CN113525112A - 一种适用于新能源车的地埋式充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于新能源车的地埋式充电系统，包括压力传感器模块，控制模块，充电接收模块，充电模块，所有模块均埋设于地面，压力传感器模块与控制模块采用电信号连接，充电接收模块与控制模块采用电信号连接，充电接收模块与充电模块采用电磁感应方式进行连接，当新能源车处于预设充电地点，压力传感器模块接收电压信号，并将接收的信号传给控制模块，控制模块判断新能源车充电需求，通过电信号通知充电接收模块，待充电枪与汽车的充电口连接，充电接收模块通过电磁感应式连接通知充电模块开启充电，通过上述所述方法提高充电效率、空间利用率并降低维护成本。

Description

一种适用于新能源车的地埋式充电系统

技术领域

本发明涉及新能源汽车充电技术领域，特别涉及一种适用于新能源车的地埋式充电系统。

背景技术

目前，城市的飞速发展，新能源汽车受到了越来越多人的欢迎，新能源汽车的前景十分广阔。作为为新能源汽车提供充电的充电系统，传统的新能源汽车充电系统大多安装在地面，需要占用大量的停车空间，且容易遭到人为的破坏，造成不必要的损失，对于拥挤的城市来说，集中设置充电桩难度较大，从而影响新能源车的充电效率，增加充电等待时间和维护成本。

发明内容

本发明提供一种适用于新能源车的地埋式充电系统，用以解决传统新能源汽车充电桩空间占用率高、充电效率低且易遭到破坏的情况。

一种适用于新能源车的地埋式充电系统，包括：压力传感器模块，控制模块，充电接收模块，充电模块，压力传感器模块与控制模块通过电信号进行连接，充电接收模块与控制模块通过电信号进行连接，充电接收模块与充电模块采用电磁感应方式进行连接，以上所述模块均埋设于地下：

压力传感器模块：用于接收预设充电地点的感应信号，并判断是否存在新能源车处于预设充电地点；

控制模块：当存在新能源车处于所述预设充电地点时，通过充电枪连接所述新能源汽车，并判断所述新能源汽车的充电需求；

充电接收模块：用于通过所述充电枪发射电磁感应信号，并判断充电枪是否与新能源车充电接口相连接，若是，充电枪发出充电信号；

充电模块：用于根据所述充电信号，将电网中的交流电转化为直流电，并为所述新能源汽车进行充电。

作为本发明的一种实施例：所述压力传感器模块还包括：称重传感器、信号放大器和A/D转换部分，

称重传感器：用于将新能源汽车的重力转变为电信号；

信号放大器：用于放大传感器两端的电压信号；

A/D转换器：用于内置计数器，计数器用于将接收到的模拟信号传送至A/D转换器，将获得的模拟信号在电压比较器中与电源电压按位进行比较，若比较结果一致，将结果直接传送至计数器，若比较结果不一致，通过比较器确定电源重复多次与不同电源电压进行比较，获取正确电源电压。

作为本发明的一种实施例：所述控制模块包括：

扫描反馈单元：用于通过车主客户端通过扫描对应充电桩的二维码信息，填写对应的汽车型号以及剩余电量，生成客户数据；

匹配单元：通过将所述客户数据与知识库中的信息进行匹配，获取该新能源车型的车辆信息；

所述车辆信息包括：电池类型、电池活性、充电功率、车主倾向充电方式；

充电单元：根据所述车辆信息，确定对应的充电方式和充电量；其中，若车主在程序中提交了倾向充电方式，则优先进行选择，若无，依据获取信息自动匹配最优充电方式。

作为本发明的一种实施例：所述充电单元选择充电方式包括：

直流充电方式：用于通过直流充电桩，将电网交流电转化为直流电源，通过充电连接装置直接给动力电池充电；

交流充电方式：在交流充电接口设置7芯端子，采用传导方式为电池充电；其中，

所述传导充电时采用低电流的恒压或恒流电流；

智能充电方式：用于结合直流与交流充电方式，将所述交流电转换为直流电，并进行并行充电。

作为本发明的一种实施例：所述充电接收模块包括：

指令接收单元：接收客户的充电需求指令，并确定对应的充电量；

判断单元：用于判断充电枪是否与新能源汽车充电接口相连接，若是，发射电磁感应信号产生电流。

作为本发明的一种实施例：所述充电模块包括：

信号反馈单元：用于接收新能源汽车的反馈信号，并根据新能源汽车的实时预留电量采用应急充电模式和多段式充电模式；

应急充电单元：用于确定所述新能源汽车的最高输入电压和最高输入电流，并调节所述充电枪输出所述最高输入电压和最高输入电流，并在所述新能源汽车的实时电量超过应急电量阈值时，转为多段式充电模式；其中，

所述多段式充电模式包括如下步骤：用于分别设置第一充电时间、第二充电时间和第三充电时间，并按照所述第一充电时间、第二充电时间和第三充电时间逐级递减充电；其中，

所述第一充电时间用于通过直流充电和交流充电结合的方式进行充电；

所述第二充电时间用于通过横流进行充电；

所述第三充电时间用于通过恒压充电。

作为本发明的一种实施例：所述充电模块还包括如下充电步骤：

步骤1：设置充电中断，并在所述控制模块进行中断行为设置；

所述中断行为包括：外中断、实时异常中断和通用定时器中断；

步骤2：通过所述中断行为，在控制模块进行对应的中断路由配置，确定对应的中断反馈响应；其中，

所述反馈响应包括：外指令响应、充电异常响应和充电定时响应

步骤3：根据所述中断反馈响应，设置中断控制器，并初始化所述中断控制器；

步骤4：根据所述初始化后的终端控制实时接收中断信号，并判断是否触发中断反馈响应。

作为本发明的一种实施例：所述充电模块还包括调整控制电路和保护电路：

调整控制电路包括PWM脉宽调制电路，输出采样电路、信号放大电路、控制调节电路和基准比较电路；其中，

所述控制调节电路用于发出PWM脉宽调制信号，并控制PWM脉宽调制电路进行电压脉冲变换；

所述PWM脉宽调制电路用于通过电压脉冲的宽度和脉冲列的周期的变换对充电枪的输出电压和频率进行控制；

所述输出采样电路用于采集充电枪的输出电压和频率进行采样，并将采样信号反馈至所述基准比较电路；

所述信号放大电路用于放大所述控制调节电路发出的PWM脉宽调制信号；

所述基准比较电路用于将所述采样信号和基准信号进行比较，并将比较信号发送至所述控制调节电路。

作为本发明的一种实施例：所述系统还包括：

充电加载单元：用于在所述充电枪进行充电后，自动加载充电控制界面，并显示充电状态；

数据排列单元：用于根据所述充电状态，判断是否存在充电异常，并在存在充电异常时进行界面分窗，生成异常界面、控制界面和状态界面；

异常显示单元：用于显示新能源车异常区域，并生成图像数据，并通过GPU图像处理；

控制显示单元：用于显示控制指令，并根据异常区域的危机属性进行对应控制指令的报警；

状态显示单元：用于进行充电状态判断和危机属性判断，并通过远端数据库加载并显示充电状态参数和危机属性参数。

作为本发明的一种实施例：所述系统还包括：

上位机通信单元：用于通过云端网络实时获取不同地埋式充电站的新能源车的充电元数据；其中，

所述充电元数据包括：新能源车类型、充电时常、充电位置和充电状态；

哈希变换单元：用于根据所述充电元数据，生成所述新能源车的动态哈希表；

远端统计单元：用于通过所述动态哈希表，对新能源车的充电数据进行统计，生成充电数据库，并生成后台监视平台和充电优化平台；其中，

所述充电数据库包括充电异常数据和充电模式数据；

所述后台监视平台用于根据所述充电数据库中的充电异常数据监视在地埋式充电站进行实时充电的新能源车，并根据充电数据进行故障预警；

所述充电优化平台用于根据所述充电模式数据，计算充电效率，并按照充电时间生成效率曲线图，根据所述效率曲线图进行充电效率优化。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明实施例中一种适用于新能源车的地埋式充电系统的结构图；

图2为本发明实施例中一种适用于新能源车的地埋式充电系统中充电模块包含的后台计算机监控充电系统的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1和2是根据本发明实施例提供了一种适用于新能源车的地埋式充电系统的结构图，所述地埋式充电系统包括四个模块，均埋设于地下，分别为：压力传感器模块，控制模块，充电接收模块，充电模块：

压力传感器模块：用于接收预设充电地点的感应信号，并判断是否存在新能源车处于预设充电地点；

控制模块：当存在新能源车处于所述预设充电地点时，通过充电枪连接所述新能源汽车，并判断所述新能源汽车的充电需求；

充电接收模块：用于通过所述充电枪发射电磁感应信号，并判断充电枪是否与新能源车充电接口相连接，若是，充电枪发出充电信号；

充电模块：用于根据所述充电信号，将电网中的交流电转化为直流电，并为所述新能源汽车进行充电。

上述技术方案的工作原理为：当新能源车开到地埋式充电装置，压力传感器模块接收电压信号；利用控制模块判断新能源汽车是否具有充电需求；充电接收模块若是，通过电信号通知充电接收模块，充电接收模块发射电磁感应信号产生电流；判断充电枪是否与新能源车充电接口相连接，若是，充电接收模块发射电磁感应信号产生电流；充电模块接收到充电电流信号，将电网中的交流电转化成可以为电池充电的直流电，最终实现新能源汽车的地埋式充电。

上述技术方案的有益效果为：该适用于新能源汽车的地埋式充电系统，包含四个模块均埋设于地下，防止充电桩主机裸露在地表而遭到人为故意破坏或停车时误破坏，同时由于将充电桩主机设置在主机槽内，亦减少了充电桩主机对地表的空间占用，不仅不会破坏路面，也会在实际生产极大地降低成本，在维护中降低了操作难度，有利于城市充电桩全覆盖，使用效果好，提高了对新能源电动汽车充电桩的保护性。本发明主要的有点在于能根据新能源车的理性和充电需求进行充电，并且基于电磁感应判断充电连接状态，然后再充电连接好了的时候才会进行充电，保证充电的安全性。

在一个实施例中，本发明进行电磁感应还包括：

步骤1：根据电磁感应信号，建立信号曲线函数：

其中，D(x_i，y_i，z_i)是电磁信号的坐标函数，因为在进行电磁感应的时候，会根据电磁感应点进行判断，只有在电磁感应点接触的时候才会产生电磁感应坐标；x_i表示第i个坐标点的标记参数；y_i表示第i个坐标点的标记参数对应感应点的电信号参数；z_i表示第i个坐标点的电磁方向参数；D(x_i，y_i，z_i)体现插入状态，只能为1或0；

此步骤的作用是建立基于充电枪的枪头插入的感应信号，是为了确定电磁感应强的具体连接状态。

步骤2：根据所述信号曲线函数，构建插入感应模型，判断是不是插入完全：

其中，w_b表示新能源车上第b个连接点的连接状态参数，w_b只能为1和0；连接上了就是1，没连接上就是0；b是一个正整数，b∈B；在Q≥1的时候表示没有插入完全，在Q＜1的时候表示插入完全。在这个步骤中，本发明计算的是对应关系，对应的话

就为0；次是处于大于1；F看似没有作用，但是提前计算的作用是为了判断充电枪是不是处于插入状态，只有在是插入状态下，才会实施步骤2。

在一个实施例中，所述压力传感器模块还包括：称重传感器、信号放大器和A/D转换部分，

称重传感器：用于将新能源汽车的重力转变为电信号；

信号放大器：用于放大传感器两端的电压信号；

A/D转换器：用于内置计数器，计数器用于将接收到的充电模拟信号传送至A/D转换器，将获得的模拟信号在电压比较器中与电源电压按位进行比较，若比较结果一致，将结果直接传送至计数器，若比较结果不一致，通过比较器确定电源重复多次与不同电源电压进行比较，获取正确电源电压。

上述技术方案的工作原理为：本发明的城中传感器用于检测新能源车的重量，并将这个重量的信号转换为电信号；这个重量具有一定的阈值，在这个阈值之内表示有新能源车需要充电。信号放大传感器就是实现电信号的方法，A/D转换器是一个内置计数器的模数转换器，因为不同类型的新能源车可能存在充电的电压不同，所以本发明进行充电的时候，会根据充电模拟信号判断充电的电压，本发明的充电枪是可以调节电源电压的，大多数充电枪的设置都是可以进行电压调节的，所以本发明会根据充电模拟信号转化后的数字信号的电压于电源电压进行调压比较，调节一次电压比对一次，直到找到最合适的电压。

上述技术方案的有益效果为：能实现自动对车辆是否到达充电站位置进行检测，还能够匹配到合适的电压，适合不同类型的新能源车。

在一个实施例中，所述控制模块包括：

扫描反馈单元：用于通过车主客户端通过扫描对应充电桩的二维码信息，填写对应的汽车型号以及剩余电量，生成客户数据；

匹配单元：通过将所述客户数据与知识库中的信息进行匹配，获取该新能源车型的车辆信息；

所述车辆信息包括：电池类型、电池活性、充电功率、车主倾向充电方式；

充电单元：根据所述车辆信息，确定对应的充电方式和充电量；其中，若车主在程序中提交了倾向充电方式，则优先进行选择，若无，依据获取信息自动匹配最优充电方式。

上述技术方案的原理在于：本发明设置有扫描反馈单元，主要是根据为了和车主信息相配合生成客户数据，实现充电实名制，而且便于在收钱的时候实现多种方式收钱；匹配单元是为了确定具体的充电方式，充电单元是为了根据客户的需求进行对应的定制化充电方式，但是如果客户没有设置，就自动匹配充电方式。

上述技术方案的有益效果在于：实现客户数据的统计，能够对客户的充电数据进行记录，从而在再次充电的时候，优先匹配更合适的方式，获取车辆信息，也是为了实现确定最优的充电方式，更能够实现客户定制化的最优充电方式(例如只充电15分钟，采用应急充电等)。

在一个实施例中：所述充电单元选择充电方式包括：

直流充电方式：用于通过直流充电桩，将电网交流电转化为直流电源，通过充电连接装置直接给动力电池充电；

交流充电方式：在交流充电接口设置7芯端子，采用传导方式为电池充电；其中，

所述传导充电时采用低电流的恒压或恒流电流；

智能充电方式：用于结合直流与交流充电方式，将所述交流电转换为直流电，并进行并行充电。

上述技术方案的原理在于：本发明设置多种充电方式，直流充电方式是通过电网的直接转换，实现进行电路充电，更适合常规充电；交流充电方式本发明设置7芯端子的传导充电，这是为了实现在慢冲或者保护性充电(具有故障的时候不适合高电压充电，容易造成车辆损坏)。智能充电方式是两种充电方式结合的充电方式，交流充电和直流充电的接口是不同的，所以可以实现两种方式并行的充电方式。

上述技术方案的有益效果在于：在充电的时候有多种选择，可以根据实际的充电需求进行充电，选择最适合的充电方式。

在一个实施例中：所述充电接收模块包括：

指令接收单元：接收客户的充电需求指令，并确定对应的充电量；

判断单元：用于判断充电枪是否与新能源汽车充电接口相连接，若是，发射电磁感应信号产生电流。

上述技术方案的原理在于：本发明的充电模块的指令接收单元是为了接收客户通过扫描二维码输入的充电量，然后进行充电量匹配，判断单元是感应充电枪的电磁信号，电磁感应信号产生电流这是通信的电流。

上述技术方案的有益效果在于：能够确定具体的客户定制化的充电量，然后还能根据电磁感应信号判断是不是连接好，可以进行充电。

在一个实施例中：述充电模块包括：

信号反馈单元：用于接收新能源汽车的反馈信号，并根据新能源汽车的实时预留电量采用应急充电模式和多段式充电模式；

应急充电单元：用于确定所述新能源汽车的最高输入电压和最高输入电流，并调节所述充电枪输出所述最高输入电压和最高输入电流，并在所述新能源汽车的实时电量超过应急电量阈值时，转为多段式充电模式；其中，

所述多段式充电模式包括如下步骤：用于分别设置第一充电时间、第二充电时间和第三充电时间，并按照所述第一充电时间、第二充电时间和第三充电时间逐级递减充电；其中，

所述第一充电时间用于通过直流充电和交流充电结合的方式进行充电；

所述第二充电时间用于通过横流进行充电；

所述第三充电时间用于通过恒压充电。

上述技术方案的原理在于：本发明的充电模块把控多种冲电方式，通过信号反馈确定采用哪种充电方式，这个反馈信号是基于新能源车的剩余电量，当剩余电量低于一定的阀值就实现应急充电，应急充电是为了实现快速充电，但是电压和电流比较高，容易对设备产生损伤，所以只有特别应急的时候才进行应急充电，而多段式充电模式的第一充电时间是为了实现高效率充电，处于新能源车电量百分之三十和百分之七十之间，第二充电时间是横流充电，此时，因此此时，如果在通过结合方式充电容易发生溢流，实现稳定功率充电，而第三充电时间是充满以后，是为了实现稳定充电，此时车辆会自动消耗电量的待机状态，对于微小的电量小号通过恒压充电，更容易保持充电稳定性。

上述技术方案的有益效果在于：本发明能够根据具体的需要选择充电的方式，不仅可以防止充电效率过慢，还能保证充电的安全性。

在一个实施例中：所述充电模块还包括如下充电步骤：

步骤1：设置充电中断，并在所述控制模块进行中断行为设置；

所述中断行为包括：外中断、实时异常中断和通用定时器中断；

步骤2：通过所述中断行为，在控制模块进行对应的中断路由配置，确定对应的中断反馈响应；其中，

所述反馈响应包括：外指令响应、充电异常响应和充电定时响应

步骤3：根据所述中断反馈响应，设置中断控制器，并初始化所述中断控制器；

步骤4：根据所述初始化后的终端控制实时接收中断信号，并判断是否触发中断反馈响应。

上述技术方案的原理在于：本发明会设置多种充电过程种的中断指令，这些中断指令是为了防止故障行为，外中断时外部指令中断，实时异常中断，时新能源车具有故障时中断，通用定时器中断时为了实现预设充电时间中断，防止充电时间过长。中断路由配置是通过车辆内置路由接收并判断这些信号，产生反馈响应，反馈响应就是具体的中断信号，初始化防止中断信号设置异常。

上述技术方案的有益效果在于：本发明能够通过中断指令控制紧急停止充电，保护新能源车的安全，也会防止长时间充电。

在一个实施例中：所述充电模块还包括调整控制电路和保护电路：

调整控制电路包括PWM脉宽调制电路，输出采样电路、信号放大电路、控制调节电路和基准比较电路；其中，

所述控制调节电路用于发出PWM脉宽调制信号，并控制PWM脉宽调制电路进行电压脉冲变换；

所述PWM脉宽调制电路用于通过电压脉冲的宽度和脉冲列的周期的变换对充电枪的输出电压和频率进行控制；

所述输出采样电路用于采集充电枪的输出电压和频率进行采样，并将采样信号反馈至所述基准比较电路；

所述信号放大电路用于放大所述控制调节电路发出的PWM脉宽调制信号；

所述基准比较电路用于将所述采样信号和基准信号进行比较，并将比较信号发送至所述控制调节电路。

上述技术方案的原理在于：本发明还设置一个由多种电路组合而成的综合性管控电路，这些电路是由一些通用电路组合而成，现有技术也存在这些电路，但是，联合性的应用方案不同，本发明通过采样具体的充电状态然后进行采样信号和基准信号进行比较控制控制调节电路发出PWM脉宽调制信号实现电路的电压和频率调节。

上述技术方案的有益效果在于：相对于现有技术本发明的电压和频率调节更适合具体而实际的充电状况，防止充电异常，能够保护充电过程中的安全。

在一个实施例中：所述系统还包括：

充电加载单元：用于在所述充电枪进行充电后，自动加载充电控制界面，并显示充电状态；

数据排列单元：用于根据所述充电状态，判断是否存在充电异常，并在存在充电异常时进行界面分窗，生成异常界面、控制界面和状态界面；

异常显示单元：用于显示新能源车异常区域，并生成图像数据，并通过GPU图像处理；

控制显示单元：用于显示控制指令，并根据异常区域的危机属性进行对应控制指令的报警；

状态显示单元：用于进行充电状态判断和危机属性判断，并通过远端数据库加载并显示充电状态参数和危机属性参数。

上述技术方案的原理在于：本发明的充电加载单元是为了加载充电的显示界面，显示充电状态和充电控制，当然不仅仅是这些界面，还包括充电曲线，电量显示模拟动画等等，数据排列单元是在具有充电异常的时候实现界面分窗，然后显示不同的界面，异常显示的界面显示的是一个整车图像，所以需要GPU图像渲染，让异常的地点更加清楚，控制显示是显示一些控制的按键，这主要是根据危机属性显示控制方式和报警方式，而状态显示是在充电状态判断和危机属性判断之后加载对应的参数，显示对应的界面。

上述技术方案的有益效果在于：实现充电状态的可视化，现有技术在显示充电状态时，无法实现分窗，只是显示故障，故障地点都不一定明确，本发明能明确显示故障地点，还能实现分窗控制，加载不同的数据进行不同显示界面的显示支撑。

在一个实施例中：所述系统还包括：

上位机通信单元：用于通过云端网络实时获取不同地埋式充电站的新能源车的充电元数据；其中，

所述充电元数据包括：新能源车类型、充电时常、充电位置和充电状态；

哈希变换单元：用于根据所述充电元数据，生成所述新能源车的动态哈希表；

远端统计单元：用于通过所述动态哈希表，对新能源车的充电数据进行统计，生成充电数据库，并生成后台监视平台和充电优化平台；其中，

所述充电数据库包括充电异常数据和充电模式数据；

所述后台监视平台用于根据所述充电数据库中的充电异常数据监视在地埋式充电站进行实时充电的新能源车，并根据充电数据进行故障预警；

所述充电优化平台用于根据所述充电模式数据，计算充电效率，并按照充电时间生成效率曲线图，根据所述效率曲线图进行充电效率优化。

上述技术方案的原理在于：本发明还设置了一种上位机的通信方式，这个上位机的通信方式是一种远程通信方式，上位机是一种通信中心，能够统计充电过程中的元数据，哈希变换表的作用是为了在充电的新能源车查询的时候更快的查询到车辆的历史充电信息，然后用最佳的方式进行充电，也能根据不同新能源车的充电异常数据和充电模式数据，判断充电过程中同类车辆或具有历史记录的车辆是不是具有故障，可以通过对应的APP向客户推送故障信息，这个故障信息，是在充电过程中的不稳定信息，也可以推送充电站的异常信息。而模式优化是因为具有大量的充电数据，这个充电数据可以作为一种可优化的效率曲线实现充电效率的优化，优化的方式是通过电压和电流的调节实现优化，也可以调节不同充电模式的充电时间进行优化。

上述技术方案的有益效果在于：

当充电模块工作时，三相交流电源经过整流滤波后，变成直流输入电压供给DC/DC变换电路。控制器通过驱动电路作用于功率开关MOS管，使整流滤波后的直流电压转换成交流电压，这时的交流电压是脉宽调制的。接着，交流电压经高频变压器的变压隔离，再次经整流滤波得到直流脉冲，进而对电池组充电。提高地埋式充电系统的充电效率且有利于提升对新能源电动汽车充电桩的保护性。

调整控制电路采用PWM脉宽调制电路，它包括输出采样、信号放大、控制调节、基准比较等单元，通过对输出电压进行检测和取样，并与基准定值进行比较，从而控制高频开关功率管的开关时间比例，达到调节输出电压的目的。

上述技术方案的工作原理及效果：用一个电压比较器，在正输入端输入一个三角波，在负入端输入一直流电平，比较后输出一方波信号，改变负输入端直流电平的大小，即可改变方波信号的脉宽，其中包括输出采样、信号放大、控制调节、基准比较等单元，通过对输出电压进行检测和取样，并与基准定值进行比较，从而控制高频开关功率管的开关时间比例并改变方波信号的脉宽，一时的输出电压可以调节。

在一个实施例中，所述的充电模块中，充电控制管理单元为充电系统的顶层控制系统，新能源车在进行充电操作时，控制管理单元接受人工输入或其他智能设备发送的控制指令，控制驱动脉动生成系统的启动与停止，从而控制充电系统的启动与停机，并可将充电系统的运行数据进行显示或传输给上层监控计算机；

上述技术方案的工作原理及效果：充电模块中控制管理单元接收到关于新能源车辆的充电控制指令，为了系统的安全运行，上层监控计算机负责实施监控充电系统的运行过程，出现紧急情况时可以控制驱动脉动生成系统来控制充电系统的启动与停止，增强了人机交互性能，同时确保了充电过程中的安全性，也方便了集中管理和维护。

在一个实施例中，充电模块中还包括人机接口单元，

通过人机接口单元与充电站的监控网络接口通信，由监控后台机监视和记录充电站每台充电桩的运行数据，动态匹配充电系统的实际运行参数，所述充电系统可以由监控后台机通过通信接口对充电系统进行控制，同时也可以由充电控制逻辑单元控制充电过程的启动和停机；同事，人机接口单元还可排除充电过程中的故障问题充电系统的运行故障也是通过人机接口单元与充电站的监控网络通信，由监控后台机显示故障信息，并提供简单明了的故障排除指示；

上述技术方案的工作原理及效果为：人机接口单元与充电站的监控网络进行通信，通过充电控制逻辑单元控制充电过程的启动与停止，即当检测到异常时，系统停止运行，未检测到异常，系统正常运行；后台负责监控的计算机通过通信接口对整个充电过程进行监控；并通过监控后台机显示故障信息，并提供简单明了的故障排除指示；通过在充电模块增加人机接口单元增强了人机交互性能，提高了充电效率并增强了系统运行的安全性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种适用于新能源车的地埋式充电系统，其特征在于，包括：压力传感器模块，控制模块，充电接收模块，充电模块，压力传感器模块与控制模块通过电信号进行连接，充电接收模块与控制模块通过电信号进行连接，充电接收模块与充电模块采用电磁感应方式进行连接，以上所述模块均埋设于地下：

压力传感器模块：用于接收预设充电地点的感应信号，并判断是否存在新能源车处于预设充电地点；

控制模块：当存在新能源车处于所述预设充电地点时，通过充电枪连接所述新能源汽车，并判断所述新能源汽车的充电需求；

充电接收模块：用于通过所述充电枪发射电磁感应信号，并判断充电枪是否与新能源车充电接口相连接，若是，充电枪发出充电信号；

充电模块：用于根据所述充电信号，将电网中的交流电转化为直流电，并为所述新能源汽车进行充电。

2.如权利要求1所述的一种适用于新能源车的地埋式充电系统，其特征在于，所述压力传感器模块还包括：称重传感器、信号放大器和A/D转换部分，

称重传感器：用于将新能源汽车的重力转变为电信号；

信号放大器：用于放大传感器两端的电压信号；

A/D转换器：用于内置计数器，计数器用于将接收到的充电模拟信号传送至A/D转换器，将获得的模拟信号在电压比较器中与电源电压按位进行比较，若比较结果一致，将结果直接传送至计数器，若比较结果不一致，通过比较器确定电源重复多次与不同电源电压进行比较，获取正确电源电压。

3.如权利要求1所述的一种适用于新能源车的地埋式充电系统，其特征在于，所述控制模块包括：

扫描反馈单元：用于通过车主客户端通过扫描对应充电桩的二维码信息，填写对应的汽车型号以及剩余电量，生成客户数据；

匹配单元：通过将所述客户数据与知识库中的信息进行匹配，获取该新能源车型的车辆信息；

所述车辆信息包括：电池类型、电池活性、充电功率、车主倾向充电方式；

充电单元：根据所述车辆信息，确定对应的充电方式和充电量；其中，若车主在程序中提交了倾向充电方式，则优先进行选择，若无，依据获取信息自动匹配最优充电方式。

4.如权利要求3所述的一种适用于新能源车的地埋式充电系统，其特征在于，所述充电单元用于选择充电方式，所述充电方式包括：

直流充电方式：用于通过直流充电桩，将电网交流电转化为直流电源，通过充电连接装置直接给动力电池充电；

交流充电方式：在交流充电接口设置7芯端子，采用传导方式为电池充电；其中，

所述传导充电时采用低电流的恒压或恒流电流；

智能充电方式：用于结合直流与交流充电方式，将所述交流电转换为直流电，并进行并行充电。

5.如权利要求1所述的一种适用于新能源车的地埋式充电系统，其特征在于，所述充电接收模块包括：

指令接收单元：接收客户的充电需求指令，并确定对应的充电量；

判断单元：用于判断充电枪是否与新能源汽车充电接口相连接，若是，发射电磁感应信号产生电流。

6.如权利要求1所述的一种适用于新能源车的地埋式充电系统，其特征在于，所述充电模块包括：

信号反馈单元：用于接收新能源汽车的反馈信号，并根据新能源汽车的实时预留电量采用应急充电模式和多段式充电模式；

应急充电单元：用于确定所述新能源汽车的最高输入电压和最高输入电流，并调节所述充电枪输出所述最高输入电压和最高输入电流，并在所述新能源汽车的实时电量超过应急电量阈值时，转为多段式充电模式；其中，

所述多段式充电模式包括如下步骤：用于分别设置第一充电时间、第二充电时间和第三充电时间，并按照所述第一充电时间、第二充电时间和第三充电时间逐级递减充电；其中，

所述第一充电时间用于通过直流充电和交流充电结合的方式进行充电；

所述第二充电时间用于通过横流进行充电；

所述第三充电时间用于通过恒压充电。

7.如权利要求1所述的一种适用于新能源车的地埋式充电系统，其特征在于，所述充电模块还包括如下充电步骤：

步骤1：设置充电中断，并在所述控制模块进行中断行为设置；

所述中断行为包括：外中断、实时异常中断和通用定时器中断；

步骤2：通过所述中断行为，在控制模块进行对应的中断路由配置，确定对应的中断反馈响应；其中，

所述反馈响应包括：外指令响应、充电异常响应和充电定时响应

步骤3：根据所述中断反馈响应，设置中断控制器，并初始化所述中断控制器；

步骤4：根据所述初始化后的终端控制实时接收中断信号，并判断是否触发中断反馈响应。

8.如权利要求6所述的一种适用于新能源车的地埋式充电系统，其特征在于，所述充电模块还包括调整控制电路：

调整控制电路包括PWM脉宽调制电路，输出采样电路、信号放大电路、控制调节电路和基准比较电路；其中，

所述控制调节电路用于发出PWM脉宽调制信号，并控制PWM脉宽调制电路进行电压脉冲变换；

所述PWM脉宽调制电路用于通过电压脉冲的宽度和脉冲列的周期的变换对充电枪的输出电压和频率进行控制；

所述输出采样电路用于采集充电枪的输出电压和频率进行采样，并将采样信号反馈至所述基准比较电路；

所述信号放大电路用于放大所述控制调节电路发出的PWM脉宽调制信号；

所述基准比较电路用于将所述采样信号和基准信号进行比较，并将比较信号发送至所述控制调节电路。

9.如权利要求6所述的一种适用于新能源车的地埋式充电系统，其特征在于，所述系统还包括：

充电加载单元：用于在所述充电枪进行充电后，自动加载充电控制界面，并显示充电状态；

数据排列单元：用于根据所述充电状态，判断是否存在充电异常，并在存在充电异常时进行界面分窗，生成异常界面、控制界面和状态界面；

异常显示单元：用于显示新能源车异常区域，并生成图像数据，并通过GPU图像处理；

控制显示单元：用于显示控制指令，并根据异常区域的危机属性进行对应控制指令的报警；

状态显示单元：用于进行充电状态判断和危机属性判断，并通过远端数据库加载并显示充电状态参数和危机属性参数。

10.如权利要求6所述的一种适用于新能源车的地埋式充电系统，其特征在于，所述系统还包括：

上位机通信单元：用于通过云端网络实时获取不同地埋式充电站的新能源车的充电元数据；其中，

所述充电元数据包括：新能源车类型、充电时常、充电位置和充电状态；

哈希变换单元：用于根据所述充电元数据，生成所述新能源车的动态哈希表；

远端统计单元：用于通过所述动态哈希表，对新能源车的充电数据进行统计，生成充电数据库，并生成后台监视平台和充电优化平台；其中，

所述充电数据库包括充电异常数据和充电模式数据；

所述后台监视平台用于根据所述充电数据库中的充电异常数据监视在地埋式充电站进行实时充电的新能源车，并根据充电数据进行故障预警；

所述充电优化平台用于根据所述充电模式数据，计算充电效率，并按照充电时间生成效率曲线图，根据所述效率曲线图进行充电效率优化。

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