发明的目的及其他优点，通过下面将要记载的说明及附图和权利要求中的结构实现。为了达到上述目的，本发明电动汽车充电装置，包括：主体部，内置充电装置的主要组件并对电动汽车进行充电；底座，作为埋入地面以下支撑上述主体部的基础，提供电力供应线的引入路径；连接部，具备于上述主体部底面以利用螺钉结合上述主体部和底座。

较佳地，上述主体部，包括：电力供应部，与通过上述底座的配线引入孔进入的电力供应线连接以供应充电所需电源；测量部，测量供应至电动汽车的电力量；保护部，防止在充电装置上有可能发生的短路、漏电等用电事故；输入部，根据用户操作完成数字或文字的输入；输出部，在画面上显示上述测量部所测得的电力量；通信部，当电动汽车进入充电站，则设置与所进入车辆之间的通信并从所进入车辆接收关于充电器类型的信息；控制部，根据上述所接收的信息比较上述所进入车辆和本充电装置的充电类型，而若判定为可进行充电，则向上述所进入车辆通知可以充电。

较佳地，上述底座，包括：多个锚；锚框，沿横向或垂直方向连接并约束锚，以维持上述多个锚之间高度的张力和间隔；锚栓，结合上述锚和锚框；填充材料，通过浇铸混凝土将上述锚和锚框结合成一个结构体。

本发明电动汽车充电装置，可使进入充电站的驾驶者通过无线通信或肉眼容易远距离识别充电装置充电类型。

另外，本发明向施工现场提供将埋入底面的充电装置的底座结合于主体以形成一体的充电装置，因此，在施工现场无需混凝土作业(混凝土浇铸等)或混凝土干燥作业等繁琐的工序，只需完成适合于充电装置规格的基础工序，从而大大节省费用和时间，而且，工人不受气候条件的限制简便完成充电装置的安装工序。

附图说明

图1为本发明电动汽车充电装置示例图；

图2为本发明主体部框图；

图3a为本发明底座示意图；

图3b为本发明底座平面图；

图3c为本发明底座剖面图；

图3d为本发明另一实施例底座剖面图；

图4a为本发明底座框架示意图；

图4b为结合上述主体部和底座的连接部示意图；

图4c为本发明充电装置300的另一形式示例图；

图5为本发明电动汽车充电装置运行示例图。

*附图标记*

10：通信部20：保护部

30：测量部40：切换式电源供应器

50：控制部60：输入部

70：输出部80：电力供应部

100：主体部120：连接部

200：底座

210：锚220：锚框

230：锚栓240：填充材料

250：配线引入孔300：充电装置

具体实施方式

下面，结合附图对本发明较佳实施例进行说明。

图1为本发明电动汽车充电装置示例图。

如图1所示，本发明充电装置300，大致包括：主体部100，内置充电装置的主要组件；底座200，作为埋入地面以下支撑上述主体部100的基础，提供电力供应线的引入路径。

图2为本发明主体部框图。

如图2所示，本发明主体部100包括通信部10、保护部20、测量部30、切换式电源供应器40、控制部50、输入部60、输出部70、电力供应部80等组件。

但是，图2所示的组件不都是必需的组件。上述主体部100可由比如图所示的组件更多的组件构成，或由比其更少的组件构成本发明主体部100。

下面，依次说明本发明主体部100的组件。

上述通信部10包括实现主体部100和无线通信系统之间的无线通信或主体部100和主体部100所属网络之间的无线通信的一个以上的组件。例如，通信部10可包括移动通信模块(未图示)、CAN通信模块(未图示)、近距离通信模块(未图示)中的至少一种。

上述移动通信模块(或第一通信模块)在移动通信网上与基站、外部终端、服务器中的至少一种收发无线信号。在此，上述无线信号可包括收发语音信号、视频通话呼叫信号或文字/多媒体消息过程中的各种形式的数据。上述移动通信模块支持为与上级操作系统(例如，充电站中央中心等)或相邻充电装置的联系的无线通信(例如，WCDMA、3G网等)。上述过程也可通过上述近距离通信模块来完成。

上述CAN通信模块(或第二通信模块)用于与电动汽车的通信，从电动汽车接收状态信息。CAN通信是“ControllerAreaNetwork”的简写，是通过并行连接多个ECU(ElectronicControlUnit)收发数据的通信方法。

在CAN通信中，通信线具有两条总线，是在通信线中放置数据并根据需要下载使用的方式(采用ISO11898通信方式)。CAN协议进行MultiMaster通信，且抗干扰能力很强。而且，通信速度快(最高可达到1Mbps)，且可进行远距离(例如，最高以40kbps进行1000米的通信)通信。

上述近距离通信模块(或第三通信模块)是用于近距离通信的模块。近距离通信技术可通过蓝牙(Bluetooth)、RFID(RadioFrequencyIdentification)、红外线通信(infraredDataAssociation，IrDA)、UWB(UltraWideband)、Zigbee(IEEE802.15.4)等实现。

本发明近距离通信模块根据Zigbee(IEEE802.15.4)通信协议与电动汽车进行无线通信。

用通信协议IEEE802.15.4定义的ZigBee，可实现低价、低电力，是以家庭、建筑物及工厂自动化为目标开发出来的近距离低速无线通信技术。在IEEE802.15.4中，定义了对PHY和MAC的ZigBee标准，而且，在ZigBeeAlliance中，甚至定义了为MAC以上的层(Layer)和应用的Profile。

若电动汽车进入充电站，则上述近距离通信模块根据Zigbee通信协议尝试与所进入的车辆进行通信，而若通信成功，则从上述所进入的车辆接收关于充电器类型的信息。

另外，近距离通信模块与搭载于主体部100的RFID读卡器或智能卡读卡器进行无线通信，以完成用户识别或费用结算。

上述保护部20是防止在充电装置300上有可能发生的交流电用电事故(例如，短路、漏电等)的装置。另外，除用电事故之外，还检测物理性、机械性事故。若发生用电(或物理性、机械性)事故，则保护部20将这些情况报告给控制部50，并向输入部60的紧急停止按钮施加电源，以使上述紧急停止按钮闪烁。

上述测量部30测量充电时供应至电动汽车的电力量，且测量电压、电流等。

上述切换式电源供应器(Switching-ModePowerSupply，下称“SMPS”)40是广泛用于电子计算机、电子交换机及OA仪器等电子通信仪器的直流稳定化电源，用于充电装置300自身所需的运行电源。

上述输入部60产生根据用户的操作控制终端的运行的输入数据。上述输入部60可由用于输入数字或文字等的按键(keypad)、按钮、薄膜开关(domeswitch)、滚动轮、滚动开关等构成。若上述输出部70为触摸屏，则输出部70可包含输入部60。上述输入部60包括紧急停止按钮。若输入(push)紧急停止按钮，则充电装置300停止运行，而流入充电装置300的电力供应将切断。

上述输出部70为LCD等显示装置，将充电装置300所处理的信息(例如，测量部30所测得的电力量)输出至画面。例如，显示与充电装置300所处理的电压、电流、电力量等相关的UI(UserInterface)或GUI(GraphicUserInterface)。在所进入车辆的充电类型和本充电装置的充电类型一致时，输出部70根据控制部50的指示完成灯的闪烁等以引起驾驶者的注意。

根据上述充电装置300的实现方式，输出部70可存在两个以上。例如，在充电装置300中，多个输出画面在一个面相隔而设或一体设置，或各设置于相互不同的面。

上述电力供应部80与通过上述底座200的配线引入孔进入的电力供应线连接以供应充电所需电源。

上述控制部50与各组件(例如，通信部10、保护部20、测量部30、SMPS40、控制部50、输入部60、输出部70)联动并控制充电装置300的整体运行。

若车辆进入充电站，则上述控制部50通过上述近距离通信模块尝试与上述车辆的通信，而若通信成功，则从车辆接收关于充电器类型的信息.另外，根据所接收的信息将可充电的充电器告知上述所进入车辆。

例如，控制部50闪烁可充电的充电装置的灯(或输出部70)，以使相应车辆的驾驶者知道何种充电装置可充电。另一例为，控制部50向所进入车辆传递可充电充电器的编号(固有编号、标识符等)，而所进入车辆通过语音输出或画面输出告知驾驶者。

若车辆进入充电站时，所有充电装置给已进入的车辆进行充电，控制部50与可充电的充电装置信息(例如，固有编号、标识符等)一起，将充电剩余时间传递至上述所进入车辆，以使驾驶者判断继续在当前充电站等待或移动至其他充电站与否。

图3a为本发明底座200示意图，图3b为本发明底座平面图，而图3c为本发明底座剖面图。

如图3a至图3c所示，本发明底座200，包括：多个(例如，4个)锚210；锚框220，沿横向或垂直方向连接并约束锚，以维持上述多个锚210之间高度的张力和间隔；锚栓230，结合上述锚210和锚框220；填充材料240，通过浇铸混凝土将上述锚210和锚框220结合成一个结构体。上述填充材料240浇铸混凝土以在中央部形成电力供应线的配线引入孔250。作为上述填充材料240的混凝土，可用具备混凝土特性(例如，重量感、强度等)等任何材料替代。

本发明底座200为通过锚210和锚栓220与上述主体部100结合的混凝土结构，其埋设于地面以下。锚定工法是一般为将土木或建筑的构件固定于地面而用高强度钢材(例如，锚210)连接并维持钢材高度的张力，从而向构件施加横向或垂直方向的约束力和预压的工法。

本发明底座200通过螺钉与上述主体部100结合，且在生产充电装置30的步骤制作成一体型并提供至施工现场。因此，在施工现场只需完成适合于本发明充电装置300规格的基础工序，无需需混凝土作业或混凝土干燥作业等繁琐的工序，从而大大节省费用和时间，而且，不受气候条件的限制简便完成充电装置的安装工序。

图3d为本发明另一实施例底座的剖面图，是将锚210中的一个用于接地的情况。

一般而言，电气设备为了用电安全而进行接地。接地方法有将将建筑物接地连接的方法和利用接地棒直接接地于地面的方法。

在利用接地棒直接接地于地面的情况下，以当前的接地设置标准，慢速充电器需进行3种接地(接地电阻100Ω以下)，而快速充电器需进行特3种接地(接地电阻10Ω以下)，但因为充电器是不确定的多数人使用的设施，因此，考虑到安全都进行特3种接地为宜。

在进行利用接地棒的接地时，接地线需埋设于地中0.75m以上，而地表上1m以上需进行金属管施工(绝缘线的情况下)，以防止受到外伤。

图4a为本发明底座200骨架示意图，是浇铸混凝土之前的底座200示意图。另外，图4b为结合上述主体部100和底座200的连接部120示意图。上述连接部120为形成主体部100底面的部分，而如图4b所示，包括为与上述锚210的结合而形成的与锚210相同数量的结合孔122，及为使电力供应线通过而形成于连接部120中央的中央孔124。

如图4b所示，主体部100和底座200的结合通过连接部120完成。若将主体部100放在底座200之上，则突出于上述底座200上面的锚210插入连接部120的结合孔122，而若在上述状态下向各锚210插入螺钉，则可完成主体部100和底座200的结合。

图4c为本发明充电装置300的另一形式示例图。

如图4c所示，在本示例充电装置300中，柱子形的连接部120在主体部100和底座200之间，支撑上述主体部100.

图5为本发明电动汽车充电装置运行示例图。

本示例是关于当电动汽车为进行充电而进入充电站时充电装置300的运行的。

如图5所示，若电动汽车进入充电站，首先，主体部100通过上述近距离通信模块尝试与上述车辆进行通信。(上述主体部100将成为首先检测到电动汽车进入充电站的充电装置300的控制部50)另外，若与上述电动汽车通信成功，则控制部50要求该车辆的充电类型(例如，3.3kW或6.6kW)相关信息，而该充电类型信息将传递至充电站的所有充电装置。

若从上述所进入车辆接收充电类型相关信息，则控制部50首先比较所进入车辆的充电类型和该充电装置的充电类型的一致与否。另外，若充电类型一致，则控制部50控制上述输出部70以进行灯的闪烁等动作。输出部70可与闪烁一起显示充电类型信息(例如，3.3kW或6.6kW)。

若车辆进入充电站时，所有充电装置给已进入的车辆进行充电，控制部50与可充电的充电装置信息(例如，固有编号、标识符等)一起，将充电剩余时间传递至上述所进入车辆，而所进入车辆通过语音输出或画面输出告知驾驶者。通过向正在进入的车辆传递充电剩余时间，使驾驶者判断继续在当前充电站等待或移动至其他充电站与否。

在传递上述充电剩余时间时，较佳地，传递剩余充电时间最少的充电装置的识别信息(例如，固有编号、标识符等)。

在本发明中，较佳地，用不同颜色涂布不同充电类型(例如，3.3kW或6.6kW)的汽车充电装置，以使车辆驾驶者容易用肉眼识别充电装置的充电类型。在可识别颜色的白天，车辆驾驶者在远处即容易识别自己所需充电装置。另外，不能与本发明充电装置300进行通信的电动汽车的驾驶者，也可通过肉眼识别充电装置的充电类型。

上述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

如上所述，本发明电动汽车充电装置，可使进入充电站的驾驶者通过无线通信或肉眼容易远距离识别充电装置充电类型。

另外，本发明向施工现场提供将埋入底面的充电装置的底座200结合于主体部100以形成一体的充电装置，因此，在施工现场无需混凝土作业(混凝土浇铸等)或混凝土干燥作业等繁琐的工序，只需完成适合于充电装置规格的基础工序，从而大大节省费用和时间，而且，工人不受气候条件的限制简便完成充电装置的安装工序。

Claims (8)

1.一种电动汽车充电装置，其特征在于，包括：

主体部，内置充电装置的主要组件并对电动汽车进行充电；

底座，作为埋入地面以下支撑上述主体部的基础，提供电力供应线的引入路径；

连接部，具备于上述主体部底面以利用螺钉结合上述主体部和底座；

上述主体部，包括：

电力供应部，与通过上述底座的配线引入孔进入的电力供应线连接以供应充电所需电源；

测量部，测量供应至电动汽车的电力量；

保护部，防止在充电装置上有可能发生的用电事故；

输入部，根据用户操作完成数字或文字的输入；

输出部，在画面上显示上述测量部所测得的电力量；

通信部，当电动汽车进入充电站，则设置与所进入车辆之间的通信并从所进入车辆接收关于充电器类型的信息，并将该信息传递至充电站的所有充电装置；

控制部，根据上述所接收的信息比较上述所进入车辆和本充电装置的充电类型，而若判定为可进行充电，则向上述所进入车辆通知可以充电。

2.根据权利要求1所述的电动汽车充电装置，其特征在于：若车辆进入充电站时，所有充电装置给已进入的车辆进行充电，则上述控制部与可充电的充电装置信息一起，将充电剩余时间传递至上述所进入车辆。

3.根据权利要求1所述的电动汽车充电装置，其特征在于：

上述通信部，包括：

第一通信模块，支持与上级操作系统或相邻充电装置联系的无线通信；

第二通信模块，从电动车辆接收状态信息；

第三通信模块，当电动汽车进入充电站，与所进入车辆进行通信并从所进入车辆接收关于充电器类型的信息。

4.根据权利要求1所述的电动汽车充电装置，其特征在于：

上述底座，包括：

多个锚；

锚框，沿横向或垂直方向连接并约束锚，以维持上述多个锚之间高度的张力和间隔；

锚栓，结合上述锚和锚框；

填充材料，通过浇铸混凝土将上述锚和锚框结合成一个结构体。

5.根据权利要求4所述的电动汽车充电装置，其特征在于：

上述连接部，包括：

结合孔，为与上述多个锚的结合而形成；

中央孔，为使电力供应线通过而形成于连接部中央。

6.根据权利要求1所述的电动汽车充电装置，其特征在于：上述底座在中央部形成电力供应线的配线引入孔。

7.根据权利要求1所述的电动汽车充电装置，其特征在于：上述主体部用不同颜色涂布不同的充电类型，以使车辆驾驶者用肉眼识别充电装置的充电类型。

8.根据权利要求1所述的电动汽车充电装置，其特征在于：所述用电事故是短路、漏电。