CN103247110A - 电动汽车用充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电过程中无需看管、按实际充电量计费的电动汽车用充电装置，它包括设在固定架（8）上的主机机壳（13），其特征是主机壳（13）上设有触摸显示屏（9）、数字键盘（12）、插卡孔（11）、至少1个充电插孔（6）、可封闭充电插孔（6）的插座门（1），主机机壳（13）内设有包括与插卡孔（11）连接的读卡器、与读卡器、触摸显示屏（9）、数字键盘（12）连接的微处理器的主控制单元，微处理器经功率输出电路与充电插孔（6）连接；微处理器经各插座门驱动模块与相应的插座门（1）连接，本发明采用交流充电，延长电池寿命；有效防止充电时被恶意拔去插头；按实际充电量计费；多辆车共用一个充电桩；可广泛适用于户外环境。

Description

电动汽车用充电装置

技术领域

本发明涉及一种交通工具，具体地说涉及一种电动汽车，特别是涉及一种电动汽车用充电装置。

背景技术

随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯渴以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展方向，发展电动汽车将是解决这两个难题的最佳途径。电动汽车具有环保特性，代表着汽车产业未来的发展方向。目前动力电池作为电动汽车的动力源为汽车提供动力，使电动汽车一次充电最大行驶里程为200 ㎞，但当动力电池电力耗尽时必须补充电能量。

目前，国内电动汽车续航出现了多种方式，例如:备用电池组快速更换、大功率直流充电柜快速充电。但现实情况是，备用动力电池体积大、重量重，不便于携带和更换；而采用大功率直流充电柜作为应急充电装置，虽能为电动汽车提供快速续航电力，却对电池伤害很大，缩短了电池的使用寿命。

近年来，在小区、沿路门店等生活商业区域出现了电动汽车的专用充电站，进行有偿充电的经营，皆采用的为大功率直流充电柜。由于电动汽车是通过带插头的电缆来连接大功率直流充电柜，在连续充电过程中，充电的电流较高，一旦充电插头插入直流充电插孔时连接不良，容易出现短路甚至烧毁严重事故；另一方面，还存在充电插头被人为恶意拔掉的情况。

为了便于充电，需要将充电装置设置于室外，由于处在日晒雨淋的环境，则必须对充电插孔处进行隔离保护，否则会造成设备故障，甚至威胁使用者的安全。因此现有设置于室外的充电设备在充电插孔处设有隔离门，但仅采用人为开启、关闭的被动式隔离门，仍然无法防止充电插头被他人恶意拔掉。因此，必须车主留守看管，占用了大量的时间。

现今充电站的经营方式一般是向需要充电的车主收取费用后，再给充电设备设置一定的充电时间，即采用的定时充电，如申请日2007.5.14，申请号2007201502090.1，授权公告日2008年3月19日，授权公告号CN201038803Y电动车定时充电器。如此，就会出现电池未冲满就停止充电，或已充满仍在进行无效冲电动作的情况，这无形中使车主多花了不必要的费用，又给充电电池带来损伤。另外，当电动汽车的电池使用一段时候后发生老化，充电时无法充满或充不进去，此时充电插座的占用时间也无形中被延长，延误了下一位充电使用者。

发明内容

本发明的目的是提供一种充电过程中无需看管、按实际充电量计费的电动汽车用充电装置。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种电动汽车用充电装置，它包括设在固定架上的主机机壳，主机壳上设有触摸显示屏、数字键盘、插卡孔、至少1个充电插孔、可封闭充电插孔的插座门，主机机壳内设有包括与插卡孔连接的读卡器、与读卡器、触摸显示屏、数字键盘连接的微处理器的主控制单元，微处理器经功率输出电路与充电插孔连接；所述的微处理器经各插座门驱动模块与相应的插座门连接以控制各插座门的开启或关闭。

本发明为了提高利用率的同时减小占地面积，所述的主机机壳通过通信电缆7连接有至少1个充电插座，充电插座上设有充电插孔、可封闭充电插孔的插座门；各充电插座设有控制相应插座门开启或关闭的插座门驱动模块。

本发明为了节省充电时间和充电花费，所述的主控制单元包括功率计数模块，功率输出电路经功率计数模块与微处理器连接。

本发明所述的插座门驱动模块包括传感器、设在主机机壳上的电机、由电机带动的驱动机构，传感器的感应探头分别设于各充电插孔处。

本发明所述的驱动机构包括设在主机机壳上的电机、由电机输出轴驱动的齿轮、设于插座门上的与齿轮啮合的齿条。

本发明所述的插座门驱动模块包括备用电源，备用电源经应急电路与电机连接；所述的微处理器还连接有通信接口。

本发明为了适用于户外，所述的固定架上的主机机壳上方设有遮雨棚。

由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，其采用交流充电，对电池无损伤，延长电池寿命；有效防止充电时被恶意拔去插头，安全性更高；按实际充电量计费，更实惠合理；可多辆车共用一个充电桩，提高利用率，减小占地面积又降低了成本；车主能自助使用，可广泛适用于社区、办公楼、超市停车场、公路沿线等户外环境。

附图说明

图1是本发明主机的结构示意图；

图2是本发明主控制单元的结构原理示意框图；

图3是本发明实施例1中驱动机构的结构示意图；

图4是图3的左视图；

图5是本发明实施例2的结构示意图；

图6是本发明实施例3中驱动机构的结构示意图；

图7是图6的右视图；

图8是本发明实施例4中驱动机构的结构示意图；

图9是本发明实施例5中驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

由图1、图2、图3、图4可知，一种电动汽车用充电装置，它包括设在固定架8上的主机机壳13，主机壳13上设有触摸显示屏9、数字键盘12、插卡孔11、至少1个充电插孔6、可封闭充电插孔6的插座门1，主机机壳13内设有包括与插卡孔11连接的读卡器、与读卡器、触摸显示屏9、数字键盘12连接的微处理器的主控制单元，微处理器经功率输出电路与充电插孔6连接；所述的微处理器经各插座门驱动模块与相应的插座门1连接以控制各插座门1的开启或关闭。

本发明为了节省充电时间和充电花费，所述的主控制单元包括功率计数模块，功率输出电路经功率计数模块与微处理器连接。

本发明所述的插座门驱动模块包括传感器、设在主机机壳13上的电机5、由电机5带动的驱动机构，传感器的感应探头分别设于各充电插孔6处。

本发明所述的驱动机构包括设在主机机壳13上的电机5、由电机5输出轴4（本实施例的输出轴4与插座门1垂直）驱动的齿轮3、设于插座门1上的与齿轮3啮合的齿条2（本实施例的齿条2的齿设在齿条2的与插座门1平行的侧边上）。

本发明所述的插座门驱动模块包括备用电源，备用电源经应急电路与电机5连接；所述的微处理器还连接有通信接口。

本发明为了适用于户外，所述的固定架8上的主机机壳13上方设有遮雨棚10。

本发明使用时，车主将充值卡插入插卡孔11，，与插卡孔11连接的读卡器将读取到的充值卡的数据送入微处理器进行处理，微处理器通过插座门驱动模块控制对应的插座门1开启，即通过电机5输出轴4带动驱动机构中的齿轮3旋转，进而带动连接有与齿轮3相啮合的齿条2的插座门1升起，同时，微处理器将充值卡的数据反馈于触摸显示屏9进行显示；车主将插头插入充电插孔6后，设在充电插孔6处的传感器（红外传感器或射频传感器）的感应探头感应到充电插孔6处插有插头，传感器将感应信号输送给微处理器，微处理器则控制插座门1关闭；然后，车主通过触摸显示屏9或数字键盘12输入的数据和指令（如账户、密码、充电量或充电金额或充电时间等）送入微处理器进行处理后，微处理器即刻控制读卡器自动退卡，车主即可持卡离开（若充值卡的余额不足，则微处理器通过控制触摸显示屏9进行显示提示车主，同时控制读卡器自动退卡）；此时，微处理器控制功率输出电路给电，同时控制功率计数模块开始计数工作，而功率计数模块又将电动汽车的实际充电量反馈给微处理器；当完成充电时，微处理器控制插座门1打开，且插座门1待拔出插头以前始终保持为开启状态，该车主或其他需要充电的车主拔出插头后，插座门1再次关闭为初始状态，此时，其他需要充电的车主即可重新插卡进行充电。

若电池老化充不进去，即功率计数模块获取不到功率输出电路的电流输出而反馈于微处理器，则微处理器控制功率输出电路停止给电并控制插座门1开启。

如在充电过程中遇电网供电故障（即停电），无法继续充电，此时备用电源（可采用电池或电容）经应急电路（可采用继电器）给电机5供电，控制插座门1开启，车主即可拔下插头驾车离开。

若充电过程中车主需要人为中断充电，则插入充值卡，车主通过触摸显示屏9或数字键盘12输入的数据和指令（输入账户、密码，选择对应的充电插孔6即对应的功率输出电路停止给电）送入微处理器进行处理后，微处理器即刻控制插座门1开启并控制读卡器自动退卡，车主即可拔掉插头携卡离开；拔出插头后，传感器感应到充电插孔6处无插头，即将感应信号送入微处理器进行处理，微处理器则控制插座门1关闭。

车主由于急事需要马上取车离开而进行人为中断充电，造成电池实际的充电量小于预设的充电量而多付了费用，再或者由于电池实际的差电量小于预设充电量而多付了费用，则剩余的金额数据存储在微处理器中，可由管理人员定期通过通信接口导出；管理人员亦可通过通信接口向微处理器导入新的价格计算标准。

微处理器还可通过通信接口连接网络，各充电器仅读取每次各车主的充电量并通过通信方式传输给总控制平台，用户到总控制平台读卡充值时完成余额返还抵扣。

实施例2：

由图2、图5可知，本发明为了提高利用率的同时减小占地面积，所述的主机机壳13通过通信电缆7连接有至少1个充电插座14，充电插座14上设有充电插孔6、可封闭充电插孔6的插座门1；各充电插座14设有控制相应插座门1开启或关闭的插座门驱动模块。

本发明使用时，各充电插座14的使用者在同一主机的触摸显示屏9上选择对应的充电插座14进行操作，由主机微处理器发出的控制指令经通信电缆7传输给所要使用的充电插座14的插座门驱动模块。

余同实施例1。

实施例3：

由图2、图5、图6、图7可知，本发明所述的驱动机构包括设在主机机壳13上的电机5、由电机5输出轴4（本实施例的输出轴4与插座门1平行）驱动的齿轮3、设于插座门1上的与齿轮3啮合的齿条2（本实施例的齿条2的齿与插座门1垂直）。

余同实施例2。

实施例4：

由图2、图5、图8可知，本发明为了升降稳定，所述的驱动机构包括由电机5的输出轴4（本实施例的输出轴4与插座门1垂直）驱动的齿轮3（本实施例齿轮3的个数为2个）、设于插座门1上的齿条2（本实施例的齿条2的齿为双齿，且齿的侧面与插座门1平行），齿条2与齿轮3啮合。

余同实施例2。

实施例5：

由图2、图5、图9可知，本发明所述的驱动机构包括由电机5的输出轴4驱动的齿轮3、设于插座门1上的齿条2（本实施例的齿条2为一端连接于齿轮3，另一端连接于插座门1上的齿链），齿条2与齿轮3啮合。

余同实施例2。

Claims (10)

1.一种电动汽车用充电装置，它包括设在固定架（8）上的主机机壳（13），其特征是主机壳（13）上设有触摸显示屏（9）、数字键盘（12）、插卡孔（11）、至少1个充电插孔（6）、可封闭充电插孔（6）的插座门（1），主机机壳（13）内设有包括与插卡孔（11）连接的读卡器、与读卡器、触摸显示屏（9）、数字键盘（12）连接的微处理器的主控制单元，微处理器经功率输出电路与充电插孔（6）连接；所述的微处理器经各插座门驱动模块与相应的插座门（1）连接以控制各插座门（1）的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用充电装置，其特征是所述的主机机壳（13）通过通信电缆（7）连接有至少1个充电插座（14），充电插座（14）上设有充电插孔（6）、可封闭充电插孔（6）的插座门（1）；各充电插座（14）设有控制相应插座门（1）开启或关闭的插座门驱动模块。

3.根据权利要求1所述的电动汽车用充电装置，其特征是所述的主控制单元包括功率计数模块，功率输出电路经功率计数模块与微处理器连接。

4.根据权利要求2所述的电动汽车用充电装置，其特征是所述的主控制单元包括功率计数模块，功率输出电路经功率计数模块与微处理器连接。

5.根据权利要求3所述的电动汽车用充电装置，其特征是所述的插座门驱动模块包括传感器、设在主机机壳（13）上的电机（5）、由电机（5）带动的驱动机构，传感器的感应探头分别设于各充电插孔（6）处。

6.根据权利要求4所述的电动汽车用充电装置，其特征是所述的插座门驱动模块包括传感器、设在主机机壳（13）上的电机（5）、由电机（5）带动的驱动机构，传感器的感应探头分别设于各充电插孔（6）处。

7.根据权利要求5或6所述的电动汽车用充电装置，其特征是所述的驱动机构包括设在主机机壳（13）上的电机（5）、由电机（5）输出轴（4）驱动的齿轮（3）、设于插座门（1）上的与齿轮（3）啮合的齿条（2）。

8.根据权利要求5或6所述的电动汽车用充电装置，其特征是所述的插座门驱动模块包括备用电源，备用电源经应急电路与电机（5）连接；所述的微处理器还连接有通信接口。

9.根据权利要求7述的电动汽车用充电装置，其特征是所述的插座门驱动模块包括备用电源，备用电源经应急电路与电机（5）连接；所述的微处理器还连接有通信接口。

10.根据权利要求9所述的电动汽车用充电装置，其特征是所述的固定架（8）上的主机机壳（13）上方设有遮雨棚（10）。

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