CN111284342A - 一种电动汽车智能充电系统 - Google Patents

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CN111284342A CN202010116334.0A CN202010116334A CN111284342A CN 111284342 A CN111284342 A CN 111284342A CN 202010116334 A CN202010116334 A CN 202010116334A CN 111284342 A CN111284342 A CN 111284342A
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Abstract

本发明涉及电动车充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车智能充电系统，包括充电箱，所述充电箱的顶面设有电动升降杆，所述电动升降杆的顶端固定连接有旋转头，所述旋转头固定连接有伸缩横杆，所述伸缩横杆的底面设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有若干挂钩，所述充电箱的一侧上连接有充电线，所述充电线的端头设有充电枪，所述充电箱连接有充电线的一侧的上方设有升降杆按钮和紧急按钮。本发明单独更换充电枪，一根充电线可以配套使用多个充电枪，延长充电枪的使用寿命,极大的减少更换充电枪的成本，实现可换式充电枪的长期使用，同时还可以减少安全事故的发生，通过预约充电减少充电桩的闲置时间，提高充电桩的利用率。

Description

一种电动汽车智能充电系统
技术领域
本发明涉及电动车充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车智能充电系统。
背景技术
现有的充电桩在给电动汽车充电的时，需要人手持充电枪，拉拽充电线，连接充电枪和电动车插座后再充电，由于充电线直径较粗，充电线过重，充电线比较笨重，使用过程中十分耗体力，充电非常不便利。且充电线在充电拿取的过程中与地面有摩擦，充电时充电线在地上容易被人员踩踏、汽车碾压，也易导致充电线外部的绝缘皮破损，造成充电线寿命下降，甚至充电线损伤，发生事故。
现有的充电桩通常是一桩一位，通常电动车4-6小时就可充满电，车辆补电需要的时间为2-3小时左右。但大多数情况下，一辆占位车辆的时间远大于在车位上充电的时间，例如上班时间充电时，但停车时间大于8小时，充电时间小于4小时，但是由于车位的占用，此时一台充电桩只能服务一台车辆，很多时间充电桩是闲置的。极大的造成了充电桩的资源浪费，无形中提高了充电的成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种电动汽车智能充电系统，以解决背景技术中的问题。
本发明提供了一种电动汽车智能充电系统，包括充电箱，所述充电箱的顶面设有电动升降杆，所述电动升降杆的顶端固定连接有旋转头，所述旋转头固定连接有伸缩横杆，所述伸缩横杆的底面设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有若干挂钩，所述充电箱的一侧上连接有充电线，所述充电线的端头设有充电枪，所述充电箱连接有充电线的一侧的上方设有升降杆按钮和紧急按钮，所述紧急按钮设在所述升降杆按钮的下方，所述紧急按钮的下方设有充电枪座。所述挂钩分为钩头与钩杆，所述钩杆为中空结构，所述钩头滑动嵌入所述钩内与所述钩杆滑动连接，所述钩头与所述钩杆的内顶面连接有拉簧，所述充电枪座的下方设有绕线杆，所述绕线杆的端部固定有绕线隔盘。所述挂钩通过滑轮滑动在所述伸缩横杆内的滑槽内与所述伸缩横杆滑动连接。一个充电桩为多个充电箱供电，一个充电箱对应一个停车位，一个停车位安装有一个转接盒，所述转接盒与充电桩连接，所述充电桩包括控制管理单元、安全状态监控单元、电费计费单元、充电模式管理单元、充电状态监控与信息交互单元，所述信息交互单元、电费计费单元和充电模式管理单元均与所述控制管理单元双向连接，所述充电状态监控单元和安全状态监控单元的输出端均与所述控制管理单元的输入端连接。所述信息交互单元通过无线网络连接手机APP或PC端,所述无线网络采用WIFI、LAN或CAN总线通信方式。
进一步，所述充电枪的端部固定设有孔慢充头，所述充电枪的一端设有母头连接板，所述母头连接板上开设有通讯接口、正极接线端和负极接线端，所述充电线的一端固定连接有公头连接板，所述公头连接板上设有与所述母头连接板上的通讯接口、正极接线端和负极接线端相匹配的通讯插头、正极插头和负极插头，所述母头连接板上开设有螺纹连接孔，所述公头连接板上设有与所述螺纹连接孔相匹配的螺栓。可以根据汽车不同的充电接口进行选择。增加了本实用的实用性，所述母头连接板上开设有螺纹连接孔，所述公头连接板上设有与所述螺纹连接孔相匹配的螺栓。在公头连接板与母头连接板连接好以后，直接通过将螺栓与母头上的螺纹连接孔螺纹紧固连接，安装方便快捷，所述充电枪设有手柄，所述母头连接板与所述公头连接板可交换安装位置
进一步，一个充电桩为多个充电箱供电，一个充电箱对应一个停车位，一个停车位安装有一个转接盒，所述转接盒与充电桩连接，所述充电桩包括控制管理单元、安全状态监控单元、电费计费单元、充电模式管理单元、充电状态监控与信息交互单元，所述信息交互单元、电费计费单元和充电模式管理单元均与所述控制管理单元双向连接，所述充电状态监控单元和安全状态监控单元的输出端均与所述控制管理单元的输入端连接，所述信息交互单元通过无线网络连接手机APP或PC端,所述无线网络采用WIFI、LAN或CAN总线通信方式。
本系统可采用采用充电时间来收费的，本系统中采用的是按充电时间或者充电模式来进行收费，自动匹配当前时效电价，从而得出准确而且无争议的电费详情，实时的更新产生的费用，合理的计费方式更能满足不同顾客的需求。如充电需求迫切，需要插队，也可采用加急收费的模式计算费用。
用户可在停车的时候进行充电预约，也在停车后在手机上下载相应的APP后，采用远程预约/取消的充电模式，这样可以方便用户的时间管理。例如用户可以再手机端进行操作，通过移动终端，可远程预约充电桩的闲时充电时间段，这样用户可以利用停车时间进行快速充电，免去等待时间；也可以远程控制充电模式，以及接受状态提示。提高灵活性与便利性。
充电桩与手机上相应的APP可进行通讯，APP端可给充电桩下发充电指令。本系统采用的WIFI，LAN，CAN通信协议支持物联网与PC或移动终端，各种通信协议确保数据的传输、指令的下达，保障设备稳定且便利的远程运营与管理。
该设备可以管理单个或同时管理多个车位，以平衡运营的便利性与经济性。本系统中可一个充电桩同时管理4个功能独立的充电车位，可根据实际情况增加停车位。
充电桩设有充电状态指示与全面的安全保护，可通过转换器外壳上不同颜色的灯，显示不同的充电状态，显示器上可显示各种重点参数。充电桩可监控各种充电信息保障充电安全，包括温度、电流、电压等。出现安全监控异常将进行断电处理。
进一步，一种多车位充电预约收费系统包括控制中心组件、主站充电接口、隔离电气开关、电费计费单元、充电控制开关、汽车充电接口、通讯模块以及多个拓展通道。本发明是针对直流充电站支线管理设计的，通过支线管理设计，增设转接盒实现一台充电桩对4个车位同时进行充电管理，每个车位配置一个充电转接盒，每个车位的功能完全独立且一致，共同协作完成充电。通信模块检测到对应车位的预约充电请求时，将设置该车位的状态为—已预约；待车主到达并开启充电后，控制核心将打开隔离电气开关从充电站取电，经过计费模块，充电模式控制模块，输出充电枪后到达充电目标：汽车电池组。充电状态指示灯显示当前的充电状态。充电完成后，系统将依据即时电价得出实际电费。并立即发送至客户端，以便快速支付。
进一步，一种多车位充电预约系统的预约方法，具体按以下步骤执行：
S1:用户通过PC端或手机APP进行预约车位；
S2:充电桩通过信息交互单元接收到信息，收到预约请求后与控制管理单元通信获取可充电的车位资源；
S3:如果没有空余的车位，则反馈信息用户预约失败；如果有空余的车位，则确认车位信息并发送预约信息，预约的充电车位进入等待充电状态；
S4:如果用户主动取消预约，则反馈用户预约失败的信息；
进一步，一种多车位充电的预约收费方法，具体按以下步骤执行：
S1:停车位根据预约的用户配置开始充电；
S2:用户通过手机APP或者PC端进行确认充电；
S3:电费计费单元与主机通信确认即时电价；
S4：用户取消充电，电费计费单元计算电费并发送到用户的手机APP或PC端进行支付。
S5:支付完成。
本发明的一种电动汽车智能充电系统的有益效果：通过将充电线放在挂钩上，直接拖动充电线，即可通过伸缩横杆改变充电线伸展的长度，同时向下拉动充电线，可以通过挂钩内的拉簧改变充电线的高度，还可以通过升降杆按钮控制升降杆的升高或者降低，在不需要使用的时候，直接将充电线绕在绕线杆上，让充电线放置规矩。然后通过人力直接将伸缩横杆压缩到最短，即可将整个装置摆放整齐，节省空间，同时本发明采用分离、可更换充电接口设计，拆解及更换方式简单易操作，当可换式充电枪因磨损或变形而失效需要更换时，普通非专业人员就可以完成更换，便捷省时。由于可以保留原本的充电线，单独更换充电枪，一根充电线可以配套使用多个充电枪，延长充电枪的使用寿命,极大的减少更换充电枪的成本，实现可换式充电枪的长期使用，同时还可以减少安全事故的发生。
本发明可快速实现客户定制功能，可扩展控制单个或多个充电通道。采用国标接口对接主站输出接口，满足相关安全与电气要求。使用高速隔离电气开关，保证充电过程的安全使用。高精度的电压，电流检测与分析模块，提供精确电费计算；充电控制开关组件支持各种充电模式的切换；满足新能源汽车充电接口标准的可更换充电接头；全面的通信协议支持，扩展通道可适应部分紧凑型停车场，这样通过共享控制系统以节省建造成本。本发明通过采用预约的模式，为每一个车位配置一个控制转接盒，灵活的实现充电桩的电量分配，减少充电桩的闲置时间，提高充电桩的利用率。
附图说明
图1是本发明的充电箱的结构示意图；
图2是本发明的充电枪结构示意图；
图3是本发明的多车位充电预约系统结构图；
图4是本发明的多车位充电示意图；
图5是本发明的多车位预约流程图；
图6是本发明的计费收费流程图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，显然，所描述的实施例仅仅只是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本实施例中,本发明的一种电动汽车智能充电系统包括充电箱1，所述充电箱1的顶面设有电动升降杆21，所述电动升降杆21的顶端固定连接有旋转头2，所述旋转头2固定连接有伸缩横杆22，所述伸缩横杆22的底面设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有若干挂钩，所述充电箱1的一侧上连接有充电线3，所述充电线3的端头设有充电枪4，所述充电箱1连接有充电线3的一侧的上方设有升降杆按钮14和紧急按钮11，所述紧急按钮11设在所述升降杆14按钮的下方，所述紧急按钮11的下方设有充电枪座12。所述挂钩分为钩头24与钩杆23，所述钩杆23为中空结构，所述钩头24滑动嵌入所述钩杆23内与所述钩杆23滑动连接，所述钩头24与所述钩杆23的内顶面连接有拉簧，所述充电枪座12的下方设有绕线杆13，所述绕线杆13的端部固定有绕线隔盘。所述挂钩通过滑轮滑动在所述伸缩横杆22内的滑槽内与所述伸缩横杆22滑动连接。一个充电桩为多个充电箱供电，一个充电箱对应一个停车位，一个停车位安装有一个转接盒，所述转接盒与充电桩连接，所述充电桩包括控制管理单元、安全状态监控单元、电费计费单元、充电模式管理单元、充电状态监控与信息交互单元，所述信息交互单元、电费计费单元和充电模式管理单元均与所述控制管理单元双向连接，所述充电状态监控单元和安全状态监控单元的输出端均与所述控制管理单元的输入端连接。所述信息交互单元通过无线网络连接手机APP或PC端,所述无线网络采用WIFI、LAN或CAN总线通信方式。
进一步，所述充电枪4的端部固定设有9孔慢充头51，所述充电枪4的一端设有母头连接板52，所述母头连接板52上开设有通讯接口53、正极接线端58和负极接线端59，所述充电线的一端固定连接有公头连接板56，所述公头连接板56上设有与所述母头连接板52上的通讯接口53、正极接线端58和负极接线端59相匹配的通讯插头55、正极插头61和负极插头60，所述母头连接板52上开设有螺纹连接孔54，所述公头连接板56上设有与所述螺纹连接孔54相匹配的螺栓57。增加了本实用的实用性，所述母头连接板上开设有螺纹连接孔，所述公头连接板上设有与所述螺纹连接孔相匹配的螺栓。在公头连接板与母头连接板连接好以后，直接通过将螺栓与母头上的螺纹连接孔螺纹紧固连接，安装方便快捷，所述充电枪设有手柄，所述母头连接板与所述公头连接板可交换安装位置
本实施例中，本系统可采用采用充电时间来收费的，本系统中采用的是按充电时间或者充电模式来进行收费，自动匹配当前时效电价，从而得出准确而且无争议的电费详情，实时的更新产生的费用，合理的计费方式更能满足不同顾客的需求。如充电需求迫切，需要插队，也可采用加急收费的模式计算费用。
用户可在停车的时候进行充电预约，也在停车后在手机上下载相应的APP后，采用远程预约/取消的充电模式，这样可以方便用户的时间管理。例如用户可以再手机端进行操作，通过移动终端，可远程预约充电桩的闲时充电时间段，这样用户可以利用停车时间进行快速充电，免去等待时间；也可以远程控制充电模式，以及接受状态提示。提高灵活性与便利性。
充电桩与手机上相应的APP可进行通讯，APP端可给充电桩下发充电指令。本系统采用的WIFI，LAN，CAN通信协议支持物联网与PC或移动终端，各种通信协议确保数据的传输、指令的下达，保障设备稳定且便利的远程运营与管理。
该设备可以管理单个或同时管理多个车位，以平衡运营的便利性与经济性。本系统中可一个充电桩同时管理4个功能独立的充电车位，可根据实际情况增加停车位。
充电桩设有充电状态指示与全面的安全保护，可通过转换器外壳上不同颜色的灯，显示不同的充电状态，显示器上可显示各种重点参数。充电桩可监控各种充电信息保障充电安全，包括温度、电流、电压等。出现安全监控异常将进行断电处理。
本实施例中，一种多车位充电预约收费系统包括控制中心组件、主站充电接口、隔离电气开关、电费计费单元、充电控制开关、汽车充电接口、通讯模块以及多个拓展通道。本发明是针对直流充电站支线管理设计的，通过支线管理设计，增设转接盒实现一台充电桩对4个车位同时进行充电管理，每个车位配置一个充电转接盒，每个车位的功能完全独立且一致，共同协作完成充电。通信模块检测到对应车位的预约充电请求时，将设置该车位的状态为—已预约；待车主到达并开启充电后，控制核心将打开隔离电气开关从充电站取电，经过计费模块，充电模式控制模块，输出充电枪后到达充电目标：汽车电池组。充电状态指示灯显示当前的充电状态。充电完成后，系统将依据即时电价得出实际电费。并立即发送至客户端，以便快速支付。
本实施例中，一种多车位充电预约系统的预约方法，具体按以下步骤执行：
S1:用户通过PC端或手机APP进行预约车位；
S2:充电桩通过信息交互单元接收到信息，收到预约请求后与控制管理单元通信获取可充电的车位资源；
S3:如果没有空余的车位，则反馈信息用户预约失败；如果有空余的车位，则确认车位信息并发送预约信息，预约的充电车位进入等待充电状态；
S4:如果用户主动取消预约，则反馈用户预约失败的信息；
本实施例中，一种多车位充电的预约收费方法，具体按以下步骤执行：
S1:停车位根据预约的用户配置开始充电；
S2:用户通过手机APP或者PC端进行确认充电；
S3:电费计费单元与主机通信确认即时电价；
S4：用户取消充电，电费计费单元计算电费并发送到用户的手机APP或PC端进行支付。
S5:支付完成。
本发明的一种电动汽车智能充电系统的有益效果：通过将充电线放在挂钩上，直接拖动充电线，即可通过伸缩横杆改变充电线伸展的长度，同时向下拉动充电线，可以通过挂钩内的拉簧改变充电线的高度，还可以通过升降杆按钮控制升降杆的升高或者降低，在不需要使用的时候，直接将充电线绕在绕线杆上，让充电线放置规矩。然后通过人力直接将伸缩横杆压缩到最短，即可将整个装置摆放整齐，节省空间，同时本发明采用分离、可更换充电接口设计，拆解及更换方式简单易操作，当可换式充电枪因磨损或变形而失效需要更换时，普通非专业人员就可以完成更换，便捷省时。由于可以保留原本的充电线，单独更换充电枪，一根充电线可以配套使用多个充电枪，延长充电枪的使用寿命,极大的减少更换充电枪的成本，实现可换式充电枪的长期使用，同时还可以减少安全事故的发生。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (9)

1.一种电动汽车智能充电系统，包括充电箱(1)，所述充电箱(1)的顶面设有电动升降杆(21)，所述电动升降杆(21)的顶端固定连接有旋转头(2)，所述旋转头(2)固定连接有伸缩横杆(22)，所述伸缩横杆(22)的底面设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有若干挂钩，所述充电箱的一侧上连接有充电线(3)，所述充电线(3)的端头设有充电枪(4)，所述充电箱(1)连接有充电线的一侧的上方设有升降杆按钮(14)和紧急按钮(11)，所述紧急按钮(11)设在所述升降杆按钮(14)的下方，所述紧急按钮(11)的下方设有充电枪座(12)，一个充电桩为多个充电箱供电，一个充电箱对应一个停车位，一个停车位安装有一个转接盒，所述转接盒与充电桩连接，所述充电桩包括控制管理单元、安全状态监控单元、电费计费单元、充电模式管理单元、充电状态监控与信息交互单元，所述信息交互单元、电费计费单元和充电模式管理单元均与所述控制管理单元双向连接，所述充电状态监控单元和安全状态监控单元的输出端均与所述控制管理单元的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电系统，所述充电枪(4)的端部固定设有9孔慢充头(51)，所述充电枪(4)的一端设有母头连接板(52)，所述母头连接板(52)上开设有通讯接口(53)、正极接线端(58)和负极接线端(59)，所述充电线的一端固定连接有公头连接板(56)，所述公头连接板(56)上设有与所述母头连接板(52)上的通讯接口(53)、正极接线端(58)和负极接线端(59)相匹配的通讯插头(55)、正极插头(61)和负极插头(60)，所述母头连接板(52)上开设有螺纹连接孔(54)，所述公头连接板(56)上设有与所述螺纹连接孔(54)相匹配的螺栓(57)。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电系统，其特征在于：所述挂钩分为钩头(24)与钩杆(23)，所述钩杆(23)为中空结构，所述钩头(24)滑动嵌入所述钩杆(23)内与所述钩杆(23)滑动连接，所述钩头(24)与所述钩杆(23)的内顶面连接有拉簧。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电系统，其特征在于：所述充电枪座(12)的下方设有绕线杆(13)，所述绕线杆(13)的端部固定有绕线隔盘。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电系统，其特征在于：所述挂钩通过滑轮滑动在所述伸缩横杆(22)内的滑槽内与所述伸缩横杆(22)滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电系统，所述信息交互单元通过无线网络连接手机APP或PC端,所述无线网络采用WIFI、LAN或CAN总线通信方式。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车智能充电系统，包括控制中心组件、主站充电接口、隔离电气开关、电费计费单元、充电控制开关、汽车充电接口、通讯模块以及多个拓展通道。
8.一种电动汽车智能充电系统的预约方法，其特征在于：具体按以下步骤执行：
S1:用户通过PC端或手机APP进行预约车位；
S2:充电桩通过信息交互单元接收到信息，收到预约请求后与控制管理单元通信获取可充电的车位资源；
S3:如果没有空余的车位，则反馈信息用户预约失败；如果有空余的车位，则确认车位信息并发送预约信息，预约的充电车位进入等待充电状态；
S4:如果用户主动取消预约，则反馈用户预约失败的信息；
9.一种多车位充电的预约收费方法，其特征在于：具体按以下步骤执行：
S1:停车位根据预约的用户配置开始充电；
S2:用户通过手机APP或者PC端进行确认充电；
S3:电费计费单元与主机通信确认即时电价；
S4：用户取消充电，电费计费单元计算电费并发送到用户的手机APP或PC端进行支付。
S5:支付完成。
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