CN107351723A - 一种电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统，电动汽车包括车体、可充电电池、充电头、充电头驱动器、车体充电控制器、充电头感应器和车内感应付费装置；充电桩包括桩体、充电槽、桩体充电控制器、充电桩感应器和桩体感应收费装置；充电系统包括如上所述的电动汽车和如上所述的充电桩。本发明有益效果：结构简单，无需人工操作，方便快捷，成本低，效率高。

Description

一种电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统
技术领域
本发明涉及车辆充电技术领域，特别是指一种电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统。
背景技术
随着新能源汽车的发展，市场上的电动汽车越来越多，然而电动汽车的充电技术的发展水平却不高。目前市场上主要有三种充电方式，一是传导式，即以电缆为介质，通过人工操作进行充电，缺点是需要人工才能完成，连接部分为易损件，安全程度有一定局限性；二是无线式，即通过无线线圈进行感应充电，缺点是成本较高，技术尚未完全成熟，充电效率和可靠性低；三是电池更换式，即通过更换已充好电的电池为电动汽车提供续航能力，缺点是成本高，标准化要求高。同时，以上方式的费用结算效率可以进一步提高。因此，现有技术严重制约了电动汽车的发展。
发明内容
本发明提出一种电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统，解决了现有技术中上述的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种电动汽车，包括；
车体；
可充电电池，用于为车体提供动力能源，设置于车体内；
充电头，用于通过与充电桩连接，为可充电电池充电，设置于车体内，与可充电电池连接；
充电头驱动器，用于驱动充电头伸出车体与充电桩连接，设置于车体内，与充电头连接；
车体充电控制器，用于监测可充电电池电量，并在可充电电池电量低于预设值时发送充电提醒信号，以及开启或关闭充电头驱动器，设置于车体内，与充电头驱动器连接；
充电头感应器，用于感应充电头附近预设范围内的活体及障碍物，向车体充电控制器发送开始充电或停止充电信号，设置于车体上；
车内感应付费装置，用于与充电桩进行信号交互，以实现充电费用结算，设置于车体内。
进一步地，本发明所述的电动汽车，还包括：
车体充电控制器显示屏，用于显示车体充电控制器监测到的可充电电池电量，以及接收并显示车体充电控制器发送的充电提醒信号，设置于车体充电控制器上，与车体充电控制器连接。
进一步地，本发明所述的电动汽车，还包括：
充电头盖，用于保护充电头，设置于车体上，与车体表面持平；
车体充电指示灯，用于显示电池是否处于充电状态，与车体充电控制器连接。
进一步地，本发明所述的电动汽车，还包括：
车体定位装置，用于确定车体当前所处的位置，与车体充电控制器显示屏连接；
车体无线通信装置，用于接收车体周边充电桩的位置信息，与车体充电控制器显示屏连接。
优选地，充电头包括若干具有弹性的正负极搭线。
一种与如上所述的电动汽车匹配的充电桩，包括：
桩体；
充电槽，用于通过与充电头连接，为可充电电池充电，设置于桩体上；
桩体充电控制器，用于开启或关闭充电槽的供电，并根据充电槽的充电参数生成充电费用信息，设置于桩体上；
充电桩感应器，用于感应充电槽附近预设范围内的活体及障碍物，向桩体充电控制器发送开始充电或停止充电信号，设置于桩体上；
桩体感应收费装置，用于根据桩体充电控制器的充电费用信息与车内感应付费装置进行信号交互以实现充电费用结算，设置于桩体内。
进一步地，本发明所述的充电桩，还包括：
充电槽盖，用于保护充电槽，设置于桩体上。
进一步地，本发明所述的充电桩，还包括：
充电桩显示屏，用于显示充电参数和充电费用信息，设置于桩体上。
进一步地，本发明所述的充电桩，还包括：
桩体定位装置，用于确定桩体当前所处的位置并生成桩体位置信息；
桩体无线通信装置，用于发送桩体定位装置生成的桩体位置信息。
一种充电系统，包括如上所述的电动汽车，以及如上所述的充电桩。
本发明的有益效果为：
本发明所述的电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统，结构简单，无需人工操作，方便快捷，成本低，效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统一个实施例的结构示意图；
图2为本发明一种电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统另一个实施例的结构示意图。
图3为本发明一种电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统另一个实施例横置式的充电桩的结构示意图。
图中：
1、车体；2、可充电电池；3、充电头；4、充电头驱动器；5、车体充电控制器；6、充电头感应器；7、车内感应付费装置；8、车体充电控制器显示屏；9、充电头盖；10、车体充电指示灯；11、车体定位装置；12、车体无线通信装置；13、雨棚盖；14、桩体；15、充电槽；16、桩体充电控制器；17、充电桩感应器；18、桩体感应收费装置；19、充电槽盖；20、充电桩显示屏；21、桩体定位装置；22、桩体无线通信装置；23、许可装置；24、短路保护电路；25、广告屏。
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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所述的电动汽车，包括；
车体1；
可充电电池2，用于为车体1提供动力能源，设置于车体1内；
充电头3，用于通过与充电桩连接，为可充电电池2充电，设置于车体1内，与可充电电池2连接；
充电头驱动器4，用于驱动充电头3伸出车体1与充电桩连接，设置于车体1内，与充电头3连接；
车体充电控制器5，用于监测可充电电池2电量，并在可充电电池2电量低于预设值时发送充电提醒信号，以及开启或关闭充电头驱动器4，设置于车体1内，与充电头驱动器4连接；
充电头感应器6，用于感应充电头3附近预设范围内的活体及障碍物，向车体充电控制器5发送开始充电或停止充电信号，设置于车体1上；
车内感应付费装置7，用于与充电桩进行信号交互，以实现充电费用结算，设置于车体1内。
其中，本发明所述的电动汽车，还包括：
车体充电控制器显示屏8，用于显示车体充电控制器5监测到的可充电电池2电量，以及接收并显示车体充电控制器5发送的充电提醒信号，设置于车体充电控制器5上，与车体充电控制器5连接。
其中，本发明所述的电动汽车，还包括：
充电头盖9，用于保护充电头3，设置于车体1上，与车体1表面持平；
车体充电指示灯10，用于显示电池是否处于充电状态，与车体充电控制器5连接。
其中，本发明所述的电动汽车，还包括：
车体定位装置11，用于确定车体1当前所处的位置，与车体充电控制器显示屏8连接；
车体无线通信装置12，用于接收车体1周边充电桩的位置信息，与车体充电控制器显示屏8连接。
其中，优选地，充电头3包括若干具有弹性的正负极搭线。
一种与如上所述的电动汽车匹配的充电桩，包括：
桩体14；
充电槽15，用于通过与充电头3连接，为可充电电池2充电，设置于桩体14上；
桩体充电控制器16，用于开启或关闭充电槽15的供电，并根据充电槽15的充电参数生成充电费用信息，设置于桩体14上；
充电桩感应器17，用于感应充电槽15附近预设范围内的活体及障碍物，向桩体充电控制器16发送开始充电或停止充电信号，设置于桩体14上；
桩体感应收费装置18，用于根据桩体充电控制器16的充电费用信息与车内感应付费装置7进行信号交互以实现充电费用结算，设置于桩体14内。
其中，本发明所述的充电桩，还包括：
充电槽盖19，用于保护充电槽15，设置于桩体14上。
其中，本发明所述的充电桩，还包括：
充电桩显示屏20，用于显示充电参数和充电费用信息，设置于桩体14上。
其中，本发明所述的充电桩，还包括：
桩体定位装置21，用于确定桩体14当前所处的位置并生成桩体14位置信息；
桩体无线通信装置22，用于发送桩体定位装置21生成的桩体14位置信息。
其中，本发明所述的充电桩，还包括：
雨棚盖13，用于在雨雪天气保护充电桩，设置于桩体14上方。
本发明所述的充电系统，包括如上所述的电动汽车，以及如上所述的充电桩。
本发明所述的电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统，其工作过程为：
当电动汽车行驶到一定里程，可充电电池2的电量变少达到预警值时，车体充电控制器5发出需要充电的信号，显示在车体充电控制器显示屏8上，车体充电指示灯10显示为红色闪烁状态。车主驾驶电动汽车行驶到桩体14的附近，当车体1驶至适合充电的指定位置后，充电头感应器6感应充电头3附近预设范围内是否存在活体及障碍物，若无活体及障碍物，则向车体充电控制器5发送可以充电的信号，车体充电控制器5向充电头驱动器4发出进行充电的信号，充电头驱动器4驱动收藏在车体1内的充电头3伸出车体1，并与桩体14上的充电槽15搭接在一起。与此同时，充电桩感应器17感应充电槽15附近预设范围内是否存在活体及障碍物，若充电槽15附近预设范围内无活体及障碍物，则向桩体充电控制器16发送可以充电的信号，桩体充电控制器16向充电槽15发出开始充电的信号，充电槽15通过充电头3对可充电电池2进行充电。车体充电指示灯10为红色常亮状态，显示可充电电池2正处于充电状态。其中，车体充电控制器5对可充电电池2电路的监测，以及车体充电控制器5发出需要充电的信号，均可以通过电路实现，而且原理简单，包括的部件减少，体积较小，且功耗较小。另外，车体充电控制器5发出的需要充电的信息，可以是声光报警信号，也可以是手机短信，还可以是手机应用程序信息推送等，只要其能达到提醒以使可充电电池2及时充电的效果即可。
当可充电电池2充满电时，车体充电指示灯10显示为绿色状态，桩体充电控制器16向充电槽15发出停止充电的信号，充电槽15停止供电。车体充电控制器5向充电头驱动器4发出停止充电的信号，充电头驱动器4驱动充电头3收回车体1中。桩体充电控制器16根据充电槽15的充电参数生成充电费用信息，桩体感应收费装置18根据桩体充电控制器16的充电费用信息与车内感应付费装置7进行信号交互，完成充电费用的结算，车主驾驶车辆离开。其中，桩体充电控制器16根据充电槽15的充电参数生成充电费用信息，可以通过电路实现，而且原理简单，包括的部件减少，体积较小，且功耗较小。
如果充电过程中，车体1和桩体14之间有活体及障碍物阻隔，充电过程中断，以保证人身安全和设备安全。
充电头盖9的作用类似汽车油箱盖，用于保护充电头，防止灰尘水渍等杂质进入。充电槽盖19的作用是封闭充电槽，保护充电槽。雨棚盖13的作用是在雨雪等天气下对桩体14进行保护，防止雨雪等损坏桩体14。
另外，在汽车行驶过程中，可以通过车体定位装置11实时确定车体1当前所处的位置，并通过车体充电控制器显示屏8显示，例如用一个带颜色的圆点在车体充电控制器显示屏8上表示车体1，同时车体无线通信装置12获取车体1周边充电桩的位置信息，并将充电桩与车体1的相对位置关系，例如距离，在在车体充电控制器显示屏8上进行显示。
其中，本发明所述的电动汽车，车体充电控制器5包括：
地图信息预置单元，用于预置地图信息，以便更加精确地显示车体1与被选中的目标充电桩的距离及到达路线。
同时，通过预置地图信息，可以对被选中的目标充电桩进行路线查询及导航。
其中，充电桩的位置信息可以预置在车体充电控制器5中，也可以在桩体定位装置21生成桩体14位置信息后，通过桩体无线通信装置22获取，桩体无线通信装置22将桩体14位置信息发送给车体无线通信装置12，显示在车体充电控制器显示屏8上。
本发明所述的充电桩，还包括：
桩体充电占用提醒电路，用于发送当前桩体是否在充电的提醒信号，与桩体无线通信装置22连接。
通过设置桩体充电占用提醒电路，可以让驾驶者获知周边充电桩的使用情况，根据所驾驶车辆的可充电电池2电量情况，决定是否选择某一个未被使用的充电桩，或是否选择排队等待某一个正在被使用的充电桩。充电桩是否被使用，具体可以通过车体充电控制器显示屏8进行显示，例如被使用的充电桩显示为红色，未被使用的充电桩显示为绿色。
本发明所述的充电桩，还包括：
桩体充电预约信号接收电路，用于接收预约充电的信号，与桩体充电占用提醒电路连接。
通过设置桩体充电预约信号接收电路，可以让驾驶亟需充电的电动汽车的驾驶者，提前预约，并通过桩体充电占用提醒电路发送该充电桩在使用的提醒信号。
本发明所述的充电桩，还包括：
预约计时电路，用于对预约时间计时，在到达预设的时间内未被使用时，向桩体充电占用提醒电路发送重置信号，与桩体充电占用提醒电路连接。
通过设置预约计时电路，可以避免充电桩长时间被预约，但实际未被使用的情况发生，减少资源的浪费。
本发明所述的充电桩，还包括：
桩体充电剩余时间提醒电路，用于发送在当前桩体进行充电的可充电电池2充满电量所需要的时间，与桩体无线通信装置22连接。
通过设置桩体充电剩余时间提醒电路，可以让驾驶当前正在充电车辆的驾驶者，以及将要来充电的驾驶者，以及正在排队等待充电的驾驶者，更精确的了解可充电电池2充满电量所需要的时间，具体可以通过车体充电控制器显示屏8进行显示。
本发明所述的充电桩，还包括：
许可装置23，用于根据许可信息开启或关闭桩体充电控制器16，与桩体充电控制器16连接。
其中，许可信息来源于射频许可卡，许可装置为射频读取装置；或者许可信息来源于密码，许可装置为密码输入装置。许可装置23主要是方便管理人员对充电桩端进行管理、维护等。
本发明所述的充电桩，还包括：
短路保护电路24，用于对充电桩进行短路保护，与桩体充电控制器16连接。
其中，优选地，车体充电控制器显示屏8和充电桩显示屏20均为触摸屏。
另外，如图2所示，本发明所述的电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统也可用于电动公交车。因为电动公交车的车身较高，同时为保证乘客安全，可把充电头3、充电头驱动器4、和充电头盖9设置于车体1的车顶处。相应的，充电桩体14上充电槽15和充电槽盖19的位置也随之改变。其工作过程与图1所示的实施例类似。
另外，如图3所示，本使用新型所述的电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统，其充电桩还可以设置成横置式。其中，本发明所述的充电桩上还可以设置广告屏，广告屏可以为多个，用于投放各种广告，方便车主在充电期间获取广告信息。
本发明所述的电动汽车、与其匹配的充电桩及充电系统，结构简单，无需人工操作，方便快捷，成本低，效率高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车，其特征在于，包括；
车体(1)；
可充电电池(2)，用于为车体(1)提供动力能源，设置于车体(1)内；
充电头(3)，用于通过与充电桩连接，为可充电电池(2)充电，设置于车体(1)内，与可充电电池(2)连接；
充电头驱动器(4)，用于驱动充电头(3)伸出车体(1)与充电桩连接，设置于车体(1)内，与充电头(3)连接；
车体充电控制器(5)，用于监测可充电电池(2)电量，并在可充电电池(2)电量低于预设值时发送充电提醒信号，以及开启或关闭充电头驱动器(4)，设置于车体(1)内，与充电头驱动器(4)连接；
充电头感应器(6)，用于感应充电头(3)附近预设范围内的活体及障碍物，向车体充电控制器(5)发送开始充电或停止充电信号，设置于车体(1)上；
车内感应付费装置(7)，用于与充电桩进行信号交互，以实现充电费用结算，设置于车体(1)内。
2.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，还包括：
车体充电控制器显示屏(8)，用于显示车体充电控制器(5)监测到的可充电电池(2)电量，以及接收并显示车体充电控制器(5)发送的充电提醒信号，设置于车体充电控制器(5)上，与车体充电控制器(5)连接。
3.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，还包括：
充电头盖(9)，用于保护充电头(3)，设置于车体(1)上，与车体(1)表面持平；
车体充电指示灯(10)，用于显示电池是否处于充电状态，与车体充电控制器(5)连接。
4.根据权利要求2所述的电动汽车，其特征在于，还包括：
车体定位装置(11)，用于确定车体(1)当前所处的位置，与车体充电控制器显示屏(8)连接；
车体无线通信装置(12)，用于接收车体(1)周边充电桩的位置信息，与车体充电控制器显示屏(8)连接。
5.根据权利要求1所述的电动汽车，其特征在于，充电头(3)包括若干具有弹性的正负极搭线。
6.一种与权利要求1～5任一项所述的电动汽车匹配的充电桩，其特征在于，包括：
桩体(14)；
充电槽(15)，用于通过与充电头(3)连接，为可充电电池(2)充电，设置于桩体(14)上；
桩体充电控制器(16)，用于开启或关闭充电槽(15)的供电，并根据充电槽(15)的充电参数生成充电费用信息，设置于桩体(14)上；
充电桩感应器(17)，用于感应充电槽(15)附近预设范围内的活体及障碍物，向桩体充电控制器(16)发送开始充电或停止充电信号，设置于桩体(14)上；
桩体感应收费装置(18)，用于根据桩体充电控制器(16)的充电费用信息与车内感应付费装置(7)进行信号交互以实现充电费用结算，设置于桩体(14)内。
7.根据权利要求6所述的充电桩，其特征在于，还包括：
充电槽盖(19)，用于保护充电槽(15)，设置于桩体(14)上。
8.根据权利要求6所述的充电桩，其特征在于，还包括：
充电桩显示屏(20)，用于显示充电参数和充电费用信息，设置于桩体(14)上。
9.根据权利要求6所述的充电桩，其特征在于，还包括：
桩体定位装置(21)，用于确定桩体(14)当前所处的位置并生成桩体(14)位置信息；
桩体无线通信装置(22)，用于发送桩体定位装置(21)生成的桩体(14)位置信息。
10.一种充电系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的电动汽车，以及如权利要求6所述的充电桩。
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