CN107839524A - 一种分离式电动车充电设备及充电管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分离式电动车充电设备及充电管理方法，其包括充电终端和充电管理器，所述充电终端和所述充电管理器之间通过无线通信连接；所述充电终端进一步包括：第一电源模块、插座、继电器、电压检测模块、电流检测模块、第一MCU模块、显示器，所述充电管理器进一步包括：第二电源模块、第二MCU模块、支付模块；所述充电管理器还可连接有温度传感器、烟雾报警器、水浸传感器、热释电人体感应器等外设装置；不仅布线更方便，管理更方便，而且每个充电终端可分别显示各自的充电数据，更加人性化。
Description
技术领域
本发明涉及电动车充电技术领域，特别是一种分离式电动车充电设备及对应的充电管理方法。
背景技术
随着环境污染越来越严重，能源消耗巨大，目前新能源领域越来越受人们关注，国家大力推动新能源发展，电动车则是目前与人类生活息息相关的主要类型，在百姓生活中，电动车使用量慢慢增多，充电问题也慢慢暴露出来，电动车充电得不到正规管理，用户私拉电线，接线不规范导致的火宅常见，因此开发出电动车智能充电管理设备是解决一系列电动车充电问题的关键，目前市面上电动车充电设备均是采用多路充电主机+移动插座的方案，每个充电插座均要拉电源线接入充电主机，布线麻烦，且用户充电时不能实时看到充电信息，刷卡操作显得十分麻烦，不够人性化。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供了一种分离式电动车充电设备及充电管理方法，采用“充电管理器+充电终端”取代传统的“多路充电主机+移动插座”的方案，且充电管理器与充电终端之间采用无线通信方式连接，不仅布线更方便，管理更方便，而且每个充电终端可分别显示各自的充电数据，更加人性化。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种分离式电动车充电设备，其包括充电终端和充电管理器，所述充电终端和所述充电管理器之间通过无线通信连接；其中：
所述充电终端进一步包括：
第一电源模块，用于向充电终端及与其连接的电动车提供电源；
插座，用于与电动车进行电连接；
继电器，用于控制充电开关；
电压检测模块，用于采集用户的充电电压并传送至第一MCU模块；
电流检测模块，用于采集用户的充电电流并传送至第一MCU模块；
第一MCU模块，用于收集充电数据并上传至充电管理器，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电量；
显示器，用于显示所述充电数据；
所述充电管理器进一步包括：
第二电源模块，用于向充电管理器提供电源；
第二MCU模块，用于接收充电终端上传的充电数据；
支付模块，用于支付与所述充电数据相对应的充电费用。
优选的，所述充电终端的第一电源模块进一步包括相连接的AC/DC开关电源模块和LDO电源模块，所述AC/DC开关电源模块将市电转换为直流电输出，所述LDO电源模块对所述直流电进行降压处理。
优选的，所述电压检测模块采用电压互感器，所述电流检测模块采用电流互感器，并在所述电压互感器和所述电流互感器分别经运算放大器连接至第一MCU模块。
优选的，所述充电终端的第一MCU模块和所述充电管理器的第二MCU模块分别设有RF模块，所述充电终端通过所述RF模块与充电管理器进行无线射频通信连接。
优选的，所述充电管理器进一步连接有温度传感器、烟雾报警器、水浸传感器、报警器，通过所述温度传感器、烟雾报警器、水浸传感器进行检测充电环境的温度值、烟雾浓度、水位值，并当检测结果大于预设值时通过报警器进行发出警报。
优选的，所述充电管理器进一步连接有照明装置和热释电人体感应器，通过热释电人体感应器在夜间进行人体识别并对照明装置进行开闭控制。
优选的，所述充电管理器进一步通过CDMA通信模块和/或网络芯片连接至后台服务器，并将所述充电数据传输至后台服务器。
并且，本发明还提供了一种基于上述任一项所述的分离式电动车充电设备的充电管理方法，其包括以下步骤：
a1.将电动车连接至充电终端并启动充电；
b1.充电终端采集充电数据和实时显示所述充电数据，并将所述充电数据上传至充电管理器；其中，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电量；
c1.充电管理器根据所述充电数据进行计算充电费用和管理费用支付。
另外，本发明还提供了另一种基于上述任一项所述的分离式电动车充电设备的充电管理方法，其包括以下步骤：
a2.充电管理器根据支付的充电费用进行计算充电量和充电时间，并根据计算结果向指定的充电终端下发充电开关指令；
b2.充电终端根据充电管理器下发的充电开关指令对电动车进行充电；
c2.充电终端采集充电数据，并实时计算和显示剩余充电量和剩余充电时间；其中，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电量；
d2.当剩余充电量和剩余充电时间的二者之任一为零时，结束充电。
本发明的有益效果是：
本发明的一种分离式电动车充电设备及充电管理方法，其采用“充电管理器+充电终端”取代传统的“多路充电主机+移动插座”的方案，且充电管理器与充电终端之间采用无线通信方式连接，不仅布线更方便，管理更方便，而且每个充电终端可分别显示各自的充电数据，更加人性化。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种分离式电动车充电设备的整体结构示意图；
图2为本发明一种分离式电动车充电设备的充电终端的结构示意图；
图3为本发明一种分离式电动车充电设备的充电管理器的结构示意图；
图4为本发明第一实施例的分离式电动车充电设备的充电管理方法的流程简图；
图5为本发明第二实施例的分离式电动车充电设备的充电管理方法的流程简图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示，本发明的一种分离式电动车充电设备，其包括充电终端和充电管理器，所述充电终端和所述充电管理器之间通过无线通信连接；其中：
所述充电终端进一步包括：
第一电源模块，用于向充电终端及与其连接的电动车提供电源；
插座，用于与电动车进行电连接；
继电器，用于控制充电开关；
电压检测模块，用于采集用户的充电电压并传送至第一MCU模块；
电流检测模块，用于采集用户的充电电流并传送至第一MCU模块；
第一MCU模块，用于收集充电数据并上传至充电管理器，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电量；
显示器，用于显示所述充电数据；
所述充电管理器进一步包括：
第二电源模块，用于向充电管理器提供电源；
第二MCU模块，用于接收充电终端上传的充电数据；
支付模块，用于支付与所述充电数据相对应的充电费用。
本实施例中，所述充电终端的第一电源模块进一步包括相连接的AC/DC开关电源模块和LDO电源模块，所述AC/DC开关电源模块将市电转换为直流电输出，所述LDO电源模块对所述直流电进行降压处理；所述AC/DC开关电源模块支持单相交流输入，并转换为直流电供系统使用；所述LDO电源模块将5V转换成3V3，供给第一MCU模块和RF模块使用。所述电压检测模块采用电压互感器，所述电流检测模块采用电流互感器，并在所述电压互感器和所述电流互感器分别经运算放大器连接至第一MCU模块。所述充电终端的第一MCU模块和所述充电管理器的第二MCU模块分别设有RF模块，所述充电终端通过所述RF模块与充电管理器进行无线射频通信连接；还可以根据需要采用其他无线连接方式，例如蓝牙通信或者WIFI通信等等，可实现类似的效果。另外，还包括光耦模块，用于检测输入电压是否存在，以判断保险丝是否开路。所述充电终端通过所述第一MCU模块控制，将充电数据传送至充电管理器，同时接收充电管理器下发的充电开关指令。本发明在计费方式上可采用电量与时间同时计费方式，根据用户支付金额，显示充电时间倒计时与电量倒计时方式，先到先停，此方式能有效防止用户偷电情况，如接电磁炉、烧水器、多部电动车同时接入一个接口等问题，有效防止负载过大导致的火灾问题等。
本实施例中，所述充电管理器进一步通过CDMA通信模块和/或网络芯片连接至后台服务器，并将所述充电数据传输至后台服务器。并且，所述充电管理器进一步连接有温度传感器、烟雾报警器、水浸传感器、报警器，通过所述温度传感器、烟雾报警器、水浸传感器进行检测充电环境的温度值、烟雾浓度、水位值，并当检测结果大于预设值时通过报警器进行发出警报。并且，所述充电管理器进一步连接有照明装置和热释电人体感应器，通过热释电人体感应器在夜间进行人体识别并对照明装置进行开闭控制。
本发明采用充电管理器连接一个以上的充电终端组成智能充电设备，各个充电终端分别采用无线通讯方式与充电管理器连接，布线简便；充电终端在充电使用过程中，可将用户充电电压、充电电流、充电时间、充电量等信息上传至充电管理器，若出现用户充电异常情况(如市电电压异常、充电电流过大、用户偷电等)，充电终端将异常信息传送至充电管理器，充电管理器可通过GRPS/以太网等模式上传至后台服务器，方便管理员进行查看；并且，充电终端检测到充电异常，可以及时断开内部继电器，不对外输出电能，保护设备，防止火宅发生。
本发明的充电管理器通过第二MCU模块控制，处理用户支付信息，同时下发充电开关指令至充电终端，管理充电终端充电任务，并带有多路传感器输入，控制多种外设驱动，如水浸传感器、烟雾传感器、温度传感器、智能灯具、热释电人体感应器、喷淋设备等，打造一体化智能充电站。例如：夜间，充电管理器通过检测到人体走近，自动控制充电棚灯具打开，并可根据设置时间自动调节灯光亮度；当充电站淹水，充电管理器根据水浸传感器的采集数据发出水浸警报，提醒用户及时将电动车进行转移；当充电站发生火警时，充电管理主机通过烟雾报警器、温度传感器检测，及时发出警报，并通过喷淋装置进行初步灭火，若无火警发生，但是夏天天气炎热，充电管理器也同样可打开喷淋装置对充电站顶棚进行喷水降温等。
如图4所示，本发明还提供了一种基于上述任一项所述的分离式电动车充电设备的充电管理方法，其包括以下步骤：
a1.将电动车连接至充电终端并启动充电；
b1.充电终端采集充电数据和实时显示所述充电数据，并将所述充电数据上传至充电管理器；其中，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电量；
c1.充电管理器根据所述充电数据进行计算充电费用和管理费用支付。
如图5所示，本发明还提供了另一种基于上述任一项所述的分离式电动车充电设备的充电管理方法，其包括以下步骤：
a2.充电管理器根据支付的充电费用进行计算充电量和充电时间，并根据计算结果向指定的充电终端下发充电开关指令；
b2.充电终端根据充电管理器下发的充电开关指令对电动车进行充电；
c2.充电终端采集充电数据，并实时计算和显示剩余充电量和剩余充电时间；其中，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电量；
d2.当剩余充电量和剩余充电时间的二者之任一为零时，结束充电。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于方法实施例而言，由于其与系统实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。并且，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种分离式电动车充电设备，其特征在于，包括充电终端和充电管理器，所述充电终端和所述充电管理器之间通过无线通信连接；其中：
所述充电终端进一步包括：
第一电源模块，用于向充电终端及与其连接的电动车提供电源；
插座，用于与电动车进行电连接；
继电器，用于控制充电开关；
电压检测模块，用于采集用户的充电电压并传送至第一MCU模块；
电流检测模块，用于采集用户的充电电流并传送至第一MCU模块；
第一MCU模块，用于收集充电数据并上传至充电管理器，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电量；
显示器，用于显示所述充电数据；
所述充电管理器进一步包括：
第二电源模块，用于向充电管理器提供电源；
第二MCU模块，用于接收充电终端上传的充电数据；
支付模块，用于支付与所述充电数据相对应的充电费用。
2.根据权利要求1所述的一种分离式电动车充电设备，其特征在于：所述充电终端的第一电源模块进一步包括相连接的AC/DC开关电源模块和LDO电源模块，所述AC/DC开关电源模块将市电转换为直流电输出，所述LDO电源模块对所述直流电进行降压处理。
3.根据权利要求1所述的一种分离式电动车充电设备，其特征在于：所述电压检测模块采用电压互感器，所述电流检测模块采用电流互感器，并在所述电压互感器和所述电流互感器分别经运算放大器连接至第一MCU模块。
4.根据权利要求1所述的一种分离式电动车充电设备，其特征在于：所述充电终端的第一MCU模块和所述充电管理器的第二MCU模块分别设有RF模块，所述充电终端通过所述RF模块与充电管理器进行无线射频通信连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种分离式电动车充电设备，其特征在于：所述充电管理器进一步连接有温度传感器、烟雾报警器、水浸传感器、报警器，通过所述温度传感器、烟雾报警器、水浸传感器进行检测充电环境的温度值、烟雾浓度、水位值，并当检测结果大于预设值时通过报警器进行发出警报。
6.根据权利要求1至4任一项所述的一种分离式电动车充电设备，其特征在于：所述充电管理器进一步连接有照明装置和热释电人体感应器，通过热释电人体感应器在夜间进行人体识别并对照明装置进行开闭控制。
7.根据权利要求1至4任一项所述的一种分离式电动车充电设备，其特征在于：所述充电管理器进一步通过CDMA通信模块和/或网络芯片连接至后台服务器，并将所述充电数据传输至后台服务器。
8.一种基于权利要求1至7任一项所述的分离式电动车充电设备的充电管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a1.将电动车连接至充电终端并启动充电；
b1.充电终端采集充电数据和实时显示所述充电数据，并将所述充电数据上传至充电管理器；其中，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电量；
c1.充电管理器根据所述充电数据进行计算充电费用和管理费用支付。
9.一种基于权利要求1至7任一项所述的分离式电动车充电设备的充电管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a2.充电管理器根据支付的充电费用进行计算充电量和充电时间，并根据计算结果向指定的充电终端下发充电开关指令；
b2.充电终端根据充电管理器下发的充电开关指令对电动车进行充电；
c2.充电终端采集充电数据，并实时计算和显示剩余充电量和剩余充电时间；其中，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电量；
d2.当剩余充电量和剩余充电时间的二者之任一为零时，结束充电。
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