CN105205931A - 一种自助式电动汽车充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自助式电动汽车充电桩，包括充电桩本体及其控制系统，充电桩本体侧面设置有充电插口，正面上部设置有人机交互界面、支付面板及打印出口，中部粘贴有操作说明指示牌，充电插口内设置有程控锁；控制系统包括充电主控单元，通信模块、计量模块、存储模块、支付模块、打印模块及人机交互界面、程控锁分别与充电主控单元电连接，充电模块、计量模块依次串联在电网与充电插口之间的线路上，电网与充电模块之间设置有与充电主控单元电连接程控开关，通信模块与充电主控单元双向通讯。本发明可以实现充电、收费、开具发票等的完全自助操作，操作界面简洁灵，操作灵敏度高，支付方式多样，使用方便快捷。

Description

一种自助式电动汽车充电桩

技术领域

本发明属于充电设备技术领域，涉及一种电动汽车充电桩，具体涉及一种可以实现消费者自助为电动汽车充电的充电桩。

背景技术

电动汽车充电站和充电网络是电动汽车规模化和产业化发展的重要基础设施。电动汽车在行驶过程中，鉴于其电池都是预先配置的，因此很可能会在长途旅行中耗费用尽电池中的电量，而如果在旅行中途没有相应的充电站给电动汽车直接快速有效充电的设备，则电动汽车的长途运行就不可能成为现实。

目前电动汽车充电设施可以分为充电桩、充电站、换电站三种类型。而充电桩对具有车载充电机的电动乘用车辆可以提供交流充电电源，且具有占地面积小，布点灵活等特点，在我国起着越来越重要的作用。

现有技术的电动汽车充电桩，可以让人们方便快捷的对电动汽车进行充电，但是目前这种交流充电桩的充电控制模式差异较小，不能根据当地当时电网的载荷来选择充电，而且大部分只支持刷卡充电模式，即预付费后再消费模式，对于没有办卡或是没有及时充值的用户来说便不能充电。还有极少数的电动汽车充电桩支持现金支付，如果人们现金不够，依然无法为爱车充电。同时，预付费的模式是人们无法准确的判断电池充满所需的电量，造成电池不能满充或过充，造成人为损害电池的使用性能并带来电能和金钱的浪费。因此，市场上急需一种广大电动车车友能够自助操作、进行方便快捷充电的充电桩。

发明内容

本发明的目的在于通过现有充电桩的结构和功能的改进，克服现有电动汽车充电桩采用预付费方式，人们无法准确的判断电池充满所需的电量，造成电池不能满充或过充，同时付费方式不能满足用户需求的问题，以实现充电、收费、开具发票等的完全自助操作。

为了实现上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种自助式电动汽车充电桩，包括充电桩本体及其控制系统，控制系统是实现本发明充电桩不同功能或用途的核心组件。在充电桩本体上设置有充电插口、人机交互界面、支付面板、打印出口以及操作说明指示牌。其中，充电插口设置在充电桩本体的一侧面，在充电插口内部设置有程控锁；在充电桩本体一正面上部设置有人机交互界面、支付面板及打印出口，人机交互界面与支付面板平行设置，打印出口位于支付面板下方。在充电桩本体中部粘贴有操作说明指示牌，操作说明指示牌与人机交互界面、支付面板及打印出口处于充电桩本体的同一正面。操作说明指示牌上显示有用于指导消费者实现自助充电的服务说明，为消费者提供便利。

还有，所述控制系统包括充电主控单元、充电模块、计量模块、通信模块、存储模块、支付模块和打印模块。

其中，所述充电模块与计量模块依次串联在电网与充电插口之间的线路上。所述电网与充电模块间的线路上设置有程控开关，程控开关与充电主控单元电连接。

其中，所述通信模块、计量模块、存储模块、支付模块、打印模块及人机交互界面、程控锁分别与充电主控单元电连接。充电主控单元与通信模块双向通讯，通信模块用于充电主控单元与上位机及移动终端通讯。

作为一优选的技术方案，所述的充电主控单元采用CPLD控制器。

作为一优选的技术方案，所述充电模块与计量模块之间的线路上还依次设置有电压检测模块及调节输出电压大小的调节电路。

进一步地，所述支付模块包括钱币识别模块及信息读取模块，特别地，钱币识别模块为纸币识别器，所述信息读取模块为IC卡读写器。

进一步地，所述通讯模块包括无线通讯接口及WIFY单元，用户可使用智能手机与充电主控单元通讯，下载电子账单，进行在线支付。

作为一优选的技术方案，所述人机交互界面为触控显示屏。

进一步地，所述支付面板包括插卡口、钱币投入口及找零出口。

与现有技术相比，本发明产生的有益效果主要体现在：

本发明所述的自助式电动汽车充电桩，当用户进行充电操作时，将充电插头插入充电插口后，在人机交互界面选择充电，充电主控模块接收人机交互界面传递的信息并进行分析处理后，向程控锁发出“锁”的指令，此时来自电动汽车的充电插头不能拔出，再向程控开关发出控制指令，实现充电插座通电。充电结束后，用户在人机交互界面选择停止充电，充电主控模块接收人机交互界面传递的信息并进行分析处理后，向程控开关发出指令，实现充电插座断电。

充电主控单元接收计量模块传递的数据并进行分析处理后，向人机交互界面传送支付信息，用户通过支付面板进行支付，充电主控单元接收支付模块传递的支付信息进行分析处理后，向人机交互界面发出指令询问是否向需要打印发票，根据用户选择反馈向打印模块发出相关指令，同时向程控锁发出“开”的指令，电动汽车的充电插头拔出。

本发明中，电压检测模块实时监测电网载荷，并向充电主控单元反馈信息，充电主控单元接收电压检测模块传递的信息进行分析处理后，向调节电路发出是否调节充电负荷的指令。

本发明的优选的技术方案中，支付模块包括钱币识别模块及信息读取模块，即本发明的自助式电动汽车充电桩可以选择现金支付或电子支付。同时用户可使用智能手机与充电主控单元通讯，下载电子账单，进行在线支付。多种支付方式为用户支付带来极大地方便与全新的体验。

本发明的一种自助式电动汽车充电桩，可以实现充电、收费、开具发票等的完全自助操作，操作界面简洁灵，操作灵敏度高，支付方式多样，使用方便快捷。

以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步的说明，但其不构成对本发明的限制。

附图说明

图1是本发明所述的自助式电动汽车充电桩的外部结构示意图。

图2是本发明所述的自助式电动汽车充电桩的工作原理示意框图。

附图标记说明：1、充电桩本体；2、充电插口；3、人机交互界面；4、支付面板；401、插卡口；402、钱币投入口；403、找零出口；5、操作说明指示牌；6、程控锁；7、打印出口；8、充电主控单元；9、程控开关；10、充电模块；11、计量模块；12、通信模块；13、存储模块；14、信息读取模块；15、钱币识别模块；16、支付模块；17、打印模块；18、调节电路；19、电压检测模块；20、电网；21、上位机；22、移动终端。

具体实施方式

为了便于理解本发明的目的、技术方案及其效果，现将结合实施例对本发明做进一步详细阐述。

实施例1

为了克服现有技术的电动汽车充电桩采用预付费方式，人们无法准确的判断电池充满所需的电量，造成电池不能满充或过充，同时付费方式不能满足用户需求的问题，本实施例提供了一种如图1及图2所示的一种自助式电动汽车充电桩，包括充电桩本体1及其控制系统。其中，所述充电桩本体1的一侧面设置有充电插口2，充电插口2内设置有程控锁6。充电桩本体1正面上部设置有人机交互界面3、支付面板4及打印出口7，人机交互界面3与支付面板4平行设置，打印出口7位于支付面板4下方。在充电桩本体1正面中部粘贴有操作说明指示牌5。

需要说明的是，为了提升电动汽车充电桩操作的便利性，操作说明指示牌与人机交互界面、支付面板及打印出口处于充电桩本体的同一正面。操作说明指示牌上印制有用于指导消费者实现自助充电的服务说明。消费者根据操作说明指示牌的操作指引，便可轻松完成自助充电操作。同时，操作说明指示牌还说明有充电时的注意事项，防止充电式危及消费者的人身安全，以及不正规操作情况的出现。

电动汽车充电桩的控制系统主要包括充电主控单元8、充电模块10、计量模块11、通信模块12、存储模块13、支付模块16和打印模块17。所述充电模块10与计量模块11依次串联在电网20与充电插口2之间的线路上，所述电网20与充电模块10之间的线路上设置有程控开关9，所述程控开关9与充电主控单元8电连接，所述通信模块12、计量模块11、存储模块13、支付模块16、打印模块17及人机交互界面3、程控锁6分别与充电主控单元8电连接，所述通信模块12与充电主控单元8双向通讯，用于充电主控单元8与上位机21及移动终端22通讯。

本实施例的工作原理如图2所示，当用户进行充电操作时，将充电插头插入充电插口2后，在人机交互界面3选择充电，充电主控模块8接收人机交互界面3传递的信息并进行分析处理后，向程控锁6发出“锁”的指令，此时来自电动汽车的充电插头不能拔出，再向程控开关9发出控制指令，实现充电插口2通电。充电结束后，用户在人机交互界面3选择停止充电，充电主控模块8接收人机交互界面3传递的信息并进行分析处理后，向程控开关9发出指令，实现充电插口2断电。

充电主控单元8接收计量模块11传递的数据并进行分析处理后，向人机交互界面2传送支付信息，用户通过支付面板4进行支付，充电主控单元8接收支付模块16传递的支付信息进行分析处理后，向人机交互界面3发出指令询问是否向需要打印发票，根据用户选择反馈向打印模块17发出相关指令，同时向程控锁6发出“开”的指令，电动汽车的充电插头拔出。

本实施例中，存储模块13用于存储充电主控单元8的操作信息。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，作为优选的实施方式，所述的充电主控单元8采用CPLD控制器。

作为优选的实施方式，所述充电模块10与计量模块11之间的线路上还依次设置有电压检测模块19及调节输出电压大小的调节电路18。

本实施例中电压检测模块19实时监测电网20载荷，并向充电主控单元8反馈信息，充电主控单元8接收电压检测模块19传递的信息进行分析处理后，向调节电路18发出是否调节充电负荷的指令。

实施例3

本实施例结合实施例1和2，作为优选的实施方式，所述支付模块16包括钱币识别模块15及信息读取模块14。作为一种优选，所述的钱币识别模块15为纸币识别器，所述的信息读取模块14为IC卡读写器。

本实施例中，钱币识别模块15接收识别纸币并将纸币面额输送给充电主控单元8，信息读取模块14读取IC卡上的信息并传输给充电主控单元8。

作为优选的实施方式，所述通讯模块12包括无线通讯接口及WIFY单元，用户可使用智能手机与充电主控单元8通讯，下载电子账单，进行在线支付。

本实施例中，支付模块16的设置，可以选择现金支付或电子支付。同时用户可使用智能手机与充电主控单元8通讯，下载电子账单，进行在线支付。多种支付方式为用户支付带来极大地方便与全新的体验。

实施例4

本实施例在实施例1~3的基础上，作为优选的实施方式，所述人机交互界面为3触控显示屏。

作为优选的实施方式，所述支付面板4包括插卡口401、钱币投入口402及找零出口403。

实施例1~4的一种自助式电动汽车充电桩，可以实现充电、收费、开具发票等的完全自助操作，操作界面简洁灵，操作灵敏度高，支付方式多样，使用方便快捷。

上面结合实施例对本发明做了进一步的叙述，但本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种自助式电动汽车充电桩，包括充电桩本体（1）及其控制系统，其特征在于，所述充电桩本体（1）的一侧面设置有充电插口（2），充电插口（2）内部设置有程控锁（6）；充电桩本体（1）一正面上部设置有人机交互界面（3）、支付面板（4）及打印出口（7），人机交互界面（3）与支付面板（4）平行设置，打印出口（7）位于支付面板（4）下方；充电桩本体（1）中部粘贴有操作说明指示牌（5），操作说明指示牌（5）与人机交互界面（3）、支付面板（4）及打印出口（7）处于充电桩本体（1）的同一正面；

所述控制系统包括充电主控单元（8）、充电模块（10）、计量模块（11）、通信模块（12）、存储模块（13）、支付模块（16）和打印模块（17）；所述充电模块（10）与计量模块（11）依次串联在电网（20）与充电插口（2）之间的线路上；所述电网（20）与充电模块（10）之间的线路上设置有程控开关（9），程控开关（9）与充电主控单元（8）电连接；所述通信模块（12）、计量模块（11）、存储模块（13）、支付模块（16）、打印模块（17）及人机交互界面（3）、程控锁（6）分别与充电主控单元（8）电连接，充电主控单元（8）与通信模块（12）双向通讯，通信模块（12）用于充电主控单元（8）与上位机（21）及移动终端（22）通讯。

2.根据权利要求1所述的自助式电动汽车充电桩，其特征在于，所述的充电主控单元（8）采用CPLD控制器。

3.根据权利要求1所述的自助式电动汽车充电桩，其特征在于，所述充电模块（10）与计量模块（11）之间的线路上还依次设置有电压检测模块（19）及用于调节输出电压大小的调节电路（18）。

4.根据权利要求1所述的自助式电动汽车充电桩，其特征在于，所述支付模块（16）包括钱币识别模块（15）及信息读取模块（14）。

5.根据权利要求4所述的助式电动汽车充电桩，其特征在于，所述的钱币识别模块（15）为纸币识别器，所述信息读取模块（14）为IC卡读写器。

6.根据权利要求1所述的自助式电动汽车充电桩，其特征在于，所述通讯模块（12）包括无线通讯接口及WIFY单元，用户可使用智能手机与充电主控单元（8）通讯，下载电子账单，进行在线支付。

7.根据权利要求1所述的自助式电动汽车充电桩，其特征在于，所述人机交互界面（3）采用触控显示屏。

8.根据权利要求1所述的自助式电动汽车充电桩，其特征在于，所述支付面板（4）包括插卡口（401）、钱币投入口（402）及找零出口（403）。