CN108237925A - 一种电动汽车智能充电桩监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车智能充电桩监控系统，包括交互模块、计费识别模块、主控单元、摄像机、监控单元、GPRS通信单元、充电桩后台监控平台、充电桩主体、充电手柄，其中交互模块包括触摸屏、按键，计费识别模块包括RFID读写器、支付单元、指纹识别单元，监控单元包括开出控制器、模拟量采集器、电量采集器，充电桩主体包括电网、充电桩供电单元、充电桩控制单元。本发明通过监控单元控制当电池电压达到额定电压时，系统会自动降低充电电流，对电池做出维护，对电池状态进行实时监测，一旦出现异常，能够及时切断电压输出，保护电池级充电桩的本身安全，有效解决了传统充电桩充电时间长，安全系数低的问题。

Description

一种电动汽车智能充电桩监控系统

技术领域

本发明涉及到充电桩技术领域，特别是一种电动汽车智能充电桩监控系统。

背景技术

随着国家新能源战略的推动和电动汽车行业的发展，电动汽车充电行业的发展非常迅速，目前，我国电动汽车充换电设施试点工程已建成，为适应电动汽车发展的要求，国家电网将大力支持电动新能源的发展，针对目前市场上电动汽车和充电设备接口不统一，性能设计标准不统一，质量稂莠不齐，充电时间长，普及范围不广的现状，电动汽车充电桩设计是你不仅满足电动汽车充电的基本功能，还需要强化充电桩电气安全，数据安全设计和环境及电磁兼容性能的设计。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的问题，提供一种电动汽车智能充电桩监控系统，电动汽车智能充电桩可根据汽车型号调整充电模式，充电时间根据充电模式的选择自动调整，用户信息可以显示当前卡内的余额 ，历史充电模式，方便用查询，通过监控单元控制当电池电压达到额定电压时，系统会自动降低充电电流，对电池做出维护，对电池状态进行实时监测，一旦出现异常，能够及时切断电压输出，保护电池级充电桩的本身安全，有效解决了传统充电桩充电时间长，安全系数低的问题。

为了解决上述问题，本发明采取以下技术方案实现的：

一种电动汽车智能充电桩监控系统，包括交互模块、计费识别模块、主控单元、摄像机、监控单元、GPRS通信单元、充电桩后台监控平台、充电桩主体、充电手柄，其中交互模块包括触摸屏、按键，计费识别模块包括RFID读写器、支付单元、指纹识别单元，监控单元包括开出控制器、模拟量采集器、电量采集器，充电桩主体包括电网、充电桩供电单元、充电桩控制单元；其特征在于：所述的交互模块、计费识别模块、摄像机分别与主控单元相连接，所述的主控单元与监控单元相连接，所述的监控单元分别与GPRS通信单元、充电桩主体相连接，所述的GPRS通信单元与充电桩后台监控平台相连接，所述的充电桩主体与充电手柄相连接。

而且，所述的交互模块可显示主要界面、连接确认界面、电参数设定界面、自动充电界面、停止充电界面、结账界面等；交互模块通过与主控单元的交互，获取控制单元命令完成界面切换，获取用户信息与实时数据信息并进信息展示。

而且，所述的计费识别模块由RFID读写器、支付单元、指纹识别单元组成，数据加密与解密保护模式，对用户卡与充电桩数据交互过程中所使用的临时变量进行加密处理，并对传输过程进行线路加密，保证了用户卡与充电桩进行数据交互的过程中，信息不会被外界窃取，指纹识别单元用于把用户数据按照事先约定的加密方式存储在用户卡的用户数据区域，指纹解密用于将读取用户的数据进行相关的用户识别与扣费操作。

而且，所述的监控单元包括开出控制器、模拟量采集器、电量采集器，监控单元具备RFID识别功能，通过手持RFID进行充电桩的激活和计费功能。电量采集器对电池的状态、充电电压、充电电流、充电阶段进行监控的功能，模拟量采集器具备电池智能维护，在充电过程中对电池进行检测模拟采集，适度维护电池。

而且，所述的GPRS通信单元与监控单元交互连接，监控单元完成实施数据采集充电流量控制、计量计费同时通过GPRS通信单元，把充电过程的实时数据与充电记录发送到充电桩后台监控平台。

而且，所述的充电手柄采用直流充电，这种充电方式是由地面提供直流电源，直接为车上的蓄电池进行充电，省去了车载充电装置，有利于车身的自重减轻，地面充电一般功率较大，能够实现快速充电。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明的目的在于解决现有技术的问题，提供一种电动汽车智能充电桩监控系统，电动汽车智能充电桩可根据汽车型号调整充电模式，充电时间根据充电模式的选择自动调整，用户信息可以显示当前卡内的余额和历史充电模式，方便用查询，通过监控单元控制当电池电压达到额定电压时，系统会自动降低充电电流，对电池做出维护，对电池状态进行实时监测，一旦出现异常，能够及时切断电压输出，保护电池级充电桩的本身安全，采用了模块化的编写原则，技能保证电动汽车充电桩系统高效可靠地运行，使系统具有良好的扩展性，有效解决了传统充电桩充电时间长，安全系数低的问题。

附图说明

图1系统连接示意图；

图2系统程序示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：

如图1所示本发明一种电动汽车智能充电桩监控系统，包括交互模块、计费识别模块、主控单元、摄像机、监控单元、GPRS通信单元、充电桩后台监控平台、充电桩主体、充电手柄，其中交互模块包括触摸屏、按键，计费识别模块包括RFID读写器、支付单元、指纹识别单元，监控单元包括开出控制器、模拟量采集器、电量采集器，充电桩主体包括电网、充电桩供电单元、充电桩控制单元；其特征在于：所述的交互模块、计费识别模块、摄像机分别与主控单元相连接，所述的主控单元与监控单元相连接，所述的监控单元分别与GPRS通信单元、充电桩主体相连接，所述的GPRS通信单元与充电桩后台监控平台相连接，所述的充电桩主体与充电手柄相连接。

如图1、图2、所示，交互模块可显示主要界面、连接确认界面、电参数设定界面、自动充电界面、停止充电界面、结账界面等。交互模块通过与主控单元的交互，获取控制单元命令完成界面切换，获取用户信息与实时数据信息并进信息展示。

计费识别模块由RFID读写器、支付单元、指纹识别单元组成，数据加密与解密保护模式，当用户卡靠近RFID读写器时，RFID读写器读取用户卡的信息，当充电完毕后由支付单元直接在线支付，通过指纹识别单元进行安全支付，用户卡与充电桩数据交互过程中所使用的临时变量进行加密处理，并对传输过程进行线路加密，保证了用户卡与充电桩进行数据交互的过程中，信息不会被外界窃取，指纹识别单元用于把用户数据按照事先约定的加密方式存储在用户卡的用户数据区域。指纹解密用于将读取用户卡进行相关的用户识别，扣费操作。

摄像机设置在充电桩上，对充电机电动汽车进行视频采集，并将视频发送到充电桩后台监控平台，摄像机对充电的整个过程进行全程拍摄，为充电管理提供了有效的数据。

监控单元包括开出控制器、模拟量采集器、电量采集器，监控单元具备RFID识别功能，通过手持RFID进行充电桩的激活和计费功能。电量采集器对电池的状态、充电电压、充电电流、充电阶段进行监控的功能，模拟量采集器具备电池智能维护，在充电过程中对电池进行检测模拟采集，开出控制器对输出电流进行控制，当电流超过固定阀值时，开出控制器自动调节减小电流的输出，当输出电流低于固定阀值时，自动调节增大电流的输出开出控制器适度维护电池。监控单元实时监测充电桩的运行状态,保证充电过程的安全可靠。

GPRS通信单元与监控单元交互连接，监控单元完成实时数据采集充电流量控制、计量计费同时通过GPRS通信单元，把充电过程的实时数据与充电记录发送到充电桩后台监控平台。

充电桩主体采用了镀锌钢板，表面采用汽车烤漆工艺，保证了充电桩在潮湿、烟雾等恶劣天气环境下不被锈蚀，桩体结构采用交叉覆盖工艺保证达到防护标准，在工作时形成良好的空气流动，保证充电桩内部的设备散热以及抗干扰的防护性能。

充电手柄采用直流充电，这种充电方式是由地面提供直流电源，直接为车上的蓄电池进行充电，省去了车载充电装置，有利于车身的自重减轻，地面充电一般功率较大，能够实现快速充电。

当电动汽车需要充电时，用户将卡放置刷卡区，用户身份识别完成后，用户选择充电模式和充电时间，同时充电桩检测电池状态，如果电池当前状态不允许用户选择当前充电模式的话，则提示报警，由充电桩给出合理的模式选择建议，当充电模式选择正确后，则可以正常充电，并且显示当前用户的信息，卡的余额，充电时间以及估计剩余时间等。充电结束后，充电桩给出提示，卡计费停止。系统开始打印票据，充电桩自动进行锁定状态，等待下一个用户激活。系统通过用户卡激活充电桩，如果充电手柄连接不正常，则提示报警，根据画面显示提示通过按键进行相应的操作，选择充电模式，启动充电过程，在充电过程中监控单元检测电插口的状态，如果连接状态不正常，则无法启动充电，同时在充电过程中，交互区的充电指示灯点亮，监控单元实时监测充电电压，充电电流、充电枪接口状态、充电开关状态等，字异常或故障时断开充电开关，并报警。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种电动汽车智能充电桩监控系统，包括交互模块、计费识别模块、主控单元、摄像机、监控单元、GPRS通信单元、充电桩后台监控平台、充电桩主体、充电手柄，其中交互模块包括触摸屏、按键，计费识别模块包括RFID读写器、支付单元、指纹识别单元，监控单元包括开出控制器、模拟量采集器、电量采集器，充电桩主体包括电网、充电桩供电单元、充电桩控制单元；其特征在于：所述的交互模块、计费识别模块、摄像机分别与主控单元相连接，所述的主控单元与监控单元相连接，所述的监控单元分别与GPRS通信单元、充电桩主体相连接，所述的GPRS通信单元与充电桩后台监控平台相连接，所述的充电桩主体与充电手柄相连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电桩监控系统，其特征在于：所述的交互模块可显示主要界面、连接确认界面、电参数设定界面、自动充电界面、停止充电界面、结账界面；交互模块通过与主控单元的交互，获取控制单元命令完成界面切换，获取用户信息与实时数据信息并进信息展示。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电桩监控系统，其特征在于：所述的计费识别模块由RFID读写器、支付单元、指纹识别单元组成，数据加密与解密保护模式，对用户卡与充电桩数据交互过程中所使用的临时变量进行加密处理，并对传输过程进行线路加密，保证了用户卡与充电桩进行数据交互的过程中，信息不会被外界窃取，指纹识别单元用于把用户数据按照事先约定的加密方式存储在用户卡的用户数据区域，指纹解密用于将读取用户卡进行相关的用户识别与扣费操作。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电桩监控系统，其特征在于：所述的监控单元包括开出控制器、模拟量采集器、电量采集器，监控单元具备RFID识别功能，通过RFID读写器进行充电桩的激活和计费功能；电量采集器对电池的状态、充电电压、充电电流、充电阶段进行监控的功能，模拟量采集器具备电池智能维护，在充电过程中对电池进行检测模拟采集，适度维护电池。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电桩监控系统，其特征在于：所述的GPRS通信单元与监控单元交互连接，监控单元完成实时数据采集充电流量控制、计量计费同时通过GPRS通信单元，把充电过程的实时数据与充电记录发送到充电桩后台监控平台。

6.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电桩监控系统，其特征在于：所述的充电手柄采用直流充电，这种充电方式是由地面提供直流电源，直接为车上的蓄电池进行充电，省去了车载充电装置，有利于车身的自重减轻，地面充电一般功率较大，能够实现快速充电。