CN105656146A - 一种智能充换电控制设备的控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能充换电控制设备的控制电路，包括：控制器；至少一个外部充电插座；电源控制电路；刷卡器；二次线电源保护电路；指示灯；显示屏；急停按钮；用于探测车位的探测装置；网络控制模块；通过开关或遥控器控制智能充换电控制设备为与远程服务器断开网络连接的自用工作模式或与远程服务器建立网络连接的分享工作模式的工作模式控制模块；用于获取分享工作模式下分享用户使用的用电参数的智能表。本发明还可以包括一个内部充电插座和电源切换开关。本发明可以有效平衡用电量小却又占用智能充换电控制设备带来的经济问题，兼容不同种类、型号的汽车充电器，而且可以为无法兼容国家标准充电接口的新能源汽车提供充电服务。

Description

一种智能充换电控制设备的控制电路

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及电动汽车的充放电管理技术领域，具体为一种智能充换电控制设备的控制电路。

背景技术

电动汽车作为一种发展前景广阔的绿色交通工具，今后的普及速度会异常迅猛，未来的市场前景也是异常巨大的。在全球能源危机和环境危机严重的大背景下，我国政府积极推进新能源汽车的应用与发展，充/换电站作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，具有非常重要的社会效益和经济效益。毋庸置疑充电桩是新能源战略推进的终端市场，如能在现在抢占先机，对资本的盈利有极大好处。一场兴建电动汽车充/换电站的运动已经在全国范围内展开。充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。

现有新能源汽车的充电桩有以下特征：公用充电设备一般直接由板载模块控制电源输出，由专用充电插头母头供电，通过用户自备的专用电缆线连接新能源汽车进行充电。用户在使用公用充电设备时必须自备连接电缆，符合国家标准的电缆插头可能无法兼容特斯拉等部分品牌新能源汽车的充电接口，因此充电设备可能不能为所有的新能源汽车充电。公用充电设备一般采用一体化设计，供电功能与控制、计量计费功能不可分离，建设时必须整体安装，无法有效利用已有的闲置充电设备，使设备重复生产建设而不能充分有效地利用，浪费社会资源。现有的共享私有充电设备的技术解决方案需对设备进行改造，通过破坏原有设备结构在原厂配备的充电设备电路板上手工加装智能控制芯片来实现通过网络平台运营，无法实现脱机本地化运营。因为破坏了充电设备原厂设计的各种技术指标所以存在很大的安全及火灾隐患，并且改装后的充电设备完全失去了原厂保修，一旦发生故障设备只能报废无法获得厂商的技术服务及硬件保修。公用充电设备运营方一般只能将同一品牌、同一厂商生产的设备接入其独有的运营网络，不能兼容其他厂商生产的充电设备，也无法将共享的私有充电设备接入运营网络。目前公用充电设备的运营管理呈碎片化状态，类似公用停车场的运营管理状态。公众信息平台上的充电设备信息由运营方自主提供，缺乏维护更新，信息不准确，车主用户难以获得准确有效的可使用设备的位置信息。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种智能充换电控制设备的控制电路，用于解决现有技术中缺少对充电桩的运行进行有效管理控制的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种智能充换电控制设备的控制电路，包括：控制器；用于与汽车充电器相连以为所述汽车充电器提供充电电源的至少一个外部充电插座；分别与供电电源和所述外部充电插座相连并通过控制所述外部充电插座中电源的通断控制向所述汽车充电器的供电的电源控制电路；分别与所述控制器和所述电源控制电路相连用于接收外部刷卡信号以使所述电源控制电路根据接收到外部刷卡信号控制所述外部充电插座中电源的通断并根据供电时间进行刷卡计费的刷卡器；分别所述控制器和用于控制所述智能充换电控制设备的远程服务器相连，用于控制所述智能充换电控制设备与所述远程服务器建立网络连接或断开网络连接的网络控制模块；分别与所述电源控制电路、所述刷卡器以及所述网络控制模块相连，用于通过控制所述网络控制模块来控制所述智能充换电控制设备为与所述远程服务器断开网络连接的自用工作模式或与所述远程服务器建立网络连接的分享工作模式的工作模式控制模块；与所述外部充电插座和所述网络控制模块相连，用于获取所述智能充换电控制设备处于分享工作模式下分享用户使用的用电参数并将所述用电参数通过所述网络控制模块传输至所述远程服务器由所述远程服务器通过所述用电参数计算充电费用的智能表。

优选地，所述智能充换电控制设备的控制电路还包括：与所述电源控制电路相连用于为装设于所述充电箱体内部的汽车充电器提供充电电源的内部充电插座；与所述电源控制电路、所述外部充电插座以及所述内部充电插座相连，用于切换由所述外部充电插座提供充电电源还是由所述内部充电插座提供充电电源的电源切换开关。

优选地，所述工作模式控制模块包括工作模式切换开关和/或工作模式切换遥控器。

优选地，所述智能充换电控制设备的控制电路还包括设置于供电线路上用于对所述智能充换电控制设备的用电量进行计量的计量表。

优选地，所述控制器还连接有用于显示用户设定信息的显示屏。

优选地，所述智能表的连接线路上设置有二次线电源保护电路。

优选地，所述智能充换电控制设备的控制电路还包括与所述控制器相连并设置于所述智能充换电控制设备的广告展示箱体内部的背光照明灯和控制所述背光照明灯工作的开关电源。

优选地，所述智能充换电控制设备的控制电路还包括与所述电源控制电路相连用于指示所述智能充换电控制设备当前工作状态的指示灯。

优选地，所述控制器还连接有急停按钮。

优选地，所述控制器还连接有探测装置。

如上所述，本发明的一种智能充换电控制设备的控制电路，具有以下有益效果：

1、本发明的控制电路通过设置根据对用户的供电时间进行刷卡计费的刷卡器，可以根据用户的实际使用时间进行计费结算，有效平衡用电量小却又占用智能充换电控制设备带来的经济问题。

2、本发明的控制电路具有自用工作模式和分享工作模式，可以在个人不使用智能充换电控制设备的控制电路的时候，允许他人有偿使用，有效提高设备的利用率。

3、本发明的控制电路提供两种供电模式，可以兼容不同种类不同型号的汽车充电器，而且可以通过专用电源底座为无法兼容国家标准充电接口的新能源汽车提供充电服务。

4、本发明结构设计新颖、简单，具有较高的实用性。

附图说明

图1显示为本发明的一种智能充换电控制设备的控制电路的整体框图。

图2显示为本发明的一种智能充换电控制设备的控制电路中工作模式控制和电源输出切换控制一种连接示意图。

图3显示为本发明的一种智能充换电控制设备的控制电路中工作模式控制和电源输出切换控制一种优选连接示意图。

图4显示为本发明的一种智能充换电控制设备的控制电路中工作模式控制和电源输出切换控制另一种优选连接示意图。

元件标号说明

1控制电路

10控制器

11外部充电插座

12刷卡器

13电源控制电路

14网络控制模块

15工作模式控制模块

16智能表

17内部充电插座

18电源切换开关

19计量表

110二次线电源保护电路

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明的目的在于提供一种智能充换电控制设备的控制电路，用于解决现有技术中缺少对充电桩进行有效管理控制的问题。以下将详细描述本发明的一种智能充换电控制设备的控制电路的原理和实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本发明的一种智能充换电控制设备的控制电路。

本发明提供一种智能充换电控制设备的控制电路，具体地，如图1所示，所述控制电路1包括：控制器10；用于与汽车充电器相连以为所述汽车充电器提供充电电源的至少一个外部充电插座11；分别与供电电源和所述外部充电插座11相连并通过控制所述外部充电插座11中电源的通断控制向所述汽车充电器的供电的电源控制电路13；分别与所述控制器10和所述电源控制电路13相连用于接收外部刷卡信号以使所述电源控制电路13根据接收到外部刷卡信号控制所述外部充电插座11中电源的通断并根据供电时间进行刷卡计费的刷卡器12；分别所述控制器10和用于控制所述智能充换电控制设备的远程服务器相连，用于控制所述智能充换电控制设备与所述远程服务器建立网络连接或断开网络连接的网络控制模块14；分别与所述电源控制电路13、所述刷卡器12以及所述网络控制模块14相连，用于通过控制所述网络控制模块14来控制所述智能充换电控制设备为与所述远程服务器断开网络连接的自用工作模式或与所述远程服务器建立网络连接的分享工作模式的工作模式控制模块15；与所述外部充电插座11和所述网络控制模块14相连，用于获取所述智能充换电控制设备处于分享工作模式下分享用户使用的用电参数并将所述用电参数通过所述网络控制模块14传输至所述远程服务器由所述远程服务器通过所述用电参数计算充电费用的智能表16。

以下对本实施例中的智能充换电控制设备的控制电路1进行详细说明。

于本实施例中，所述控制器10分别与其他部件相连，用于对所述智能充换电控制设备的整体运行进行控制。

于本实施例中，所述外部充电插座11用于与汽车充电器相连以为所述汽车充电器提供充电电源。这样，只要用户有汽车充电器，无论汽车充电器的类型和型号，只要将该汽车充电器插入本实施例中的外部充电插座11即可获取充电电源。其中，所述外部充电插座11可配置为大功率或标准功率两种标准。运营方可根据实际需求选择其一，也可同时配置两个外部充电插座11，一个为大功率充电插座，一个为标准功率电源插座。这样，对于无法兼容国家标准充电接口的新能源车型，用户只需将随车携带的便携式充电器连接对应的外部充电插座11即可实现充电。这种外部电源插座亦可完成对房车电源的供电工作，从而同时为新能源汽车和旅行房车提供充电服务。

优选地，于本实施例中，如图2和图3所示，所述智能充换电控制设备的控制电路1还包括：与所述电源控制电路13相连用于为装设于所述充电箱体内部的汽车充电器提供充电电源的内部充电插座17；与所述电源控制电路13、所述外部充电插座11以及所述内部充电插座17相连，用于切换由所述外部充电插座11提供充电电源还是由所述内部充电插座17提供充电电源的电源切换开关18。

其中，于本实施例中，如图3和图4所示，所述工作模式控制模块15包括工作模式切换开关和/或工作模式切换遥控器。所述工作模式控制模块15通过工作模式切换开关和/或工作模式切换遥控器控制所述智能充换电控制设备为与所述远程服务器断开网络连接的自用工作模式或与所述远程服务器建立网络连接的分享工作模式。

其中，在自用工作模式下，所述智能充换电控制设备1用户仅为用户自己的电动汽车充电，例如用户在小区停车场内装设所述智能充换电控制设备1为自己的电动汽车充电。当用户白天上班将自己的电动汽车开走后，此时所述智能充换电控制设备1为闲置状态，此时，用户可以通过所述工作模式切换开关15或工作模式切换遥控器将所述智能充换电控制设备1设置为分享工作模式。

在分享工作模式下，其他用户可以通过付费的形式使用所述智能充换电控制设备1，以提高所述智能充换电控制设备1的设备使用率。在分享工作模式下，用户可以通过共享自有充电设备并委托运营方对设备进行运营管理，向社会公众提供新能源汽车充电设备资源。当用户选择加入远程服务器管控的共享平台时，需要提供一个带有电源配给的车位和一台用户自有的充电设备(汽车充电器)，可以通过智能管理设备切换选择不同的工作模式，每个设备的管理用户都拥有独立且唯一的专用钥匙(工作模式切换开关)或工作模式切换遥控器；运营方并建立共享用户和设备的档案进行远程监控、管理和运营。

其中，其他用户可以通过所述刷卡器12刷卡或扫描预设于所述智能充换电控制设备上的二维码进行启动所述智能充换电控制设备1。于本实施例中，所述智能表16用于对所述智能充换电控制设备1处于分享工作模式下分享用户使用的分享用电量进行计量。本实施例中，利用所述网络控制模块14(例如GPRS网络模块)与所述智能表16相连用于将所述智能表16的工作参数传输至用于控制所述智能充换电控制设备1的远程服务器中。所述远程服务器对刷卡器12和智能表16进行控制管理，实现计费功能。

所述刷卡器12用于根据对用户的供电时间进行刷卡计费。具体地，以设备占用时间为计费单位(元/小时或分钟)，采用首次刷卡或扫描二维码预先扣除固定预付费启动设备。其中，控制器10在接收到通过刷卡或扫描二维码启动设备的启动信号时，控制电源控制电路13将所述外部充电插座11的输出电源打开，使得所述智能充换电控制设备可以对外提供用于汽车充电的供电电源。所述智能充换电控制设备开始进行设备占用时间计时，可以采用按时间顺序计时或倒计时。本实施例中，以倒计时为例进行说明。启动成功后，所述智能充换电控制设备开始进行设备占用时间倒计时，预先扣除的费用及对应的预设倒计时长可由设备运营方设定。在倒计时完成前，此时需要用户再次到智能充换电控制设备处进行二次刷卡或扫描二维码可完成车辆充电，设备根据用户实际使用时间进行计费结算，将预扣款的未使用余额退款回用户账户。至倒计时完成时，如果用户未进行二次刷卡或扫描二维码以停止设备供电服务，设备自动切断供电停止服务，预先扣除的费用将全部使用完毕，并完成结算。同时设备转变为空闲状态，可为其他有需求的用户提供服务。所以本发明通过设置根据对用户的供电时间进行刷卡计费的刷卡器12，可以根据用户的实际使用时间进行计费结算，有效平衡用电量小却又占用智能充换电控制设备带来的经济问题。

举例来说，当用户将所述智能充换电控制设备1切换到自用工作模式后，所述智能充换电控制设备1主动从远程服务器断开、关闭本地刷卡计费使用功能，并打开设备的电源供给，用户能够24小时不间断使用充电器；当用户将所述智能充换电控制设备1切换到共享工作模式后，所述智能充换电控制设备1连接远程服务器的网络平台、打开本地刷卡计费使用功能，并切断充电设备的电源供给，只有当其他用户扫描二维码或本地刷卡后才会打开电源供给。

优选地，所述智能充换电控制设备的控制电路1还包括设置于供电线路上用于对所述智能充换电控制设备的用电量进行计量的计量表19。也就是说，于本实施例中，设置一计量表1919用于对所述智能充换电控制设备的用电量进行计量。

于本实施例中，若将所述充电智能控制设备设置于户外，所述智能充换电控制设备的控制电路1还包括与所述控制器10相连并设置于所述智能充换电控制设备的广告展示箱体内部的背光照明灯和控制所述背光照明灯工作的开关电源，其中，所述背光照明灯可为LED背光照明灯。

此外，于本实施例中，所述智能充换电控制设备的控制电路1还包括与所述电源控制电路13相连用于指示所述智能充换电控制设备当前工作状态的指示灯，具体地，于本实施例中，所述指示灯例如为LED指示灯。

所述LED指示灯在所述智能充换电控制设备处于工作和空闲状态时分别显示不同颜色灯光或分别通过亮起或关闭，以便用户快速判断是否可使用所述智能充换电控制设备的供电服务。其中，所述LED指示灯的亮起的颜色应明显区别于所述LED背光照明灯的颜色，一般LED背光照明灯的颜色为白色，所述LED指示灯可设置为绿色的LED指示灯或紫色的LED指示灯。且为省电考虑，两者不同时亮起。例如，所述智能充换电控制设备1处于工作状态时，绿色的所述LED指示灯亮起，LED背光照明灯关闭，用户远距离下便知道该智能充换电控制设备处于供电服务中，所述智能充换电控制设备处于空闲状态时，绿色的所述LED指示灯关闭，LED背光照明灯亮起，用户远距离下便知道该智能充换电控制设备1处于停止提供充电服务的状态中。

于本实施例中，所述控制器10还连接有用于显示用户设定信息的显示屏。所述显示屏例如为LED显示屏、LCD显示屏或液晶显示屏等。通过所述显示屏可以显示一些广告信号或充电提示信号等。

于本实施例中，所述智能表16的连接线路上设置有二次线电源保护电路110，以提高整个电路的安全性。

于本实施例中，所述控制器10还可以连接有用于探测充电车位是否被占用的探测装置。例如红外探测器。通过红外线探测装置来探知所述智能充换电控制设备所对应的充电车位是否被车辆占用，所述控制器10通过所述网络控制模块14将充电车位是否被车辆占用的信息经互联网上传到远程服务器的后台管理系统中，并在管理者手机APP应用上显示，帮住管理停车位。

此外，于本实施例中，所述控制器10还连接有急停按钮，以用于紧急情况下控制智能充换电控制设备停止运行。

综上所述，本发明的控制电路通过设置根据对用户的供电时间进行刷卡计费的刷卡器12，可以根据用户的实际使用时间进行计费结算，有效平衡用电量小却又占用智能充换电控制设备带来的经济问题；本发明的控制电路具有自用工作模式和分享工作模式，可以在个人不使用智能充换电控制设备的控制电路的时候，允许他人有偿使用，有效提高设备的利用率；本发明提供两种供电模式，可以兼容不同种类不同型号的汽车充电器，而且可以通过专用电源底座为无法兼容国家标准充电接口的新能源汽车提供充电服务；本发明既可以将充电箱体挂在墙上或者是于充电箱体底部设置广告展示箱体，实现商业推广，产生经济效益，此外本发明结构设计新颖、简单，具有较高的实用性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种智能充换电控制设备的控制电路，其特征在于，包括：

控制器；

用于与汽车充电器相连以为所述汽车充电器提供充电电源的至少一个外部充电插座；

分别与供电电源和所述外部充电插座相连并通过控制所述外部充电插座中电源的通断控制向所述汽车充电器的供电的电源控制电路；

分别与所述控制器和所述电源控制电路相连用于接收外部刷卡信号以使所述电源控制电路根据接收到外部刷卡信号控制所述外部充电插座中电源的通断并根据供电时间进行刷卡计费的刷卡器；

分别与所述控制器和用于控制所述智能充换电控制设备的远程服务器相连，用于控制所述智能充换电控制设备与所述远程服务器建立网络连接或断开网络连接的网络控制模块；

分别与所述电源控制电路、所述刷卡器以及所述网络控制模块相连，用于通过控制所述网络控制模块来控制所述智能充换电控制设备为与所述远程服务器断开网络连接的自用工作模式或与所述远程服务器建立网络连接的分享工作模式的工作模式控制模块；

与所述外部充电插座和所述网络控制模块相连，用于获取所述智能充换电控制设备处于分享工作模式下分享用户使用的用电参数并将所述用电参数通过所述网络控制模块传输至所述远程服务器由所述远程服务器通过所述用电参数计算充电费用的智能表。

2.根据权利要求1所述的智能充换电控制设备的控制电路，其特征在于，所述智能充换电控制设备的控制电路还包括：

与所述电源控制电路相连用于为装设于所述充电箱体内部的汽车充电器提供充电电源的内部充电插座；

与所述电源控制电路、所述外部充电插座以及所述内部充电插座相连，用于切换由所述外部充电插座提供充电电源还是由所述内部充电插座提供充电电源的电源切换开关。

3.根据权利要求1所述的智能充换电控制设备的控制电路，其特征在于，所述工作模式控制模块包括工作模式切换开关和/或工作模式切换遥控器。

4.根据权利要求1所述的智能充换电控制设备的控制电路，其特征在于，所述智能充换电控制设备的控制电路还包括设置于供电线路上用于对所述智能充换电控制设备的用电量进行计量的计量表。

5.根据权利要求1所述的智能充换电控制设备的控制电路，其特征在于，所述控制器还连接有用于显示用户设定信息的显示屏。

6.根据权利要求1所述的智能充换电控制设备的控制电路，其特征在于，所述智能表的连接线路上设置有二次线电源保护电路。

7.根据权利要求1所述的智能充换电控制设备的控制电路，其特征在于，所述智能充换电控制设备的控制电路还包括与所述控制器相连并设置于所述智能充换电控制设备的广告展示箱体内部的背光照明灯和控制所述背光照明灯工作的开关电源。

8.根据权利要求7所述的智能充换电控制设备的控制电路，其特征在于，所述智能充换电控制设备的控制电路还包括与所述电源控制电路相连用于指示所述智能充换电控制设备当前工作状态的指示灯。

9.根据权利要求1所述的智能充换电控制设备的控制电路，其特征在于，所述控制器还连接有急停按钮。

10.根据权利要求1所述的智能充换电控制设备的控制电路，其特征在于，所述控制器还连接有探测装置。