CN107962970A - 充电桩的交流充电系统 - Google Patents

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贾涛
张卡
李晓丹
缪宝锋
李俊联
李剑荣
许楚忠
曾庆军
向小路
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Shenzhen Longgong Power Supply Service Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种充电桩的交流充电系统，包括人机交互单元、控制模块、计量模块、安全防护模块，通信模块，其中，交流充电系统中还包括用于防感应雷、防操作过电压的保护功能防雷器；人机交互单元配置触摸屏操作界面，所述界面上的充电方式可设置自动充满、按电量、按金额和按时间多个模式；充电启动方式为立即启动充电模式；充电过程中实时显示充电方式、时间、电量及费用信息；控制模块通过RS485电路获取计量模块的计量信息，根据计量信息进行充电计费和联动控制充电过程。本发明的有益效果是：本系统可以拓展，充电功能也可有效保护电池，可增加电动车的寿命。

Description

充电桩的交流充电系统
技术领域
本发明涉及电动汽车充电设备领域，具体涉及一种充电桩的交流充电系统。
背景技术
新能源应运而生，其中以新能源电动汽车的发展为典型，而充电桩作为给电动汽车提供动力的配套设施，其发展对新能源电动汽车尤为重要。充电桩是用于新能源电动汽车充电的一种终端设备，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，能实现计时、计电度、计金额充电，可以作为市民购电终端。
另直流充电桩的输入电压采用三相四线AC380V±15％，频率50Hz,输出为可调直流电，直接为电动汽车的动力电池充电。由于直流充电桩采用三相四线制供电，可以提供足够的功率，输出的电压和电流调整范围大，可以实现快充的要求，而这样的缺陷是大大降低电池的寿命，而使电动车的寿命也大大降低，提高了用车成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充电桩的交流充电系统，是通过如下技术方案实现的。
充电桩的交流充电系统，包括人机交互单元、控制模块、计量模块、安全防护模块，其中，交流充电系统中还包括用于防感应雷、防操作过电压的保护功能防雷器；
人机交互单元配置触摸屏操作界面，所述界面上的充电方式可设置自动充满、按电量、按金额和按时间多个模式；充电启动方式为立即启动充电模式；充电过程中实时显示充电方式、时间、电量及费用信息；
控制模块通过RS485电路获取计量模块的计量信息，根据计量信息进行充电计费和联动控制充电过程。
进一步的，人机交互单元还包括具有运行状态指示发光条，所述发光条是一种多色指示灯，多色指示灯包括黄灯、绿灯和红灯。
所述多色指示灯中：黄灯常亮指示充电桩“待机”状态；绿灯常亮指示充电桩“充电”状态；红灯常亮指示充电桩“结束”状态，红灯闪烁指示充电桩“异常”状态。
进一步的，所述安全防护模块在过载、断路、漏电、联锁失败时，启动断路器跳闸保护。
进一步的，所述读卡模块配置射频读卡器，通过IC卡感应进行信息交互以及计费扣费。
所述人机交互界面读取用于IC卡后，预先扣除一定的费用，待充电完成后获取控制模块计算的费用信息，再按该费用信息结算。
进一步的，所述计量模块是一种交流智能电能表，用于交流充电电量计量。
所述系统还包括监控模块，所述监控模块包括摄像头单元，停车识别单元和倒车引导单元，所述停车识别单元采用DSRC模块来识别车辆信息，所述倒车引导单元通过超声传感器，所述DSRC模块、超声传感器与控制模块电路连接。
所述系统可外接入物业监控系统，物业监控系统可读摄像头对停车位进行监控。
所述系统还包括OBD数据读取模块，用于读取出车辆ECU中的信息，上传到服务器中，所述信息包括仪表盘信息、车辆状态信息和故障信息。
本发明的有益效果是：本系统可以拓展，充电功能也可有效保护电池，可增加电动车的寿命。
附图说明
图1是本发明具体实施例中的充电系统的基础结构示意图。
图2是本发明具体实施例中充电桩在物业监控系统中的结构框线图。
图3是本发明具体实施例中OBD数据读取车辆示意图。
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在没有做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，充电桩的交流充电系统100，是一种嵌入在充电桩内的系统，包括人机交互单元10、控制模块20、计量模块30、安全防护模块40，通信模块50，其中：
人机交互单元10包括：显示屏11、读卡模块12，显示屏是一种触控屏，用于显示和控制指令的输入，界面上的充电方式可设置自动充满、按电量、按金额和按时间多个模式；充电启动方式为立即启动充电模式；充电过程中实时显示充电方式、时间、电量及费用信息；读卡模块是所述读卡模块配置射频读卡器，通过IC卡感应进行信息交互以及计费扣费。所述人机交互界面读取用于IC卡后，预先扣除一定的费用，待充电完成后获取控制模块计算的费用信息，再按该费用信息结算。配合显示屏上的界面，可实现“预扣费与实结账”相结合的计费模式。
人机交互单元还包括具有运行状态指示发光条，所述发光条是一种多色指示灯，多色指示灯包括黄灯、绿灯和红灯。所述多色指示灯中：黄灯常亮指示充电桩“待机”状态；绿灯常亮指示充电桩“充电”状态；红灯常亮指示充电桩“结束”状态，红灯闪烁指示充电桩“异常”状态。
控制模块20主要包括：主控模块与辅助模块，其中主控模块是一种计算和指令输出的单片机21，辅助模块是与单片机各P脚连接的功能模块，如指令输入输出，控制状态指示发光条发光等。控制模块通过RS485电路获取计量模块的计量信息，根据计量信息进行充电计费和联动控制充电过程。
计量模块30是一种交流智能电能表31，用于交流充电电量计量。
安全防护模块40包括：漏电保护开关41、急停开关42、防倒开关43、以及过欠压保护开关44，上述开关通过电路连接，用于在输入输出电流时进行保护。在过载、断路、漏电、联锁失败时，启动断路器跳闸保护，可有效的保护充电电路。
如图2所示，本发明的系统可外接入物业监控系统，物业监控系统可读摄像头对停车位进行监控。比如在小区物业或者是商业物业均可以适用，以小区物业为例，小区物业的摄像头主要集中在门禁、电梯，在停车场尤其是地下停车场摄像头比较少，存在很多监控盲区，而小区的监控系统与若干充电桩相连，调用充电桩上的摄像头，一来可以实施安全监控，二来可以人工查询带充电桩的停车位是否被非电动车占用。小区的监控系统与充电桩的通信模块50进行视频数据传输，摄像头所采集的视频数据通过通信模块50传送到小区物业的监控系统中，监控视频数据临时存储在服务器上。
如图3所示，所述系统包括监控模块，所述监控模块包括摄像头单元，停车识别单元和倒车引导单元，摄像头单元的用于安全监控以及车位占用进行监控。
停车识别单元采用DSRC模块来识别车辆信息，DSRC模块是一种高效的无线通信技术，可以实现在特定小区域内(通常为数十米)对高速运动下的移动目标的识别和双向通信。小区停车场的闸机通常使用DSRC模块进行停车收费，如车辆上安装了具有DSRC模块的终端，登记了车辆信息，在停车计费的同时，还可以通过DSRC模块识别车辆是否占用了充电桩停车位。
所述倒车引导单元通过超声传感器，超声传感器用于引导车辆停车，距离过近则通过充电桩发出警报，不至于撞坏充电桩造成更严重的后果。
系统还包括OBD数据读取模块，用于读取出车辆ECU中的信息，通过通信模块50上传到服务器中，所述信息包括仪表盘信息、车辆工作信息和故障信息。如仪表盘信息中是车辆仪表所显示的信息，如公里数、车速、电量等信息，车辆状态信息是车辆中具有电子仪器的零件的工作信息，这些信息包括发动机信息、悬架控制信息、牵引力信息、ABS控制信息、ASR控制信息、安全气囊信息、中央门锁信息、电动车窗信息、座椅调节信息、前后车灯信息，根据车辆的配置，信息略有不同；而故障信息则是记录车辆行驶故障所记录的信息。OBD数据读取数据后上传到车辆厂商的服务器中或者是4S店的服务器中，便于维修单位掌握车辆工作信息，为以后的维护或维修提供数据支持。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.充电桩的交流充电系统，包括人机交互单元、控制模块、计量模块、安全防护模块，通信模块，上述单元电路连接，其中，交流充电系统中还包括用于防感应雷、防操作过电压的保护功能防雷器；
人机交互单元配置触摸屏操作界面，所述界面上的充电方式可设置自动充满、按电量、按金额和按时间多个模式；充电启动方式为立即启动充电模式；充电过程中实时显示充电方式、时间、电量及费用信息；
控制模块通过RS485电路获取计量模块的计量信息，根据计量信息进行充电计费和联动控制充电过程。
2.根据权利要求1所述充电桩的交流充电系统，其特征在于，人机交互单元还包括具有运行状态指示发光条，所述发光条是一种多色指示灯，多色指示灯包括黄灯、绿灯和红灯。
3.根据权利要求2所述充电桩的交流充电系统，其特征在于，所述多色指示灯中：黄灯常亮指示充电桩“待机”状态；绿灯常亮指示充电桩“充电”状态；红灯常亮指示充电桩“结束”状态，红灯闪烁指示充电桩“异常”状态。
4.根据权利要求1所述充电桩的交流充电系统，其特征在于，所述安全防护模块在过载、断路、漏电、联锁失败时，启动断路器跳闸保护。
5.根据权利要求1所述充电桩的交流充电系统，其特征在于，所述读卡模块配置射频读卡器，通过IC卡感应进行信息交互以及计费扣费。
6.根据权利要求5所述充电桩的交流充电系统，其特征在于，所述人机交互界面读取用于IC卡后，预先扣除一定的费用，待充电完成后获取控制模块计算的费用信息，再按该费用信息结算。
7.根据权利要求1所述充电桩的交流充电系统，其特征在于，所述计量模块是一种交流智能电能表，用于交流充电电量计量。
8.根据权利要求1所述充电桩的交流充电系统，其特征在于，所述系统还包括监控模块，所述监控模块包括摄像头单元，停车识别单元和倒车引导单元，所述停车识别单元采用DSRC模块来识别车辆信息，所述倒车引导单元通过超声传感器，所述DSRC模块、超声传感器与控制模块电路连接。
9.根据权利要求8所述充电桩的交流充电系统，其特征在于，所述系统可外接入物业监控系统，物业监控系统可读摄像头对停车位进行监控。
10.根据权利要求1所述充电桩的交流充电系统，其特征在于，所述系统还包括OBD数据读取模块，用于读取出车辆ECU中的信息，上传到服务器中，所述信息包括仪表盘信息、车辆状态信息和故障信息。
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