CN116653667A - 一种集中式快速充电桩及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电桩技术领域，提出了一种集中式快速充电桩及其使用方法，包括充电桩主体和设置于充电桩主体内部的智能芯片，充电桩主体的顶部固定安装有顶座，充电桩主体的两侧均固定安装有充电接口，充电桩主体的前侧壁顶部固定装配有两个高清摄像头，高清摄像头的下方设有嵌装在充电桩主体表面的操作屏，操作屏的一侧设有投币口，充电桩主体的前侧壁表面上固定安装有多功能显示屏，智能芯片分别电性输出连接有电源管理系统、充电控制系统、智能识别系统、安全防护系统以及远程控制系统；该一种集中式快速充电桩结构简单合理、使用便利，实现了安全可靠、便捷的快速充电功能，大大提高了充电桩的管理效率和服务质量。

Description

一种集中式快速充电桩及其使用方法

技术领域

本发明涉及充电桩技术领域，具体的，涉及一种集中式快速充电桩及其使用方法。

背景技术

电动汽车应用市场充电模式呈现多样化发展态势，主要因为充电设施网络迅速发展。未来，“互联网+充电”技术将得到广泛的推广和应用，充电运营商与电动汽车行业、互联网行业的互联互通、协作创新将有力地推动整体电动汽车产业发展。同时，随着电动汽车数量的不断增长，提高了对电动汽车充电方式的智能化要求。

集中式充电是指将电动汽车充电进行集约化管理，按照电网的需求以及电动汽车用户的充电行为对此区域内的电动汽车能量进行统一调度。对于电网而言，这种集中管理和统一调度的模式能够实现整体上最优，降低电网运营成本。随着电动汽车数量的增长，需要利用智能充电方式对大规模的电动汽车进行集中式调配充电。基于集中式电动汽车智能在线充电的方式，可以按照不同电动汽车的状态进行优化算法充电，解决不同充电算法优化目标不一致问题。

经检索，现有专利(申请公布号：CN109606162A)公开了一种集中式快速充电桩及其使用方法，属于充电桩技术领域，一种集中式快速充电桩，包括充电桩外壳，充电桩外壳内连接有充电模块，充电模块包括供电控制装置，供电控制装置与充电枪之间连接有输电线，供电控制装置上连接有计量模块和无线信号通信模块，供电控制装置内连接有充电开关，充电开关与计量模块连接，充电桩外壳上连接有高清图像采集模块、显示模块和指令输入模块，高清图像采集模块与车辆型号识别系统连接，管理控制平台上连接有电能采集分配单元，本方案根据不同的车辆型号对充电桩的电流和电压配额进行调节，使充电桩对应不同车辆都可以与车辆最大允许充电电流进行充电。

然而在实施相关技术中发现上述存在以下问题：上述充电桩在实际使用过程中，利用供电控制装置和电能采集分配单元的配合，来实施电流和电压的调节，但不能够根据电池的实际情况来智能地调整充电参数，会导致电池过充或过放；且充电过程中，缺少安全防护系统，难以检测充电桩的故障和异常情况，在紧急情况下不能迅速停止充电过程，易造成充电安全事故，并且不能实现充电桩的远程管理和控制，降低了充电桩的管理效率和服务质量，不利于提供更加便捷、智能化的用户体验。

发明内容

本发明提出一种集中式快速充电桩及其使用方法，旨在解决现有集中式快速充电桩安全可靠性较低和不能实现充电桩的远程管理控制，从而降低了充电桩的管理效率和服务质量的问题。

本发明的技术方案如下：

一种集中式快速充电桩及其使用方法，包括充电桩主体和设置于充电桩主体内部的智能芯片，所述充电桩主体的底部固定安装有充电桩底座，所述充电桩主体的顶部固定安装有顶座，所述充电桩主体的两侧均固定安装有充电接口，所述充电桩主体的前侧壁顶部固定装配有两个高清摄像头，所述高清摄像头的下方设有嵌装在充电桩主体表面的操作屏，所述操作屏的一侧设有投币口，所述充电桩主体的前侧壁表面上固定安装有多功能显示屏，所述智能芯片分别电性输出连接有电源管理系统、充电控制系统、智能识别系统、安全防护系统以及远程控制系统。

进一步的，所述电源管理系统包括电源适配器、电源模块和电源传感器；所述电源适配器：用于将交流电源转换为直流电源，为车辆充电；所述电源模块：用于管理电源适配器的运行，确保输出电压和电流满足车辆充电需求；所述电源传感器：用于监测电源的输入和输出电压、电流以及温度等参数，确保电源模块的稳定运行。

进一步的，所述充电控制系统包括充电控制器、传感器以及接触器；所述充电控制器：用于管理充电过程，包括充电模式选择、充电功率调节、充电状态监控功能；所述传感器：用于监测充电电流、电压、温度等参数，并将这些数据传输到充电控制器；所述接触器：用于控制充电线的连接和断开。

进一步的，所述智能识别系统包括车辆接口、智能识别模块以及执行器；所述车辆接口：用于连接车辆和充电桩的接口，支持不同的充电协议和规格；所述智能识别模块：用于识别车辆的充电状态和需求，包括电池容量、充电功率、电池健康状态等参数；所述执行器：用于监测接口的连接状态、传输数据和执行控制命令。

进一步的，所述安全防护系统包括安全防护模块、故障检测模块以及紧急停机模块；所述安全防护模块：用于监测充电过程中的异常情况，如过流、过压、欠压等，并及时采取保护措施；所述故障检测模块：用于检测充电桩的故障和异常情况，如设备故障、通信故障等，并及时通知相关人员进行维修和处理；所述紧急停机模块：用于在紧急情况下迅速停止充电过程，保护车辆和充电桩的安全。

进一步的，所述远程控制系统包括通信模块、远程控制模块以及远程监控模块；所述通信模块：用于与远程控制系统进行数据传输和通信，如物联网模块、互联网模块等；所述远程控制模块：用于实现远程控制功能，如通过手机APP远程启动、停止充电，设置充电参数等；所述远程监控模块：用于实现远程监控功能，如实时监测充电状态、电池健康状态等参数，并将这些数据传输到远程控制系统。

进一步的，该一种集中式快速充电桩的使用方法包括如下步骤：

S1、选择合适的充电桩：根据车辆品牌和型号选择合适的集中式快速充电桩主体；

S2、连接充电线：将充电线连接到车辆和充电桩主体的充电接口上，并确保连接稳固；

S3、设定充电金额：在操作屏上设定需要充入的金额或电量需求；

S4、启动充电：确认设定无误后，启动充电桩，开始为车辆快速充电；

S5、关注充电状态：在充电过程中，可通过手机远程密切关注充电状态，确保充电安全和稳定；

S6、结束充电：当充电金额达到设定值或充电状态异常时，可手动结束充电，或通过手机APP远程控制；

S7、支付费用：根据实际充电量或时间计算费用，通过手机APP或操作屏或者投币口进行支付。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明中；充电控制系统能够根据电池的实际情况来智能地调整充电参数，以避免电池过充或过放，此外，系统还可以根据车辆的需求来智能地调整充电电流和电压，以满足车辆的充电需求，同时能够根据不同的电池类型和充电需求来调整充电参数；例如，系统可以根据电池的容量和充电需求来调整充电电流和电压的大小，以满足不同电池的充电需求。

2、本发明中；安全防护系统能够监测充电过程中的异常情况，如过流、过压、欠压等，并及时采取保护措施；且能够检测充电桩的故障和异常情况，如设备故障、通信故障等，并及时通知相关人员进行维修和处理；在紧急情况下可迅速停止充电过程，保护车辆和充电桩的安全；确保在充电过程中不会发生意外事故。

3、本发明中，远程控制系统能够与远程控制系统进行数据传输和通信，如物联网模块、互联网模块等；且实现远程控制功能，如通过手机APP远程启动、停止充电，设置充电参数等；同时实现远程监控功能，如实时监测充电状态、电池健康状态等参数，并将这些数据传输到远程控制系统；通过与充电桩管理平台或其他相关设备进行数据交换和通信，实现远程管理和控制，可以大大提高充电桩的管理效率和服务质量，同时还可以提供更加便捷、智能化的用户体验。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明提出的一种集中式快速充电桩的内部智能芯片的系统架构图；

图2为本发明提出的一种集中式快速充电桩的立体结构示意图；

图中：1、充电桩主体；2、充电桩底座；3、顶座；4、充电接口；5、高清摄像头；6、操作屏；7、投币口；8、多功能显示屏；9、智能芯片；901、电源管理系统；902、充电控制系统；903、智能识别系统；904、安全防护系统；905、远程控制系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

请参阅图1、图2，本发明提供一种技术方案：

一种集中式快速充电桩及其使用方法，包括充电桩主体1和设置于充电桩主体1内部的智能芯片9，充电桩主体1的底部固定安装有充电桩底座2，充电桩主体1的顶部固定安装有顶座3，充电桩主体1的两侧均固定安装有充电接口4，充电桩主体1的前侧壁顶部固定装配有两个高清摄像头5，高清摄像头5的下方设有嵌装在充电桩主体1表面的操作屏6，操作屏6的一侧设有投币口7，充电桩主体1的前侧壁表面上固定安装有多功能显示屏8，智能芯片9分别电性输出连接有电源管理系统901、充电控制系统902、智能识别系统903、安全防护系统904以及远程控制系统905。

本发明中，电源管理系统901包括电源适配器、电源模块和电源传感器；电源适配器：用于将交流电源转换为直流电源，为车辆充电；电源模块：用于管理电源适配器的运行，确保输出电压和电流满足车辆充电需求；电源传感器：用于监测电源的输入和输出电压、电流以及温度等参数，确保电源模块的稳定运行；起到控制电路的功耗和电流大小的作用，确保充电过程按照设定的参数进行。

本发明中，充电控制系统902包括充电控制器、传感器以及接触器；充电控制器：用于管理充电过程，包括充电模式选择、充电功率调节、充电状态监控功能；传感器：用于监测充电电流、电压、温度等参数，并将这些数据传输到充电控制器；接触器：用于控制充电线的连接和断开；

充电控制系统902，能够根据电池的实际情况来智能地调整充电参数，以避免电池过充或过放，此外，系统还可以根据车辆的需求来智能地调整充电电流和电压，以满足车辆的充电需求，同时能够根据不同的电池类型和充电需求来调整充电参数；例如，系统可以根据电池的容量和充电需求来调整充电电流和电压的大小，以满足不同电池的充电需求。

本发明中，智能识别系统903包括车辆接口、智能识别模块以及执行器；车辆接口：用于连接车辆和充电桩的接口，支持不同的充电协议和规格；智能识别模块：用于识别车辆的充电状态和需求，包括电池容量、充电功率、电池健康状态等参数；执行器：用于监测接口的连接状态、传输数据和执行控制命令；它可以通过图像识别、车牌识别、OCR等技术来识别和记录充电桩的信息和状态，从而实现充电桩的智能化管理和控制。

本发明中，安全防护系统904包括安全防护模块、故障检测模块以及紧急停机模块；安全防护模块：用于监测充电过程中的异常情况，如过流、过压、欠压等，并及时采取保护措施；故障检测模块：用于检测充电桩的故障和异常情况，如设备故障、通信故障等，并及时通知相关人员进行维修和处理；紧急停机模块：用于在紧急情况下迅速停止充电过程，保护车辆和充电桩的安全；确保在充电过程中不会发生意外事故。

本发明中，远程控制系统905包括通信模块、远程控制模块以及远程监控模块；通信模块：用于与远程控制系统进行数据传输和通信，如物联网模块、互联网模块等；远程控制模块：用于实现远程控制功能，如通过手机APP远程启动、停止充电，设置充电参数等；远程监控模块：用于实现远程监控功能，如实时监测充电状态、电池健康状态等参数，并将这些数据传输到远程控制系统905；通过与充电桩管理平台或其他相关设备进行数据交换和通信，实现远程管理和控制，可以大大提高充电桩的管理效率和服务质量，同时还可以提供更加便捷、智能化的用户体验。

本发明中，该一种集中式快速充电桩的使用方法包括如下步骤：

S1、选择合适的充电桩：根据车辆品牌和型号选择合适的集中式快速充电桩主体1；

S2、连接充电线：将充电线连接到车辆和充电桩主体1的充电接口4上，并确保连接稳固；

S3、设定充电金额：在操作屏6上设定需要充入的金额或电量需求；

S4、启动充电：确认设定无误后，启动充电桩，开始为车辆快速充电；

S5、关注充电状态：在充电过程中，可通过手机远程密切关注充电状态，确保充电安全和稳定；

S6、结束充电：当充电金额达到设定值或充电状态异常时，可手动结束充电，或通过手机APP远程控制；

S7、支付费用：根据实际充电量或时间计算费用，通过手机APP或操作屏6或者投币口7进行支付。

本发明的工作原理及使用流程：该一种集中式快速充电桩结构简单合理、使用便利，在实际使用过程中，电源管理系统901起到控制电路的功耗和电流大小的作用，确保充电过程按照设定的参数进行；其充电控制系统902能够根据电池的实际情况来智能地调整充电参数，以避免电池过充或过放，此外，系统还可以根据车辆的需求来智能地调整充电电流和电压，以满足车辆的充电需求，同时能够根据不同的电池类型和充电需求来调整充电参数；例如，系统可以根据电池的容量和充电需求来调整充电电流和电压的大小，以满足不同电池的充电需求；其智能识别系统903，它可以通过图像识别、车牌识别、OCR等技术来识别和记录充电桩的信息和状态，从而实现充电桩的智能化管理和控制；安全防护系统904用于监测充电过程中的异常情况，如过流、过压、欠压等，并及时采取保护措施，如遇到设备故障、通信故障等，可及时通知相关人员进行维修和处理；在紧急情况下可迅速停止充电过程，保护车辆和充电桩的安全，确保在充电过程中不会发生意外事故；远程控制系统905能够实现远程监控功能，如实时监测充电状态、电池健康状态等参数，并将这些数据传输到远程控制系统905；通过与充电桩管理平台或其他相关设备进行数据交换和通信，实现远程管理和控制，可以大大提高充电桩的管理效率和服务质量，同时还可以提供更加便捷、智能化的用户体验；

该一种集中式快速充电桩的使用方法包括如下步骤：

S1、选择合适的充电桩：根据车辆品牌和型号选择合适的集中式快速充电桩主体1；

S2、连接充电线：将充电线连接到车辆和充电桩主体1的充电接口4上，并确保连接稳固；

S3、设定充电金额：在操作屏6上设定需要充入的金额或电量需求；

S4、启动充电：确认设定无误后，启动充电桩，开始为车辆快速充电；

S5、关注充电状态：在充电过程中，可通过手机远程密切关注充电状态，确保充电安全和稳定；

S6、结束充电：当充电金额达到设定值或充电状态异常时，可手动结束充电，或通过手机APP远程控制；

S7、支付费用：根据实际充电量或时间计算费用，通过手机APP或操作屏6或者投币口7进行支付。

在实际使用过程中，这些系统协同工作，实现了高效、便捷的快速充电功能，为绿色出行提供了有力支持。

以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种集中式快速充电桩及其使用方法，包括充电桩主体(1)和设置于充电桩主体(1)内部的智能芯片(9)，其特征在于：所述充电桩主体(1)的底部固定安装有充电桩底座(2)，所述充电桩主体(1)的顶部固定安装有顶座(3)，所述充电桩主体(1)的两侧均固定安装有充电接口(4)，所述充电桩主体(1)的前侧壁顶部固定装配有两个高清摄像头(5)，所述高清摄像头(5)的下方设有嵌装在充电桩主体(1)表面的操作屏(6)，所述操作屏(6)的一侧设有投币口(7)，所述充电桩主体(1)的前侧壁表面上固定安装有多功能显示屏(8)，所述智能芯片(9)分别电性输出连接有电源管理系统(901)、充电控制系统(902)、智能识别系统(903)、安全防护系统(904)以及远程控制系统(905)。

2.根据权利要求1所述的一种集中式快速充电桩及其使用方法，其特征在于：所述电源管理系统(901)包括电源适配器、电源模块和电源传感器；

所述电源适配器：用于将交流电源转换为直流电源，为车辆充电；

所述电源模块：用于管理电源适配器的运行，确保输出电压和电流满足车辆充电需求；

所述电源传感器：用于监测电源的输入和输出电压、电流以及温度等参数，确保电源模块的稳定运行。

3.根据权利要求1所述的一种集中式快速充电桩及其使用方法，其特征在于：所述充电控制系统(902)包括充电控制器、传感器以及接触器；

所述充电控制器：用于管理充电过程，包括充电模式选择、充电功率调节、充电状态监控功能；

所述传感器：用于监测充电电流、电压、温度等参数，并将这些数据传输到充电控制器；

所述接触器：用于控制充电线的连接和断开。

4.根据权利要求1所述的一种集中式快速充电桩及其使用方法，其特征在于：所述智能识别系统(903)包括车辆接口、智能识别模块以及执行器；

所述车辆接口：用于连接车辆和充电桩的接口，支持不同的充电协议和规格；

所述智能识别模块：用于识别车辆的充电状态和需求，包括电池容量、充电功率、电池健康状态等参数；

所述执行器：用于监测接口的连接状态、传输数据和执行控制命令。

5.根据权利要求1所述的一种集中式快速充电桩及其使用方法，其特征在于：所述安全防护系统(904)包括安全防护模块、故障检测模块以及紧急停机模块；

所述安全防护模块：用于监测充电过程中的异常情况，如过流、过压、欠压等，并及时采取保护措施；

所述故障检测模块：用于检测充电桩的故障和异常情况，如设备故障、通信故障等，并及时通知相关人员进行维修和处理；

所述紧急停机模块：用于在紧急情况下迅速停止充电过程，保护车辆和充电桩的安全。

6.根据权利要求1所述的一种集中式快速充电桩及其使用方法，其特征在于：所述远程控制系统(905)包括通信模块、远程控制模块以及远程监控模块；

所述通信模块：用于与远程控制系统进行数据传输和通信，如物联网模块、互联网模块等；

所述远程控制模块：用于实现远程控制功能，如通过手机APP远程启动、停止充电，设置充电参数等；

所述远程监控模块：用于实现远程监控功能，如实时监测充电状态、电池健康状态等参数，并将这些数据传输到远程控制系统(905)。

7.根据权利要求1所述的一种集中式快速充电桩及其使用方法，其特征在于：其使用方法包括如下步骤：

S1、选择合适的充电桩：根据车辆品牌和型号选择合适的集中式快速充电桩主体(1)；

S2、连接充电线：将充电线连接到车辆和充电桩主体(1)的充电接口(4)上，并确保连接稳固；

S3、设定充电金额：在操作屏(6)上设定需要充入的金额或电量需求；

S4、启动充电：确认设定无误后，启动充电桩，开始为车辆快速充电；

S5、关注充电状态：在充电过程中，可通过手机远程密切关注充电状态，确保充电安全和稳定；

S6、结束充电：当充电金额达到设定值或充电状态异常时，可手动结束充电，或通过手机APP远程控制；

S7、支付费用：根据实际充电量或时间计算费用，通过手机APP或操作屏(6)或者投币口(7)进行支付。