CN111942205A - 停车场充电桩管理系统及充电任务分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于充电桩技术领域，提供了一种停车场充电桩管理系统以及充电任务分配方法，该停车场充电桩管理系统包括移动充电桩和转接模块，转接模块包括与外部电源电连接的供电单元和用于与电动车电连接的充电单元，供电单元和充电单元绝缘设置，移动充电桩包括电源转化模块和对接模块。本发明提供的停车场充电桩管理系统采用一个移动充电桩为多个电动车进行充电，大大降低了充电桩管理系统的运营成本，并且为电动汽车充电的电能来自外部电源，移动充电桩只起到连接以及电源转化的功能，因此，省去了对自身充电的过程，提高了充电速率，同时也提高了电能转化率。

Description

停车场充电桩管理系统及充电任务分配方法

技术领域

本发明属于充电桩技术领域，尤其涉及一种停车场充电桩管理系统及充电任务分配方法。

背景技术

电动车一般是通过充电桩进行充电，充电桩主要功能是将市电转化为可对电动车进行充电的电流，而充电桩内部的电源转化模块造价较高。现有中的充电桩分为固定式充电桩和移动式充电桩，固定式充电桩一般是固定在地面，一个充电桩对应一个停车位，由于用户停车充电完成后，并不会马上开车离开，因此，在该用户离开之前，其他用户无法使用该充电桩，这种充电模式，充电桩的利用率较低，为满足更多的充电需求，停车场通常需要设置多个固定式充电桩，因此，运营成本较高。

移动式充电桩是充完一个电动车之后，可以移动至下一辆电动车继续充电，因此，这种模式充电桩的利用率较高，一个充电桩可以给多个电动车进行充电，可以降低运营成本，但是，现有中的移动式充电桩通常是将自身内部蓄电池的电量传输至电动车，来实现充电，这就导致移动式充电桩在充完几辆电动车之后，就需要对自身内部的蓄电池进行电量补充，补充完电量之后，才能再对车辆进行充电。这种充电模式由于要先给移动式充电桩充好电才能对车辆进行充电，这就使得充电速率大大降低，一定时间内，难以满足给较多的车辆充电，而且，对于移动充电桩来说，要先充电，后放电，也会降低电能的转化率，造成能源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低、充电桩充电速率高以及电能转化率高的充电桩管理系统。

本发明是这样实现的，一种停车场充电桩管理系统，用于为停放于停车场的电动车充电，所述停车场充电桩管理系统包括多个用于与外部电源和电动车电连接且用于供电的转接模块、用于与所述转接模块电连接的移动充电桩以及控制所述移动充电桩移动的控制系统，所述转接模块包括与外部电源电连接的供电单元、与所述供电单元绝缘设置且用于与所述电动车电连接的充电单元，所述移动充电桩包括用于将供电电流转化为充电电流的电源转化模块以及用于与所述转接模块连接并将来自所述供电单元的供电电流传输至所述电源转化模块将充电电流传输至所述充电单元的对接模块，所述控制系统用于控制所述移动充电桩移动并依照预设次序依次与各所述转接模块电连接以对与各所述转接模块连接的电动车进行充电。

进一步地，所述对接模块包括用于与所述供电单元电连接的第一连接单元、用于与所述充电单元电连接的第二连接单元。

进一步地，所述充电单元包括用于与所述第二连接单元电连接的第一连接结构以及与所述第一连接结构电连接且用于与所述电动车电连接的第二连接结构，所述停车场充电桩管理系统还包括一端用于与所述第二连接结构连接、另一端用于与所述电动车连接的双接头充电线。

进一步地，所述停车场充电桩管理系统包括间隔设置于地面上的多个充电柱，各所述转接模块分别设置于各所述充电柱上，所述转接模块设于所述充电柱的位置与所述对接模块设于所述移动充电桩上的位置相对应以使所述移动充电桩通过移动将所述对接模块与所述转接模块连接。

进一步地，所述停车场充电桩管理系统还包括于所述电动车充电过程中对车辆状况信息进行采集的车况信息采集模块。

进一步地，所述控制系统为远程人工遥控系统。

进一步地，所述控制系统还包括用于生成电子地图和导航线路并为操控人员进行线路指引的定位导航模块。

本发明还提供了一种充电任务分配方法，应用于上述停车场充电桩管理系统，所述预设次序通过以下步骤确定：

S1：用户提供预估停车时长；

S2:根据用户提供的预估停车时长对用户电动车的充电次序进行排序；

S3：预估停车时长较短的用户充电次序优先于预估停车时长较长的用户。

进一步地，所述停车场充电桩管理系统还包括计费模块，所述计费模块依据用户的停车时长计费，停车时长较短的用户单位时间内的充电费用高于停车时长较长的用户。

进一步地，步骤S1具体包括：用户通过用户终端输入预估停车时长。

本发明相对于现有技术的技术效果是：本发明提供的停车场充电桩管理系统包括移动充电桩和转接模块，转接模块包括与外部电源电连接的供电单元和用于与电动车电连接的充电单元，供电单元和充电单元绝缘设置，移动充电桩包括电源转化模块和对接模块。具体地，当电动车需要充电时，可以将电动车与充电单元电连接，此时，电动车并没有被充电，然后，控制系统控制充电桩移动，使得对接模块与转接模块对接，此时，外部电流经由供电单元通过转接模块进入移动充电桩，并经过电源转化模块将外部的供电电流转化为可充电电流，通过转接模块传输至充电单元，进而传输至电动车，实现充电。本发明提供的停车场充电桩管理系统采用一个移动充电桩为多个电动车进行充电，大大降低了充电桩管理系统的运营成本，并且为电动汽车充电的电能来自外部电源，移动充电桩只起到连接以及电源转化的功能，因此，省去了对自身充电的过程，提高了充电速率，同时也提高了电能转化率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的停车场充电桩管理系统的立体图；

图2是本发明实施例提供的停车场充电桩管理系统的示意图。

附图标记说明：

10 电动车 31 电源转化模块

20 转接模块 32 对接模块

21 供电单元 321 第一连接单元

22 充电单元 322 第二连接单元

221 第一连接结构 40 双接头充电线

222 第二连接结构 50 充电柱

30 移动充电桩

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

请参见图1至图2，本发明实施例提供的停车场充电桩管理系统，用于为停放于停车场的电动车10充电，所述停车场充电桩管理系统包括多个用于与外部电源和电动车10电连接且用于供电的转接模块20、用于与所述转接模块20电连接的移动充电桩30以及控制所述移动充电桩30移动的控制系统，所述转接模块20包括与外部电源电连接的供电单元21、与所述供电单元21绝缘设置且用于与所述电动车10电连接的充电单元22，所述移动充电桩30包括用于将供电电流转化为充电电流的电源转化模块31以及用于与所述转接模块20连接并将来自所述供电单元21的供电电流传输至所述电源转化模块31将充电电流传输至所述充电单元22的对接模块32，所述控制系统用于控制所述移动充电桩30移动并依照预设次序依次与各所述转接模块20电连接以对与各所述转接模块20连接的电动车10进行充电。

请参见图1至图2，本发明实施例提供的停车场充电桩管理系统包括移动充电桩30和转接模块20，转接模块20包括与外部电源电连接的供电单元21和用于与电动车10电连接的充电单元22，供电单元21和充电单元22绝缘设置，移动充电桩30包括电源转化模块31和对接模块32。具体地，当电动车10需要充电时，可以将电动车10与充电单元22电连接，此时，电动车10并没有被充电，然后，控制系统控制移动充电桩30移动，使得对接模块32与转接模块20对接，此时，外部电流经由供电单元21通过转接模块20进入移动充电桩30，并经过电源转化模块31将外部的供电电流转化为可充电电流，通过转接模块20传输至充电单元22，进而传输至电动车10，实现充电。本发明实施例提供的停车场充电桩管理系统采用一个移动充电桩30为多个电动车10进行充电，大大降低了充电桩管理系统的运营成本，并且为电动车10充电的电能来自外部电源，移动充电桩30只起到连接以及电源转化的功能，因此，省去了对自身充电的过程，提高了充电速率，同时也提高了电能转化率。上述外部电源可以是市电也可以是其他供电来源。所述对接模块32与转接模块20的连接方式不作限制，只要可以实现电连接即可。

请参见图2，进一步地，所述对接模块32包括用于与所述供电单元21电连接的第一连接单元321、用于与所述充电单元22电连接的第二连接单元322。具体地，当需要充电时，控制系统控制移动充电桩30移动，使得对接模块32上的第一连接单元321与供电单元21电连接，第二连接单元322与充电单元22电连接，供电电流经由供电单元21通过第一连接单元321传输至电源转化模块31，电源转化模块31将供电电流转化为充电电流，并传输至第二连接单元322，由第二连接单元322将电流传输至充电单元22，进而传输至电动车10，实现充电。

请参见图2，进一步地，所述充电单元22包括用于与所述第二连接单元322电连接的第一连接结构221以及与所述第一连接结构221电连接且用于与所述电动车10电连接的第二连接结构222，所述停车场充电桩管理系统还包括一端用于与所述第二连接结构222连接、另一端用于与所述电动车10连接的双接头充电线40。具体地，当需要充电时，可以将双接头充电线40一端连接至电动车10，另一端连接至第二连接结构222，然后控制系统通过控制移动充电桩30移动使得对接模块32上的第一连接单元321与供电单元21电连接，第二连接单元322与第一连接结构221连接，电源模块将供电电流转化为充电电流后，传输至第二连接单元322，进而传输至第一连接结构221，第一连接结构221与第二连接结构222电连接，进而可以通过与第二连接结构222连接的双接头充电线40将电量传输至电动车10，实现充电。可以理解地，所述第一连接结构221和所述供电单元21可以集成为一个接头，对应的，所述第一连接单元321和所述第二连接单元322也可以集成为一个接头，这样的话，在移动充电桩30在对接的过程中，只需要将这两个接头对接就可以，降低了对接难度。

请参见图2，进一步地，所述停车场充电桩管理系统包括间隔设置于地面上的多个充电柱50，各所述转接模块20分别设置于各所述充电柱50上，所述转接模块20设于所述充电柱50的位置与所述对接模块32设于所述移动充电桩30上的位置相对应以使所述移动充电桩30通过移动将所述对接模块32与所述转接模块20连接。本发明实施例增设充电柱50，并且转接模块20设置于充电柱50上的位置与对接模块32设置于移动充电桩30上的位置相对应，这样，可以降低移动充电桩30通过移动将对接模块32与转接模块20连接的难度，提高了对接精度，避免对接模块32与转接模块20对接失败而导致电动车10无法充电的情况。

请参见图2，进一步地，所述停车场充电桩管理系统还包括于所述电动车10充电过程中对车辆状况信息进行采集的车况信息采集模块。通过车况信息采集模块用户可以在充电的过程中获取车辆状况，例如车辆各项保养指标、剩余电量等等，车况信息采集模块与现有中的检测模块相同，此处不赘述，具体地，移动充电桩30可以将检测结果通过语音播报、视频显示等方式告知客户，也可以通过无线传输发送至用户的终端设备告知客户。

请参见图2，进一步地，所述控制系统为远程人工遥控系统。由于在充电的时候，移动充电桩30需要通过移动将对接模块32和转接模块20对接实现充电，对接难度较大，相对于自动对接，本发明通过远程人工遥控的方式对接，可操作性更强，对接精度高，并且成本较低。

请参见图2，进一步地，所述控制系统还包括用于生成电子地图和导航线路并为操控人员进行线路指引的定位导航模块。具体地，当需要对与某一转接模块20连接的电动车10进行充电时，控制系统可以通过定位导航模块根据移动充电桩30所处的位置以及转接模块20的位置，制定合理的行走路线，远程控制人员可以根据控制系统制定的路线遥控移动充电桩30行走至相应的转接模块20并与其对接，实现充电。本发明实施例提供的定位导航模块可以为操控人员进行线路指引，使得移动充电桩30可以更快的抵达转接模块20，提高了充电速率。

当多个电动车10需要充电时，移动充电桩30需要依次为各电动车10充电，本发明实施例还提供了一种充电任务分配方法，应用于上述停车场充电桩管理系统，所述预设次序通过以下步骤确定：

S1：用户提供预估停车时长；

S2:根据用户提供的预估停车时长对用户电动车10的充电次序进行排序；

S3：预估停车时长较短的用户充电次序优先于预估停车时长较长的用户。

具体地，用户可以口头告知管理人员，或者通过移动终端、车载电子设备停车场的电子设备等装置将预估停车时长输入，停车场充电桩管理系统根据各用户输入的预估停车时长对各电动车10的充电次序进行排序，排序规则为：预估停车时间较短的用户优先充电，这样，可以尽可能保证每辆电动车10在离开停车场之前，都能够充到电。具体排序可由处理器等具有处理功能的模块完成，并将排序结果下发给移动充电桩或者操作人员，以进行依序充电。

用户在提供预估停车时长时，可能存在实际停车时长较长的用户为了优先充电而提供较短的预估停车时长，而扰乱充电秩序，因此，进一步地，所述停车场充电桩管理系统还包括计费模块，所述计费模块依据用户的停车时长计费，停车时长较短的用户单位时间内的充电费用高于停车时长较长的用户。停车时长越短的用户单位时间内的充电费用越高的技术方案可以促使用户提供与实际停车时长相符的预估停车时长，避免停车时长较长的用户为了优先充电而提供比实际停车时长较短的预估停车时长，有利于维护充电秩序，

进一步地，步骤S1具体包括：用户通过用户终端输入预估停车时长。本发明实施例通过用户终端提供预估停车时长，方便快捷，用户体验较佳，所述用户终端可以为手机、车载电子设备等，但不限于此。

可以理解地，上述充电次序以及收费模式可以应用于任意一种通过移动充电桩为电动车充电的停车场，例如，当停车场有多个电动车需要充电时，可以利用本发明实施例提供的充电任务分配方法，依次为各个电动车充电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种停车场充电桩管理系统，用于为停放于停车场的电动车充电，其特征在于，所述停车场充电桩管理系统包括多个用于与外部电源和电动车电连接且用于供电的转接模块、用于与所述转接模块电连接的移动充电桩以及控制所述移动充电桩移动的控制系统，所述转接模块包括与外部电源电连接的供电单元、与所述供电单元绝缘设置且用于与所述电动车电连接的充电单元，所述移动充电桩包括用于将供电电流转化为充电电流的电源转化模块以及用于与所述转接模块连接并将来自所述供电单元的供电电流传输至所述电源转化模块将充电电流传输至所述充电单元的对接模块，所述控制系统用于控制所述移动充电桩移动并依照预设次序依次与各所述转接模块电连接以对与各所述转接模块连接的电动车进行充电。

2.如权利要求1所述的停车场充电桩管理系统，其特征在于，所述对接模块包括用于与所述供电单元电连接的第一连接单元、用于与所述充电单元电连接的第二连接单元。

3.如权利要求2所述的停车场充电桩管理系统，其特征在于，所述充电单元包括用于与所述第二连接单元电连接的第一连接结构以及与所述第一连接结构电连接且用于与所述电动车电连接的第二连接结构，所述停车场充电桩管理系统还包括一端用于与所述第二连接结构连接、另一端用于与所述电动车连接的双接头充电线。

4.如权利要求1所述的停车场充电桩管理系统，其特征在于，所述停车场充电桩管理系统包括间隔设置于地面上的多个充电柱，各所述转接模块分别设置于各所述充电柱上，所述转接模块设于所述充电柱的位置与所述对接模块设于所述移动充电桩上的位置相对应以使所述移动充电桩通过移动将所述对接模块与所述转接模块连接。

5.如权利要求1所述的停车场充电桩管理系统，其特征在于，所述停车场充电桩管理系统还包括于所述电动车充电过程中对车辆状况信息进行采集的车况信息采集模块。

6.如权利要求1-5任意一项所述的停车场充电桩管理系统，其特征在于，所述控制系统为远程人工遥控系统。

7.如权利要求6所述的停车场充电桩管理系统，其特征在于，所述控制系统还包括用于生成电子地图和导航线路并为操控人员进行线路指引的定位导航模块。

8.一种充电任务分配方法，应用于停车场充电桩管理系统，其特征在于，停车场中的各电动车的充电次序通过以下步骤确定：

S1：用户提供预估停车时长；

S2:根据用户提供的预估停车时长对用户电动车的充电次序进行排序；

S3：预估停车时长较短的用户充电次序优先于预估停车时长较长的用户。

9.如权利要求8所述的充电任务分配方法，其特征在于，所述停车场充电桩管理系统还包括计费模块，所述计费模块依据用户的停车时长计费，停车时长较短的用户单位时间内的充电费用高于停车时长较长的用户。

10.如权利要求9所述的充电任务分配方法，其特征在于，步骤S1具体包括：用户通过用户终端输入预估停车时长。

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