CN106921191A - 一种电动自行车租赁点的智能充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种充电桩的智能充电系统，包括充电柜和多个充电桩，多个充电桩均连接至电源模块并由电源模块提供电能，充电柜中设有充电控制器，充电桩能够为电动自行车的充电电池充电，每个充电桩均连接至充电控制器，智能充电系统还包括多个数据采集模块，多个数据采集模块分别对应多个充电桩，数据采集模块包括电流采集电路和电压采集电路，电流采集电路和电压采集电路实时采集电动车充电电池的电压和电流数据，数据采集模块连接至充电控制器，充电控制器根据数据采集模块所采集的信息向其所对应的充电桩发送相应的充电控制指令。本发明既能够满足租赁需求，又能够一定程度地节约充电电能，同时还能够保护电池。
Description
技术领域
本发明涉及电动自行车的充电技术，尤其涉及能够进行智能控制的充电桩的充电技术。
背景技术
现在市场上的充电桩充电方式充电桩以恒定充电电流对桩上的电动自行车充电，或是符合三段式充电模式，对租赁方式来说，这种充电方式影响正常的租赁使用感。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种充电桩的智能充电系统，能够根据需求采用不同的方式对租赁式电动自行车进行充电，提高充电效率，最大程度迎合租赁需求。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种电动自行车租赁点的智能充电系统，包括充电柜和多个充电桩，多个充电桩均连接至电源模块并由电源模块提供电能，所述充电柜中设有充电控制器，充电桩能够为电动自行车的充电电池充电，每个充电桩均连接至充电控制器，所述智能充电系统还包括多个数据采集模块，多个数据采集模块分别对应多个充电桩，并用于采集该充电桩所连接的电动车充电电池的信息，所述数据采集模块包括电流采集电路和电压采集电路，电流采集电路和电压采集电路实时采集电动车充电电池的电压和电流数据，所述数据采集模块连接至充电控制器，所述充电控制器根据数据采集模块所采集的信息向其所对应的充电桩发送相应的充电控制指令。
在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：
充电桩包括长方形壳体，其充电接口设置在长方形壳体内，长方形壳体的一侧开口，该开口能够容纳电动自行车充电电池的充电口进入其中与充电装置的充电接口结合进行充电。
当某一充电电池的电压在第一电压阈值和第二电压阈值之间时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值为该充电电池充电，当某一充电电池的电压在第二电压阈值和第三电压阈值之间时，充电控制器控制充电桩采用第二电流阈值为该充电电池充电，当某一充电电池的电压达到第三电压阈值时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值为该充电电池充电，其中，第一电压阈值＜第二电压阈值＜第三电压阈值，且，第一电流阈值＜第二电流阈值。
当某一充电电池的电压低于第一电压阈值时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值为该充电电池充电，在经过第一时间阈值后，如果该充电电池的电压仍然低于第一电压阈值，充电控制器控制充电桩关闭对该充电电池的充电并发出报警。
在智能充电系统已接入不少于第一充电电池数量阈值的电动自行车充电电池的情况下，如果充电总电流满载，则智能充电系统每增加一组充电电池，充电控制器控制相应的充电桩停止对电量大于第一电量阈值的充电电池充电，并控制相应的充电桩对该组新增加的充电电池采用第一电流阈值进行充电。
在智能充电系统已接入不少于第一充电电池数量阈值的电动自行车充电电池的情况下，如果充电总电流低于满载最低电流，当新增加的充电电池的电压在第一电压阈值和第二电压阈值之间时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值为该充电电池充电，当新增加的充电电池的电压在第二电压阈值和第三电压阈值之间时，充电控制器控制充电桩采用第二电流阈值为该充电电池充电，当新增加的充电电池的电压达到第三电压阈值时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值为该充电电池充电。
当充电桩上所连接的电动自行车的充电电池的电量均超过第一电量阈值时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值对电量未超过第二电量阈值的充电电池进行充电；当充电桩上所连接的电动自行车的充电电池的电量均超过第二电量阈值时，充电控制器控制充电桩采用第三电流阈值对电量充电电池进行充电，直至充满，其中，第三电流阈值＜第一电流阈值，第一电量阈值＜第二电量阈值。
所述智能充电系统还包括温度采集电路，所述温度采集电路实时采集充电电池的温度并发送至充电控制器，当某一充电电池的温度超出设定的温度阈值时，充电控制器控制相应的充电桩的充电电流将至第一电流阈值，经过第二时间阈值后，如果该充电电池的温度仍然超出设定的温度阈值，则充电控制器控制控制相应的充电桩关闭对该充电电池的充电并发出报警。
当电源模块和充电控制器的温度高于设定的第二温度阈值（60℃）时，充电控制器关闭所有充电桩的充电输出直至温度降低到设定值再重新打开充电桩的充电输出。
恢复供电时，将充电控制器复位到原始状态，并关闭所有的充电桩的充电端口输出及电源模块的交流供电，依次查询数据采集模块中的信息，重新开启相应的充电，对停止充电前已经充满电的不再提供充电。
本发明的有益效果是：本发明的系统通过充电控制器对各个单桩充电桩进行智能控制，能对电动自行车智能化充电，当电动自行车电量少于50%时，充电桩可以快速给电池快充，使之在20min-30min可以到达80%的电量，此时该电动自行车可以进入租赁状态，如果没有出租，则充电桩会给电动自行车慢充，保证电池的使用寿命和安全，当电量到95%-98%时，充电桩停止给电动自行车充电，通过这种方式，既能够满足租赁需求，又能够一定程度地节约充电电能，同时还能够保护电池。
附图说明
图1是本发明的系统图。
图2是本发明的框架图。
图中标号：1-充电柜，2-充电桩，3-电源模块，4-充电控制器，5-电动自行车，6-充电电池，7-数据采集模块，
具体实施方式
本发明的电动自行车租赁点的智能充电系统，包括充电柜1和多个充电桩2，多个充电桩2均连接至电源模块3并由电源模块3提供电能，电源模块3可以是外接交流电，或者可以是集成在充电柜1中的蓄电池，所述充电柜2中设有充电控制器4，充电桩2能够为电动自行车5的充电电池6充电，每个充电桩2均连接至充电控制器4，所述智能充电系统还包括多个数据采集模块7，多个数据采集模块7分别对应多个充电桩2，当电动自行车5停好并将充电电池6连接至充电桩2时，数据采集模块7便能连接至相应的充电电池6对其信息进行采集，数据采集模块可以包括电流采集电路和电压采集电路，电流采集电路和电压采集电路实时采集电动车充电电池的电压和电流数据，数据采集模块7通过有线或无线的方式与充电控制器4连接并向其发送所采集的数据信息，充电控制器4根据数据采集模块7所采集的信息向其所对应的充电桩2发送相应的充电控制指令。
充电桩2包括长方形壳体，其充电接口设置在长方形壳体内，长方形壳体的一侧开口，该开口能够容纳电动自行车的充电电池的充电口进入其中与充电装置的充电接口结合进行充电。
所述充电控制指令可以包括充电与否的指令和充电方式的指令，所述充电与否的指令是指充电开始和充电停止，所述充电方式的指令包括在对不同情况下对不同的充电桩所发出不同的充电指令，例如某种情况下，某些充电桩采用快充的方式对电动自行车充电，在某些情况下，充电桩对电动自行车采用慢充的方式。
具体来说，电池组电压在20-30V之间，使用最小电流（2A）充电，当电池组电压高于30V时使用最大电流（5A)充电，当电池组电压达到40V时使用最小电流（2A)充电。
对新增电池组的充电规则是：当充电桩已经接入不少于10组电池组时，如果总充电电流在45A-50A（满载工作），则每新增1组电池组，将原来10组电池组中大于80%的电池停止充电，该新增的1组电池组的充电电流限定为2A，如果充电电流低于45A，则新接入电池组按照最大电流5A进行充电，如果所有电池都在80%以上，则使用不超过2A的电流启动对未满90%的部分电池进行充电。
本发明的智能充电系统还包括温度采集电路，温度采集电路可以集成在充电柜中与充电柜中的充电控制器连接，同时也要和每个充电桩的充电接口连接，从而能够同时检测充电电池和充电控制器的温度，所述温度采集电路采集将实时采集的温度信息并发送至充电控制器。
当某个充电电池的温度超出某一个设定的温度阈值50℃时，充电控制器降低相应的充电桩的充电电压，并在一定时间后再次检测，如果温度仍然没有降到50℃以下，则关闭该充电桩的充电接口并发出报警信号，报警信号可以是设置在充电柜、充电桩、电动自行车或者充电电池上的声光报警器，如果是设置在充电柜中，则根据相应的充电桩的排列位置布置在对应的位置，或者在报警器附近标识出所对应的充电桩的编号，如果是设置充电桩上，则报警器、电动自行车或者充电电池上，。
当电源模块和充电控制器的温度高于一个设定的温度阈值60℃时，充电控制器关闭所有充电输出直至温度降低到设定值再重新打开充电输出。
恢复供电时，充电控制器复位并关闭所有的充电端口及电源板交流供电，依次查询数据采集模块中的信息，根据信息并按照一定的充电规则重新开启相应的充电，对停止充电前已经充满电的不再提供充电。
本发明的基本流程是：数据采集模块采集电池组的电压，电量，电流，温度等信息，经过有线或无线的方式将信息上传给充电控制器，充电控制器根据上传的信息及不同桩的电池组信息判断对单个电池组或多个电池如何充电，确认充电分配方式后，将信息传给不同的充电桩，各个充电桩根据充电机主控模块提供充电信息，打开通电通道使电源模块提供电源，给不同桩的电池组充电。当充电控制器判断其中有一组或多组电池组有故障，则充电桩断开相对应的充电通道，保证充电桩的安全。
Claims (10)
1.一种电动自行车租赁点的智能充电系统，其特征在于：包括充电柜和多个充电桩，多个充电桩均连接至电源模块并由电源模块提供电能，所述充电柜中设有充电控制器，充电桩能够为电动自行车的充电电池充电，每个充电桩均连接至充电控制器，所述智能充电系统还包括多个数据采集模块，多个数据采集模块分别对应多个充电桩，并用于采集该充电桩所连接的电动车充电电池的信息，所述数据采集模块包括电流采集电路和电压采集电路，电流采集电路和电压采集电路实时采集电动车充电电池的电压和电流数据，所述数据采集模块连接至充电控制器，所述充电控制器根据数据采集模块所采集的信息向其所对应的充电桩发送相应的充电控制指令。
2.根据权利要求1所述的一种电动自行车租赁点的智能充电系统，其特征在于：充电桩包括长方形壳体，其充电接口设置在长方形壳体内，长方形壳体的一侧开口，该开口能够容纳电动自行车充电电池的充电口进入其中与充电装置的充电接口结合进行充电。
3.根据权利要求1所述的一种电动自行车租赁点的智能充电系统，其特征在于：当某一充电电池的电压在第一电压阈值和第二电压阈值之间时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值为该充电电池充电，当某一充电电池的电压在第二电压阈值和第三电压阈值之间时，充电控制器控制充电桩采用第二电流阈值为该充电电池充电，当某一充电电池的电压达到第三电压阈值时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值为该充电电池充电，其中，第一电压阈值＜第二电压阈值＜第三电压阈值，且，第一电流阈值＜第二电流阈值。
4.根据权利要求3所述的一种电动自行车租赁点的智能充电系统，其特征在于：当某一充电电池的电压低于第一电压阈值时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值为该充电电池充电，在经过第一时间阈值后，如果该充电电池的电压仍然低于第一电压阈值，充电控制器控制充电桩关闭对该充电电池的充电并发出报警。
5.根据权利要求1所述的一种电动自行车租赁点的智能充电系统，其特征在于：在智能充电系统已接入不少于第一充电电池数量阈值的电动自行车充电电池的情况下，如果充电总电流满载，则智能充电系统每增加一组充电电池，充电控制器控制相应的充电桩停止对电量大于第一电量阈值的充电电池充电，并控制相应的充电桩对该组新增加的充电电池采用第一电流阈值进行充电。
6.根据权利要求1所述的一种电动自行车租赁点的智能充电系统，其特征在于：在智能充电系统已接入不少于第一充电电池数量阈值的电动自行车充电电池的情况下，如果充电总电流低于满载最低电流，当新增加的充电电池的电压在第一电压阈值和第二电压阈值之间时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值为该充电电池充电，当新增加的充电电池的电压在第二电压阈值和第三电压阈值之间时，充电控制器控制充电桩采用第二电流阈值为该充电电池充电，当新增加的充电电池的电压达到第三电压阈值时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值为该充电电池充电。
7.根据权利要求1所述的一种电动自行车租赁点的智能充电系统，其特征在于：当充电桩上所连接的电动自行车的充电电池的电量均超过第一电量阈值时，充电控制器控制充电桩采用第一电流阈值对电量未超过第二电量阈值的充电电池进行充电；当充电桩上所连接的电动自行车的充电电池的电量均超过第二电量阈值时，充电控制器控制充电桩采用第三电流阈值对电量充电电池进行充电，直至充满，其中，第三电流阈值＜第一电流阈值，第一电量阈值＜第二电量阈值。
8.根据权利要求1所述的一种电动自行车租赁点的智能充电系统，其特征在于：所述智能充电系统还包括温度采集电路，所述温度采集电路实时采集充电电池的温度并发送至充电控制器，当某一充电电池的温度超出设定的第一温度阈值时，充电控制器控制相应的充电桩的充电电流将至第一电流阈值，经过第二时间阈值后，如果该充电电池的温度仍然超出设定的温度阈值，则充电控制器控制控制相应的充电桩关闭对该充电电池的充电并发出报警。
9.根据权利要求6所述的一种电动自行车租赁点的智能充电系统，其特征在于：当电源模块和充电控制器的温度高于设定的第二温度阈值（60℃）时，充电控制器关闭所有充电桩的充电输出直至温度降低到设定值再重新打开充电桩的充电输出。
10.根据权利要求3-9中任一项所述的一种电动自行车租赁点的智能充电系统，其特征在于：恢复供电时，先将充电控制器复位到原始状态，并关闭所有的充电桩的充电端口输出及电源模块的交流供电，依次查询数据采集模块中的信息，重新开启相应的充电，对停止充电前已经充满电的不再提供充电。
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