CN110588436A - 一种充电桩控制模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充电桩控制模块，包括：充电插座，所述充电插座设置在电动汽车上；电池模块，所述电池模块与所述充电插座连接；采集分析模块，所述采集分析模块连接在电池模块与充电插座之间，且采集分析模块用于检测各个锂电池的电压；充电桩，所述充电桩包括充电控制模块，所述充电控制模块内设置有若干充电单元，所述充电单元连接有充电枪；服务器，所述服务器连接所述充电桩，且所述服务器用于接收采集分析模块发送的电压数据，并根据该电压数据分配相应数量的充电单元与充电枪连接。本发明的充电桩控制模块，可根据车辆的类型及剩余的电量自动调整充电单元接入充电枪的数量，并且能够保证电动汽车充电时的安全性。

Description

一种充电桩控制模块

技术领域

本发明涉及电动汽车充电桩技术领域，尤其是涉及一种充电桩控制模块。

背景技术

电动汽车作为新能源交通工具逐步进入当今社会，作为电动汽车息息相关的汽车充电桩控制模块也逐步发展。现有的汽车充电桩控制模块通过CC端连接到电动汽车充电接口检测其要求的充电电流，但一些欧洲国家的电动汽车充电接口没有CC端，不能通过CC端检测来进行充电，不同电动汽车的充电电流不一致需要充电桩有不同的规格，这就需要不同的充电桩控制模块，导致充电桩控制模块的库存种类多，库存压力大，且目前的电动汽车的电池包括多个串联的单体电池，各个单体电池的电压总和即为电动汽车的电池的总电压，而电池一旦过充，轻则导致电池自放电，影响电池的使用寿命；重则导致电池温度升高，从而引起燃烧甚至爆炸，因此，电池过充极大地影响了电动汽车的安全。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可根据车辆的类型及剩余的电量自动调整充电单元接入充电枪的数量，提供充电桩的充电效率，另外，通过对每个电池的电压进行检测，当电池中某一电池超过设定的电压阈值时，充电桩停止为电动汽车充电，从而保证电动汽车充电时的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充电桩控制模块，可根据车辆的类型及剩余的电量自动调整充电单元接入充电枪的数量，并且能够保证电动汽车充电时的安全性。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种充电桩控制模块，包括：

充电插座，所述充电插座设置在电动汽车上；

电池模块，所述电池模块与所述充电插座连接，且所述电池模块由若干锂电池组成；

采集分析模块，所述采集分析模块连接在电池模块与充电插座之间，且采集分析模块用于检测各个锂电池的电压；

充电桩，所述充电桩包括充电控制模块，所述充电控制模块内设置有若干充电单元，所述充电单元连接有充电枪，所述充电枪与所述充电插座相适配；

服务器，所述服务器连接所述充电桩，且所述服务器用于接收通信模块发送的电压数据，并根据该电压数据分配相应数量的充电单元与充电枪连接。

作为本发明的一种优选方式，所述采集分析模块包括电压采集模块、数据分析模块及通信模块，所述电压采集模块用于检测各个锂电池的电压，所述数据分析模块用于对采集到的锂电池的电压进行分析处理，所述通信模块用于将处理过的电压发送至服务器。

作为本发明的一种优选方式，所述通信模块为GPS模块、GPRS模块、GSM模块和WIFI模块中的任意一种。

作为本发明的一种优选方式，所述充电单元与充电枪之间设置有设置有控制开关，所述控制开关为中间继电器，且该控制开关的的常开触点串接在充电系统的输出端与充电枪之间，所述控制开关的线圈与服务器相连。

作为本发明的一种优选方式，所述服务器包括：

获取模块，用于获取各个所述锂电池的电压数据；

存储模块，用于存储预设的电压阈值和所述获取模块获取的单个锂电池的电压数据；

比对模块，用于筛选出所述获取模块获取的锂电池的最高电压与所述存储模块中存储的电压阈值进行比较，并在所述获取模块获取的锂电池的最高电压大于电压阈值时，输出一触发信号；

中央处理器，用于响应于所述比对模块输出的触发信号而控制充电单元与充电枪之间的连接断开。

作为本发明的一种优选方式，所述获取模块包括用于获取车辆信息并输出识别信号的检测模块；所述中央处理器用于根据所述检测模块输出的识别信号选择充电单元接入充电枪的数量。

作为本发明的一种优选方式，所述服务器还包括服务器通信模块，所述服务器通信模块连接有终端，当获取模块获取的锂电池的最高电压大于电压阈值时，向终端用户发送一提示信息。

作为本发明的一种优选方式，所述服务器通信模块与终端之间通过WIFI或者zigee或蓝牙或光缆的形式进行通信连接。

作为本发明的一种优选方式，本发明还提供基于充电桩控制模块的充电方法，包括以下步骤：

步骤S101：将充电枪插入到充电插座内；

步骤S102：采集分析模块检测各个锂电池的电压并生成与各个锂电池对应的电压数据；

步骤S103：服务器先是获取各个锂电池的电压数据，分配相应数量的充电单元到充电枪，当单个锂电池的最高电压大于预设的电压阈值时，使充电控制模块与充电枪之间的连接断开。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的充电桩控制模块通过采集分析模块、充电控制模块和服务器的配合，可根据车辆的类型及剩余的电量自动调整充电单元接入充电枪的数量，并且能够保证电动汽车充电时的安全性；

具体的，所述数据分析模块用于对采集到的锂电池21的电压进行分析处理，所述通信模块用于将处理过的电压发送至服务器，服务器再根据接收到的电压数据，分配相应数量的充电单元与充电枪，从而满足电动汽车的充电需求；

而在电动汽车充电过程中，采集分析模块会实时采集每个锂电池的电压，并将采集的电压通过通信模块发送至服务器，当采集的电压大于服务器中预设的电压阈值时，服务器会控制充电单元与充电枪之间的连接断开，从而停止为电动汽车充电，避免了电池过充而造成的安全隐患。

附图说明

图1是本发明的充电桩控制模块的结构示意图；

图2为本发明的充电桩控制模块的细化结构示意图；

图3为服务器的结构示意图；

图4为电压采集模块的电路图；

图5是本发明的充电桩控制模块的流程图；

图中：1、充电插座，2、电池模块，21、锂电池，3、采集分析模块，31、电压采集模块，32、数据分析模块，33、通信模块，4、充电桩，41、充电控制模块，42、充电单元，43、显示屏，44、电表，45、读卡器，5、充电枪，6、服务器，61、获取模块，610、检测模块，62、存储模块，63、比对模块，64、中央处理器，65、服务器通信模块，7、控制开关。

具体实施方式

实施例1：

请查阅图1，本发明提供了一种充电桩控制模块，具体包括：

充电插座1，所述充电插座1设置在电动汽车上；

电池模块2，所述电池模块2与所述充电插座1连接，且所述电池模块2由若干锂电池21组成；

采集分析模块3，所述采集分析模块3连接在电池模块2与充电插座1之间，且采集分析模块3用于检测各个锂电池21的电压；

充电桩4，所述充电桩4包括充电控制模块41，所述充电控制模块41内设置有若干充电单元42，所述充电单元42连接有充电枪5，所述充电枪5与所述充电插座1相适配；

服务器6，所述服务器6连接所述充电桩4，且所述服务器6用于采集分析模块3发送的电压数据，并根据该电压数据分配相应数量的充电单元42与充电枪5连接。

其中，所述采集分析模块3输入端与电池模块2相连，其输出端与充电插座1相连，用于检测各个锂电池21的电压。具体的，所述采集分析模块3包括电压采集模块31、数据分析模块32及通信模块33，所述电压采集模块31用于检测各个锂电池的电压，作为优选的，所述电池模块2是由四个个锂电池21构成，且所述电压采集模块31与四个锂电池21一一对应，所述电压采集模块31的输出端与数据分析模块32的输入端连接，所述数据分析模块32用于对采集到的锂电池21的电压进行分析处理，所述通信模块33用于将处理过的电压发送至服务器6，服务器6再根据接收到的电压数据，分配相应数量的充电单元42与充电枪5，从而满足电动汽车的充电需求，其中，此处电压数据为电动汽车刚充电时的起始电压，也即是待充电电动车的剩余电量，服务器6通过获取该剩余电量及汽车相关信息为待充电电动汽车分配相应数量的充电单元42与充电枪5连接，以满足电动汽车的充电需要。

作为优选的，所述充电单元42与充电枪5之间设置有控制开关7，且所述充电单元42为四个，且统一连接在充电枪5上，所述控制开关7分别设置在充电单元42与充电枪5之间，为了方便，所述控制开7关分别K1、K2、K3和K4，并且所述控制开关7为中间继电器，且该控制开关7的的常开触点串接在充电单元42的输出端与充电枪5之间，所述控制开关7的线圈与服务器6相连，这样，即可通过服务器6实现控制开关7的通断，从而实现充电单元42与充电枪5之间的通断，并且，服务器6根据获取该剩余电量及汽车相关信息，通过控制K1、、K2、K3和K4闭合数量，从而为待电电动汽车分配相应数量的充电单元42与充电枪5连接，满足电动汽车的充电需要。

另外，在电动汽车充电过程中，采集分析模块3会实时采集每个锂电池的电压，并将采集的电压通过通信模块33发送至服务器6，当采集的电压大于服务器6中预设的电压阈值时，服务器6会控制充电单元42与充电枪5之间的连接断开，从而停止为电动汽车充电。

作为优选的，所述充电桩4还包括显示屏43、电表44和读卡器45，显示屏43与电表44连接，负责获取充电数据后将充电数据进行实时分析处理，并显示；而读卡器45用于读取用户相关的信息，在读卡读取用户卡的相关信息后，充电控制模块41和服务器6开始工作。

作为优选的，所述服务器6包括：

获取模块61，用于获取各个所述锂电池21的电压数据；

存储模块62，用于存储预设的电压阈值和所述获取模块61获取的单个锂电池21的电压数据；

比对模块63，用于筛选出所述获取模块61获取的锂电池21的最高电压与所述存储模块62中存储的电压阈值进行比较，并在所述获取模块61获取的锂电池21的最高电压大于电压阈值时，输出一触发信号；

中央处理器64，用于响应于所述比对模块63输出的触发信号而控制充电单元42与充电枪5之间的连接断开。

进一步的，所述获取模块61包括用于获取车辆信息并输出识别信号的检测模块610，在充电枪5与电动汽车的充电插座1连接时，检测模块610会识别电动汽车，并将识别信号发送至中央处理器。然后，中央处理器64会根据识别信号(即电动汽车所需的充电功率)及待充电电动汽车剩余电量分配相应数量的充电单元42与充电枪5连接，满足电动汽车充电需要。

进一步的，所述服务器6还包括服务器通信模块65，所述服务器通信模块65连接有终端，当获取模块获取的锂电池21的最高电压大于电压阈值时，向终端用户发送一提示信息。

作为优选的，所述服务器通信模块65与终端之间通过WIFI或者zigee或蓝牙或光缆的形式进行通信连接。

另外，电压采集模块31包括：第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第一电容C1；

第二电阻R2与第三电阻R3组成串联电路，且第二电阻R2与第三电阻R3之间接地；第四电阻R4与第三电阻R3组成的串联电路第一端，第一电阻R1的第一端，第四电阻R4的第一端接电压采集模块检测正极；第二电阻R2与第三电阻R3组成的串联电路第二端，第五电阻R5的第一端，第一电阻R1的第二端接电压采集模块检测负极；第四电阻R4的第二端，第一电容C1的第一端接电压采集模块输出正极，第五电阻R5的第二端，第一电容C1的第二端接电压采集模块输出负极。

实施例:2：

本发明还提供了明还提供基于充电桩控制模块的充电方法，包括以下步骤：

步骤S101：将充电枪5插入到充电插座1内；

步骤S102：采集分析模块3检测各个锂电池21的电压并生成与各个锂电池21对应的电压数据；

步骤S103：服务器6先是获取各个锂电池21的电压数据，分配相应数量的充电单元42到充电枪5，当单个锂电池21的最高电压大于预设的电压阈值时，使充电控制模块41与充电枪5之间的连接断开。

综上所述，本发明的充电桩控制模块，可根据车辆的类型及剩余的电量自动调整充电单元接入充电枪的数量，并且能够保证电动汽车充电时的安全性。

本说明书中各个实施例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部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种充电桩控制模块，其特征在于，包括：

充电插座，所述充电插座设置在电动汽车上；

电池模块，所述电池模块与所述充电插座连接，且所述电池模块由若干锂电池组成；

采集分析模块，所述采集分析模块连接在电池模块与充电插座之间，且采集分析模块用于检测各个锂电池的电压；

充电桩，所述充电桩包括充电控制模块，所述充电控制模块内设置有若干充电单元，所述充电单元连接有充电枪，所述充电枪与所述充电插座相适配；

服务器，所述服务器连接所述充电桩，且所述服务器用于接收采集分析模块发送的电压数据，并根据该电压数据分配相应数量的充电单元与充电枪连接，以为电动汽车充电。

2.根据权利要求1所述的充电桩控制模块，其特征在于，所述采集分析模块包括电压采集模块、数据分析模块及通信模块，所述电压采集模块用于检测各个锂电池的电压，所述数据分析模块用于对采集到的锂电池的电压进行分析处理，所述通信模块用于将处理过的电压发送至服务器。

3.根据权利要求2所述的充电桩控制模块，其特征在于，所述通信模块为GPS模块、GPRS模块、GSM模块和WIFI模块中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的充电桩控制模块，其特征在于，所述充电单元与充电枪之间设置有设置有控制开关，所述控制开关为中间继电器，且该控制开关的的常开触点串接在充电系统的输出端与充电枪之间，所述控制开关的线圈与服务器相连。

5.根据权利要求1所述的充电桩控制模块，其特征在于，所述服务器包括：

获取模块，用于获取各个所述锂电池的电压数据；

存储模块，用于存储预设的电压阈值和所述获取模块获取的单个锂电池的电压数据；

比对模块，用于筛选出所述获取模块获取的锂电池的最高电压与所述存储模块中存储的电压阈值进行比较，并在所述获取模块获取的锂电池的最高电压大于电压阈值时，输出一触发信号；

中央处理器，用于响应于所述比对模块输出的触发信号而控制充电单元与充电枪之间的连接断开。

6.根据权利要求5所述的充电桩控制模块，其特征在于，所述获取模块包括用于获取车辆信息并输出识别信号的检测模块；所述中央处理器用于根据所述检测模块输出的识别信号选择充电单元接入充电枪的数量。

7.根据权利要求5所述的充电桩控制模块，其特征在于，所述服务器还包括服务器通信模块，所述服务器通信模块连接有终端，当获取模块获取的锂电池的最高电压大于电压阈值时，向终端用户发送一提示信息。

8.根据权利要求7所述的充电桩控制模块，其特征在于，所述服务器通信模块与终端之间通过WIFI或者zigee或蓝牙或光缆的形式进行通信连接。

9.一种基于充电桩控制模块的充电方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-9任一项所述的充电桩控制模块，包括以下步骤：

步骤S101：将充电枪插入到充电插座内；

步骤S102：采集分析模块检测各个锂电池的电压并生成与各个锂电池对应的电压数据；

步骤S103：服务器先是获取各个锂电池的电压数据，分配相应数量的充电单元到充电枪，当单个锂电池的最高电压大于预设的电压阈值时，使充电控制模块与充电枪之间的连接断开。