CN107089162A - 智能电动车充电桩及其充电方法 - Google Patents

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CN107089162A CN201710267253.9A CN201710267253A CN107089162A CN 107089162 A CN107089162 A CN 107089162A CN 201710267253 A CN201710267253 A CN 201710267253A CN 107089162 A CN107089162 A CN 107089162A
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Abstract

本发明所公开的一种智能电动车充电桩,容纳舱通过多块隔板分割形成有用于放置电动车的充电空间多个,各充电空间内均固定有用于放置用户充电器的一存放舱,各存放舱内固定有与用户充电器的插头连接的充电插座;容纳舱上安装有对电动车蓄电池进行慢充控制的充电主控单元,充电主控单元上连接有变压器、通信模块、计量模块多个和电子锁控制器多个,变压器与交流电输入模块连接,且各计量模块的交流电输出端分别与各充电插座电连接;各充电空间的开口处和存放舱的开口处分别铰接有可开启的舱门,且舱门上设有电子锁,且电子锁控制器的输出端与电子锁连接。提高设备安全性和稳定性,使用安全可靠,管理维护方便、低能耗,保障电动车用户的出行效率。

Description

智能电动车充电桩及其充电方法
技术领域
本发明涉及一种电动车进行智能充电的设备与方法,尤其是智能电动车充电桩及其充电方法。
背景技术
现有市面上的电动车充电桩(以下简称“充电桩”),一般现有技术中均采用快充技术的充电桩,所谓快充技术,就是使用高电压以及大电流(远大于被充电单车额定充电电压和电流)的直流电充电技术,其内部充电主控单元集成大功率直流变压器,充电时不使用电动车标配的充电器,且内置大功率变压器必然会在使用过程中产生大量热量,出于安全和成本的考虑,每一个快充充电桩一般只能同时提供两路直流输出。这种充电桩由于收益较高、无需功能设置、易维护等因素主要存在于路边小店。从理论上来讲,使用高压大电流充电必然会比使用标配充电器在单位时间内对蓄电池充入更多电能。但是由于用户电动车所配备的蓄电池(主要是铅酸电池)实际上是不支持这种所谓的快速充电方式的,且长期使用会对蓄电池造成不可逆的损伤,极大地降低使用寿命。快充充电桩的初衷是为了解决用户应急或未携带标配充电器等情况的,并不能作为经常性的充电手段。实际测试显示,一辆具备一组状态良好的铅酸蓄电池的电动车首次使用快充充电十分钟,所得到的电量大约能行驶3~5公里,多次使用后,所能行驶的距离逐渐下降,最终只有大约1公里左右,而且电池出现失水快、鼓包、变形、容量下降,甚至出现无法启动、无法充电的情况。有用户由于工作需要,经常应急快充,当行驶距离大幅下降后,只能采用累加快充时间的方式,例如不间断地充五个十分钟或更多,寄希望于能行驶需要的距离,但效果却并不理想,而且加速了电池受损的速度和程度,最终只能提前更换蓄电池,如此恶性循环。
快充充电桩最大的隐患来自于它本身的设计,其内部集成了两个大功率直流变压器,充电时产生了大量热量,且有很多小店经营者为了应付市容稽查,就将设备放在店内,靠加装延长线供店外用户使用。这种将主机放在不通风的室内的情况非常危险,尤其是在夏天,本身就是电动车出行的高峰季节,快充充电桩经常两路同时工作,产生的大量热量无法及时排出,加上天气高温,极易引发火灾,造成人身及财产损失。
因此,基于上述存在的问题人们研究出了一种慢充的充电桩,其具体慢充技术的充电桩结构和方式为:提供给用户一个标准的220V左右的交流电插座,连接电动车蓄电池标配的充电器,按照额定方式正常充电。内部充电主控单元一般可同时输出10路到20路交流电,每路可独立工作且有电子显示屏显示充电剩余分钟数,用户通过实体按钮控制每路输出;每路输出具备停电记忆(记忆停电时剩余多少充电时长,来电自动继续工作)过载保护等功能;主板上具有设置查询按钮,可设置金额与充电时长的关系比例、查询收到金额;这种慢充由于是输出交流电,用户必须自备充电器,蓄电池在标准状态下充电,有利于保证使用寿命,但是充电时间较长,从极少电量到充满一般需要6~8小时,无法满足应急情况,而且慢充充电桩从原理上来说只是在电路上简单加装了开关控制器,并没有其他装置,在通电时,这个插座和普通的家用插座没有区别,理论上可以接入任何用电设备。于是就有用户不按规范,任意接入其他设备或擅自改装接入方式,例如:接入可使用普通插座的所谓微型老年代步汽车,在充电桩插座上外接扩展插座板,支付一笔费用,同时给多辆电动车充电,这些做法不但极不安全,并且如不制止,其他用户也会效仿,更加增加了运营成本,盈利艰难。
而且从用户支付方式来看,快充充电桩基本都是投币式,慢充充电桩绝大部分都安装有硬币器或非接触式读卡器或两者都有。硬币器和读卡器一般普遍采用RS232或RS485通讯接口与充电主控单元相连,用以控制每一路的电流输出。硬币器的使用部分解决了用户使用现金支付充电费用的需求,但是由于识别假币主要靠称重,难免会有收到假币的情况,且需要定期收取,维护不便;而使用读卡器必须先办理实物充值卡,充值卡内金额也需要定期充值,且难以在其他充电桩通用(每个充电桩运营商都有不同的充值卡),充电时必须随身携带,对使用电动车出行的用户造成极大不便,同时当慢充的充电设备铺设在公共场所时,由于充电时间较长且无人值守,就必须考虑用户设备的安全问题。
因此,有鉴于常见的先前技术有上述缺点,发明人针对前述缺点研究改进之道,终于有本发明的产生。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种提高使用效果和寿命的智能电动车充电桩及其充电方法。
本发明所设计的智能电动车充电桩,其具体包括:
一个交流电输入模块;
一个容纳舱,且容纳舱通过多块隔板分割形成有用于放置电动车的充电空间多个,各充电空间内均固定有用于放置用户充电器的一存放舱,各存放舱内固定有与用户充电器的插头连接的充电插座;
容纳舱上安装有对电动车蓄电池进行慢充控制的充电主控单元,充电主控单元上连接有变压器、通信模块、计量模块多个和电子锁控制器多个,变压器与交流电输入模块连接,且各计量模块的交流电输出端分别与各充电插座电连接;
各充电空间的开口处和存放舱的开口处分别铰接有可开启的舱门,且舱门上设有电子锁,且电子锁控制器的信号输出端与电子锁连接。
进一步优选,存放舱上设有散热孔若干。
进一步优选,存放舱的底面设有用于仅可穿出用户充电器的输出端插头的通孔。
进一步优选,电子锁采用电磁式电子锁或机械式电子锁。
进一步优选,充电主控单元上还设有用于连接现场应急维护模块的扩展接口。
根据上述提供的智能电动车充电桩,其具体充电方法包括步骤如下:
A、根据设备的通信模块进行申请接入云端后台的信息,并自动生成一个包含设备ID等信息的二维码及相应编号;
B、用户利用手持终端扫描设备唯一二维码或输入与二维码对应的编号而得到设备状态信息进行预充电操作,通过预充电操作完成其对应选择的充电空间的舱门电子锁和存放舱的舱门电子锁开启和关闭;
C、根据设备设定的时限判定用户是否接入电动车的充电设备,具体判定后的操作运行步骤具有以下两个;
1)当用户在设定的时限内接入充电设备,即判定完成预充电操作,并通过充电主控单元向交流电输出发出通电指令,开始充电;同时,串联在电网和充电插座之间的线路上的计量模块进行充电的计时和计量,并将计量信息传输给充电主控单元,同时充电主控单元向电子锁控制器发送锁住电子锁的指令,使得充电空间的舱门和存放舱的舱门电子锁被锁住的关闭状态;
2)当用户在设定的时限内未接入充电设备,即判定未完成预充电操作,并通过充电主控单元向交流输出模块发出切断当前一路的交流电输出的指令,同时充电主控单元不向电子锁控制器发送锁住电子锁的指令,使得充电空间的舱门和存放舱的舱门处于持续开启状态;
D、当电动车的电池充电参数达到预充电操作所设置的充电时限或充电容量后,通过充电主控单元按照设定立即切断当前一路的交流电输出并通过通信模块上报云端后台,显示正常充电结束,并在设定的等待时限内通过手持终端向充电主控单元发送打开电子锁指令,具体操作运行步骤具有以下两个;
1)当在设定的等待时限内充电主控单元未接收到手持终端所发送的打开电子锁的指令,则开始通过云端后台的设定进行计时,并根据未向充电主控单元发送打开电子锁指令的时长进行自动实时计算充电设备和电动车的保管费用,同时电子锁持续处于关闭状态;
2)当在设定的等待时限内充电主控单元接收到手持终端所发送的打开电子锁的指令,则充电主控单元立即向电子锁发送指令进行开启电子锁。
E、利用计量模块测得的充电时间和消耗的充电电能进行判定充电插座是否与大功率设备连接进行充电。
进一步优选,还包括正常充电结束后可根据充电主控单元设定的设定时限内进行免费申请延期打开电子锁,超过设定时限则视为用户放弃免费申请延期。
进一步优选,预充电操作包括充电时间的选择和是否支付费用。
进一步优选,还包括在不使用充电桩设备的情况下充电空间的舱门和存放舱的舱门通过电子锁进行锁住,并始终处于关闭状态。
进一步优选,还包括通过计量模块实时监测电流大小的方式进行判定是否有充电设备的接入,而进行充电未使用的断电保护操作运行,其具体的操作运行步骤包括如下:
通过计量模块实时监测电流大小的方式进行判定是否有充电设备的接入,而进行充电未使用断电保护的具体运行步骤如下:当计量模块实时监测的电流低于或高于0.1A的数值时,计量模块立即发送信号到充电主控单元,再经通信模块发送到系统云端后台,而后台在设定时限内未收到充电电流高于0.1A的信号时,则立即下发断电指令到通信模块,再到充电主控单元,充电主控单元立即切断这一路交流电输出。
本发明所设计的智能电动车充电桩及其充电方法的有益效果:
1)外部无实体按钮,极大降低了由于操作所产生的机械故障率。
2)由于采用了慢充的设计,智能充电桩内部无大功率直流变压器,工作中不会产生大量热量,利于提高设备安全性和稳定性;
3)充电主控单元预留了用于连接现场应急维护使用的模块的扩展接口,可满足不同经营者的功能需求且维护方便;
4)每一路充电输出都集成了功耗计量模块,不但可监测输出电流电压还可杜绝用户接入超大功率用电设备而造成的电费超出成本且及不安全的极端情况;
5)智能充电桩在设计之初就充分考虑了安全性问题,充电插座安装在舱内,任何时候舱门一般都处于关闭状态且闲置时插座无电流输出,确保了儿童等人在不使用充电服务时无法直接接触到。充电时,充电器放在舱室内,如果是在雨天,不用担心会被雨水溅湿而造成短路失火,而在晴天避免太阳直射且有丰富的散热孔保证热量排出,即使用户使用了劣质充电器或充电器自身故障而引起自燃,也不必过分担心,因为充电器存放舱安装在相对独立的位置,钢制的充电器存放舱会把火势控制在舱室内,无法蔓延;
6)充电器存放舱不但可以确保防火安全,也兼顾了用户的设备财产安全。舱门上和充电位的栏杆上都安装了电子锁。电子锁只有在用户确认支付服务费用后才可开启,这样就保证了充电位始终为有充电需求的用户预留。当用户充电结束后,如果用户没有按照约定及时取走充电器和电动车,系统将收取用户设备保管费,用户支付后,才可打开电子锁取走设备。
7)用户准备充电时无需准备硬币,省去了零钱兑换的问题,所有操作全部在移动端APP内完成,只要拥有智能手机就可以在任何一个安装有智能充电桩的地方享受充电服务;
8)智能充电桩由于功能强大、管理维护方便,具有低能耗、绿色环保、安全可靠等特性,可作为便民工程的一部分,在公共场所广泛架设,保障使用电动车用户的出行效率。
附图说明
图1是实施例1的整体结构立体图;
图2是实施例1的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
如图1所示,本实施例所描述的智能电动车充电桩,其具体包括:
一个交流电输入模块10;
一个容纳舱1,且容纳舱1通过多块隔板2分割形成有用于放置电动车的充电空间3多个,各充电空间3内均固定有用于放置用户充电器的一存放舱5,各存放舱5内固定有与用户充电器的插头连接的充电插座7;
容纳舱1上安装有对电动车蓄电池进行慢充控制的充电主控单元8,充电主控单元8上连接有变压器9、通信模块11、计量模块12多个和电子锁控制13器多个,变压器9与交流电输入模块10连接,且各计量模块12的交流电输出端分别与各充电插座7电连接;
各充电空间3的开口处和存放舱5的开口处分别铰接有可开启的舱门4,且舱门4上设有电子锁14,且电子锁控制器13的信号输出端与电子锁14连接。其结构出于在慢充的过程中,当设备铺设在公共场所时,由于充电时间较长且无人值守,使得用户的充电设备存在安全问题,所以智能充电桩的每一路输出端具备电子锁14功能,在用户使用充电服务时可锁定用户电动车和充电器。各充电空间3的开口处舱门4可设置为栏杆结构。
在每一路的配备用于计算功耗的计量模块12,方便运营商根据不同地区背景条件设置不同的充电服务模式供用户选择,并且可以防止用户擅自接入非标准大功率用电设备造成超出成本用电。
其中通信模块11,支持2G/3G/4G移动通讯、同时支持WIFI、以太网接入,可实现网络云端后台统一管理,远程维护调试,用户通过手机等移动端实现充电设备定位、查找、供电、断电、开锁、充电信息查询等所有服务。
其中存放舱5采用多功能的箱体结构,使得使用时坚固耐用、防雷击、可适应室外极端恶劣气候条件,还可防暴雨级别的雨水流入;存放舱5通过钢梁固定在每个充电空间3的内侧面中部,与地面距离约0.8米左右,尽可能与大多数电动车充电口位置等高,使得用户操作舒适、方便。
其中充电主控单元中的控制芯片采用单片机,且单片机采用MSP430单片机。
当用户要使用充电服务时,先打开移动端APP向当前智能充电桩支付充电费用。云端服务器向该设备发送收到支付成功信号后,由于通信模块11采用通讯长连接的方式,可根据云端信号实时向充电主控单元8发出指令,充电主控单元8根据指令开放相应一路的交流输出,此路通电指示灯打开,同时此路的计量模块12开始工作、电子锁控制器13打开充电器存放舱5的舱门4。用户先将充电器输出端插头从存放舱5内的下方输出孔51取出并接入电动车充电接口,再将充电器输入端插头插入存放舱5内的充电插座后开始充电,把充电器在存放舱5内放置好,手动合上存放舱5的舱门4和充电空间的舱门4或栏杆后可离开。在充电器存放舱5门打开后,如果充电插座在数分钟内未接入充电设备,计量模块将监测到此信息,并通过充电主控单元8反馈到通信模块11,通信模块11可根据设定规则,立即指示充电主控单元8切断当前路的交流输出,确保安全。通信模块11也可上报云端服务器,提醒是否继续等待用户接入充电设备或立即切断交流输出。
在每路输出开始工作时,通信模块11发出的指令中有应用于计量模块12的特殊参数,包含此次充电服务允许输出的最大电能值。如果在充电服务约定结束时间到达之前,消耗电能已达到上限值,计量模块可通知充电主控单元立即切断此路输出,或者上报云端等待其他指令;如果约定时间内没有达到上限值,则此工作模式不执行。
考虑到用户在接受充电服务后有可能随时中断充电服务,或者在充电服务结束后,还未及时取走充电器和电动车,需要在原地短暂停放等人性化的需求,电子锁控制器13的开锁指令在设计上优先于任何工作模式,由用户或维护人员通过云端指令执行,且可以忽略任何情况随时执行。
本实施例中通过存放舱5上设有散热孔51若干。散热孔51设于四周和底板上,四周舱壁散热孔51朝斜下方开口,而且散热孔51对充电设备发出热量进行散发出外界的作用。
本实施例中通过存放舱5的底面设有用于仅可穿出用户充电器的输出端插头的通孔15。其通孔的设计达到了防止其他大功率的设备与充电插座7连接的作用。
本实施例中通过电子锁14采用电磁式电子锁或机械式电子锁。提高使用性能,机械式电子锁成本较低,最适合使用于本实施例的充电桩中。
本实施例中通过充电主控单元8上还设有用于连接现场应急维护模块的扩展接口14。其结构设计可满足不同经营者的功能需求且维护方便。
本实施例中通过根据上述提供的智能电动车充电桩,其具体充电方法包括步骤如下:
A、根据设备的通信模块11进行申请接入云端后台的信息,并自动生成一个包含设备ID等信息的二维码及相应编号;
B、用户利用手持终端扫描设备唯一二维码或输入与二维码对应的编号而得到设备状态信息进行预充电操作,通过预充电操作完成其对应选择的充电空间3的舱门电子锁14和存放舱5的舱门电子锁14开启和关闭;预充电操作包括充电时间的选择和是否支付费用;
C、根据设备设定的时限判定用户是否接入电动车的充电设备,具体判定后的操作运行步骤具有以下两个;
1)当用户在设定的时限内接入充电设备,即判定完成预充电操作,并通过充电主控单元8向交流电输出发出通电指令,开始充电;同时,串联在电网和充电插座17之间的线路上的计量模块11进行充电的计时和计量,并将计量信息传输给充电主控单元8,同时充电主控单元8向电子锁控制器13发送锁住电子锁14的指令,使得充电空间3的舱门和存放舱5的舱门通过电子锁14处于被锁住的关闭状态;
2)当用户在设定的时限内未接入充电设备,即判定未完成预充电操作,并通过充电主控单元8向交流输出模块10发出切断当前一路的交流电输出的指令,同时充电主控单元8不向电子锁控制器13发送锁住电子锁14的指令,使得充电空间3的舱门4和存放舱5的舱门4处于持续开启状态;
其C步骤中设定的时限为3分钟,即在3分钟内用户没有完成操作取消此次交易,返还消费金额到用户支付账户并切断当前一路的交流电输出。
D、当电动车的电池充电参数达到预充电操作所设置的充电时限或充电容量后,通过充电主控单元8按照设定立即切断当前一路的交流电输出并通过通信模块上报云端后台,显示正常充电结束,并在设定的等待时限内通过手持终端向充电主控单元8发送打开电子锁14指令,具体操作运行步骤具有以下两个;
1)当在设定的等待时限内充电主控单元未接收到手持终端所发送的打开电子锁的指令,则开始通过云端后台的设定进行计时,并根据未向充电主控单元发送打开电子锁14指令的时长进行自动实时计算充电设备和电动车的保管费用,同时电子锁14持续处于关闭状态;其中可设定费率为1元/2小时,在每2小时的第一秒扣除。设定当设备保管费累加达到12元,即24小时后,系统提示此设备当前一路充电位已被占用超过24小时,并继续记录保管费等待维护人员现场处理。从开始记录保管费到当前时间段内,用户必须先付清已产生的保管费才可开锁取走电动车和充电器。
2)当在设定的等待时限内充电主控单元8接收到手持终端所发送的打开电子锁14的指令,则充电主控单元8立即向电子锁14发送指令进行开启电子锁14;
其D步骤中可设定消费模式为支付1元可充电2h,电能消耗上限为500Wh,即0.5度电(实际应用可设定多种消费模式及相应最大电能消耗值并且可累加)。
E、利用计量模块12测得的充电时间和消耗的充电电能进行判定充电插座7是否与大功率设备连接进行充电。
本实施例中通过还包括正常充电结束后可根据充电主控单元8设定的设定时限内进行免费申请延期打开电子锁14,超过设定时限则视为用户放弃免费申请延期,免费申请延期的设定时限为30分钟内。
本实施例中通过还包括在不使用充电桩设备的情况下充电空间3的舱门4和存放舱5的舱门4通过电子锁14进行锁住,并始终处于关闭状态。
本实施例中通过还包括通过计量模块12实时监测电流大小的方式进行判定是否有充电设备的接入,而进行充电未使用的断电保护操作运行,其具体的操作运行步骤包括如下:
通过计量模块12实时监测电流大小的方式进行判定是否有充电设备的接入,而进行充电未使用断电保护的具体运行步骤如下:当计量模块12实时监测的电流低于或高于0.1A的数值时,计量模块12立即发送信号到充电主控单元8,再经通信模块11发送到系统云端后台,而后台在设定时限内未收到充电电流高于0.1A的信号时,则立即下发断电指令到通信模块11,再到充电主控单元8,充电主控单元8立即切断这一路交流电输出。
其上述各项参数的设定通过打开设备总开关,通信模块11开始工作,优先检查是否可用本地接口(包括WIFI)接入互联网。本地接口需要设置,在本地使用PC连接充电主控单元8上的维护接口,设置本地网络参数。如果没有本地互联网接入条件的,通信模块11则开启无线移动接入互联网的方式(2G/3G/4G等),与云端系统后台建立交互,云端系统后台审核申请接入设备的合法性,通过后云端维护后台或通过本地扩展接口对设备进行初始设置并保存。
另外,根据上述设定的参数和设备结构进行充电插座是否与大功率设备连接进行充电的测试:选择“第3路”充电空间,在第3路指示灯亮起后,立即把一台额定功率为1000W的用电设备(已测试功率误差在±30W)的电源插头插入到第3路充电插座7上,并打开最大档位。等待到约27分钟时,看到指示灯熄灭,系统后台提示此智能充电桩第3路充电输出已消耗500Wh,并已切断电源。按电能消耗计费功能测试正常。计量模块12实时计量电能消耗,由于用户使用了非常规用电设备,设定的500Wh电能在不到30分钟就已经消耗完毕,所以计量模块12实时发送信号到充电主控单元8,充电主控单元8按照设定立即切断这一路交流点输出,并发送信号到系统云端后台。
电动车的标配充电器与充电插座7连接测试:选择“第1路”充电位,第1路通电指示灯亮起后,将电动车推入充电位,按要求接入标配充电器,关闭舱门和充电位栏杆。声明:此次测试选用的电动车装备有72V、20Ah的一组铅酸蓄电池,标配充电器在接入普通220V交流电后,输出到这组蓄电池的直流充电电流平均约为2A,每小时理论功耗为144Wh,加上充电器损耗,实际电能消耗约为平均每小时接近200Wh。那么充电2小时最多消耗约400Wh电能,不会触发电能达到上限而提前断电的功能。在到达2小时后,通电指示灯熄灭,等待时间开始计时。此刻,在测试手机APP上操作申请1次延长等待时间。这样,可等待时间累计达到1小时。1小时等待时间即将结束时,为了测试功能,APP内暂时不操作。当等待时间完全结束时的数秒内,APP内收到用户提示信息,提示“约定等待取车时间已结束,将按照1元/2小时收取设备保管费,当前保管费为1元,请尽快取走电动车……”。这时在APP内选择“开锁取车”时,弹出结算设备保管费界面,按提示支付成功后,充电空间3的电子锁14和存放舱5的舱门4顺利及时弹开,收取充电器、关闭舱门4并推出电动车、关闭充电位栏杆,整个充电服务结束。这部分测试对于智能充电桩来说主要是测试了每路配备的两个电子锁14的可行性及可靠性。
上述的两种测试验证了智能充电桩硬件的主要功能,包括对指定充电路的供电、断电、计量功耗、指示灯状态、电子门锁的控制等,实际测试结果令人满意。智能充电桩可以满足用户正常充电的需求、支付方便快捷,从技术上降低了用户接入非法用电设备的几率和经营成本风险,并确保安全。充电器存放舱、充电位栏杆、两个电子锁的设计可以解决用户在公共场所给电动车充电的财产安全顾虑,而且可以避免充电位被非法占用,确保有需求的用户可以及时使用,从而提高智能充电桩的整体使用率,更保障了设备运营商的经济收益,形成良性循环。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能电动车充电桩,其特征在于,包括:
一个交流电输入模块;
一个容纳舱,且容纳舱通过多块隔板分割形成有用于放置电动车的充电空间多个,各充电空间内均固定有用于放置用户充电器的一存放舱,各存放舱内固定有与用户充电器的插头连接的充电插座;
容纳舱上安装有对电动车蓄电池进行慢充控制的充电主控单元,充电主控单元上连接有变压器、通信模块、计量模块多个和电子锁控制器多个,变压器与交流电输入模块连接,且各计量模块的交流电输出端分别与各充电插座电连接;
各充电空间的开口处和存放舱的开口处分别铰接有可开启的舱门,且舱门上设有电子锁,且电子锁控制器的信号输出端与电子锁连接。
2.根据权利要求1所述的智能电动车充电桩,其特征在于,存放舱上设有散热孔若干。
3.根据权利要求2所述的智能电动车充电桩,其特征在于,存放舱的底面设有用于仅可穿出用户充电器的输出端插头的通孔。
4.根据权利要求3所述的智能电动车充电桩,其特征在于,电子锁采用电磁式电子锁或机械式电子锁。
5.根据权利要求1所述的智能电动车充电桩,其特征在于,充电主控单元上还设有用于连接现场应急维护模块的扩展接口。
6.根据权利要求1-5所述的智能电动车充电桩,其特征在于,具体充电方法包括步骤如下:
A、根据设备的通信模块进行申请接入云端后台的信息,并自动生成一个包含设备ID等信息的二维码及相应编号;
B、用户利用手持终端扫描设备唯一二维码或输入与二维码对应的编号而得到设备状态信息进行预充电操作,通过预充电操作完成其对应选择的充电空间的舱门电子锁和存放舱的舱门电子锁开启和关闭;
C、根据设备设定的时限判定用户是否接入电动车的充电设备,具体判定后的操作运行步骤具有以下两个;
1)当用户在设定的时限内接入充电设备,即判定完成预充电操作,并通过充电主控单元向交流电输出发出通电指令,开始充电;同时,串联在电网和充电插座之间的线路上的计量模块进行充电的计时和计量,并将计量信息传输给充电主控单元,同时充电主控单元向电子锁控制器发送锁住电子锁的指令,使得充电空间的舱门和存放舱的舱门通过电子锁处于被锁住的关闭状态;
2)当用户在设定的时限内未接入充电设备,即判定未完成预充电操作,并通过充电主控单元向交流输出模块发出切断当前一路的交流电输出的指令,同时充电主控单元不向电子锁控制器发送锁住电子锁的指令,使得充电空间的舱门和存放舱的舱门处于持续开启状态;
D、当电动车的电池充电参数达到预充电操作所设置的充电时限或充电容量后,通过充电主控单元按照设定立即切断当前一路的交流电输出并通过通信模块上报云端后台,显示正常充电结束,并在设定的等待时限内通过手持终端向充电主控单元发送打开电子锁指令,具体操作运行步骤具有以下两个;
1)当在设定的等待时限内充电主控单元未接收到手持终端所发送的打开电子锁的指令,则开始通过云端后台的设定进行计时,并根据未向充电主控单元发送打开电子锁指令的时长进行自动实时计算充电设备和电动车的保管费用,同时电子锁持续处于关闭状态;
2)当在设定的等待时限内充电主控单元接收到手持终端所发送的打开电子锁的指令,则充电主控单元立即向电子锁发送指令进行开启电子锁;
E、利用计量模块测得的充电时间和消耗的充电电能进行判定充电插座是否与大功率设备连接进行充电。
7.根据权利要求5所述的智能电动车充电桩的充电方法,其特征在于,还包括正常充电结束后可根据充电主控单元设定的设定时限内进行免费申请延期打开电子锁,超过设定时限则视为用户放弃免费申请延期。
8.根据权利要求5所述的智能电动车充电桩的充电方法,其特征在于,预充电操作包括充电时间的选择和是否支付费用。
9.根据权利要求5所述的智能电动车充电桩的充电方法,其特征在于,还包括在不使用充电桩设备的情况下充电空间的舱门和存放舱的舱门通过电子锁进行锁住,并始终处于关闭状态。
10.根据权利要求5所述的智能电动车充电桩的充电方法,其特征在于,还包括通过计量模块实时监测电流大小的方式进行判定是否有充电设备的接入,而进行充电未使用的断电保护操作运行,其具体的操作运行步骤包括如下:
通过计量模块实时监测电流大小的方式进行判定是否有充电设备的接入,而进行充电未使用断电保护的具体运行步骤如下:当计量模块实时监测的电流低于或高于0.1A的数值时,计量模块立即发送信号到充电主控单元,再经通信模块发送到系统云端后台,而后台在设定时限内未收到充电电流高于0.1A的信号时,则立即下发断电指令到通信模块,再到充电主控单元,充电主控单元立即切断这一路交流电输出。
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