CN204680105U - 一种电动车充电站智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动车充电站智能管理系统，其特征在于：包括充电系统、远程测控系统、警示系统、通讯系统和管理中心；所述管理中心分别与充电系统、远程测控系统、警示系统、通讯系统连接；所述充电系统包括供电设备和若干区域内设置的一个或多个充电桩；所述充电桩包括CPU、充电执行系统、自动收费系统、检测系统、触摸屏系统；所述CPU分别与充电执行系统、自动收费系统、检测系统、触摸屏系统连接。本实用新型通过对结构的优化设计，具有自助式充电服务、智能测控系统运行、实时调节电量、及时警示上报等功能，降低人力成本，实现对充电站合理调度电量平衡、有效保障运营平稳的智能化管理。

Description

一种电动车充电站智能管理系统

技术领域

本实用新型涉及电动车充电管理领域，具体是指一种电动车充电站智能管理系统。

背景技术

在能源危机、环境危机的巨大压力下，发展电动车产业已在国际上形成了广泛共识。随着电动车的迅速普及，电动车的充电站建设已被电力行业相关部门提上议事日程，成为电网建设的新项目。

电动车的充电站一般是由一个供电设备和多个充电桩构成，供电设备与充电桩之间只有简单的电气连接，没有电压、电量等信息的交互，无法做到电网能量的合理分配，会造成电网的不稳定和资源的浪费。另外，作为一个聚集大量供电用电设备的公共服务区域，除了需要配备大量工作人员而增加人力成本支出，还要求高级别的安全保障体系。综合而言，充电站的电量调度、状态监控、运营安保都对充电站的管理提出了更高的要求。实现充电站的智能化管理，不仅减少人员配备和人力成本，还能监测运营中设备及环境的状态而合理调度电量、保障充电站安全高效运营。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种减少人力成本、合理调度电量、保障运营安全高效的电动车充电站智能管理系统。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种电动车充电站智能管理系统，包括充电系统、远程测控系统、警示系统、通讯系统和管理中心；所述管理中心分别与充电系统、远程测控系统、警示系统、通讯系统连接。本实用新型中充电站通过充电系统对电动车进行充电；通过远程测控系统对供电站内设备的运行状态进行远程监测和调控；通过警示系统实现不同级别危情的警示响应；通过通讯系统实现多个系统之间、多个充电桩之间以及充电桩与供电设备之间的信号传输；通过管理中心对整个供电站的运营进行综合管理。

所述充电系统包括供电设备和若干区域内设置的一个或多个充电桩；所述充电桩包括CPU、充电执行系统、自动收费系统、检测系统、触摸屏系统。充电系统中的充电桩一端与供电设备连接，另一端与待充电的电动车连接，用户可通过设置在充电桩表面的触摸屏系统进行操作：当充电桩与待充电电动车的充电插座正确连接后，充电桩中的检测系统开始捕捉车辆信息以及待充电电池的电压、剩余电量等相关信息，经CPU处理后由触摸屏系统显示；用户根据充电需求按时间设定充电方案；触摸屏上随即显示经CPU计算得出的此充电方案所需支付的费用金额；用户通过自动收费系统进行支付相应费用；若用户在规定时间内足额支付费用，CPU发出充电指令，充电执行系统开始启动，根据检测系统采集的电池电压、充电电路电压等相关数据，由控制芯片调整充电电路，对充电电池提供相应的稳压电源，充电开始；若用户在规定时间内未及时支付足额费用，充电操作取消。

所述充电执行系统包括与供电设备连接的RS232通信接口、与电动车连接的CAN通信接口和充电控制器；所述充电控制器分别与RS232通信接口、CAN通信接口连接；所述充电控制器包括控制芯片、计时电路、稳压电路、放大电路、触发电路；所述控制芯片分别与计时电路、稳压电路、放大电路、触发电路连接。所述充电执行系统与供电设备或电动车之间通过通信接口进行信息交互，由控制芯片对充电过程进行调控，计时电路实现充电时间的计算，稳压电路对充电端提供工作电源，放大电路对充电电路进行放大，触发电路用于控制充电的开始与结束。

所述自动收费系统包括现金收费系统、刷卡收费系统、开票系统和收费控制器；所述收费控制器分别与现金收费系统、刷卡收费系统、开票系统连接。自动收费系统无需人工服务，即可完成收费，识别，计算，找零，开票的流程。

所述检测系统包括充电电压检测系统、电池电压检测系统、车辆识别系统和数据转换器；所述数据转换器分别与充电电压检测系统、电池电压检测系统、车辆识别系统连接；所述车辆识别系统包括红外传感器、CMOS图像传感器、存储器和传感控制器；所述传感控制器分别与红外传感器、CMOS图像传感器、存储器连接。所述检测系统一方面可对充电电路和电池状态进行检测，另一方面捕捉车辆信息。当红外传感器检测到有物体进入充电区时，CMOS图像传感器开启，捕捉车辆的车牌等信息并存储至存储器，车辆信息数据经过传感控制器传送至CPU处理并通过触摸屏显示系统显示。

所述触摸屏系统包括LCD、LCD控制器、触摸屏、触摸屏控制器；所述触摸屏控制器分别与LCD、LCD控制器、触摸屏连接。所述LCD用于显示屏显示车辆信息、电动车电池状态、充电状态、充值金额等信息，用户可通过触摸屏进行人机交互操作。触摸屏系统为公知技术，不再赘述。

进一步地，所述管理中心包括上位机系统、数据采集系统和电量调配系统；所述上位机系统分别与数据采集系统、电量调配系统连接。

所述上位机系统负责综合数据的分析处理、调控指令的下达等；所述数据采集系统对充电站内数据进行采集、整理和转换，并发送至上位机系统；所述电量调配系统根据采集的电网中的电量现行分配情况进行平衡调度。

进一步地，所述远程测控系统包括供电设备远程测控系统和充电桩远程测控系统；所述供电设备远程测控系统与供电设备连接；所述充电桩远程测控系统与充电桩连接。

所述设备检测系统与管理中心的数据采集系统连接，将采集、整理的数据传输至上位机系统进行分析：电网中电压、电量等数据被发送至电量调配系统进行处理后反馈至上位机系统，由上位机系统下达调配指令至充电系统中的供电设备，对充电站内电量进行平衡调度；设备运行数据经过上位机系统分析，若有异常，向远程测控系统下达调控指令，由远程测控系统进行设备调控；严重时，上位机系统甚至向警示系统下达警示指令，由警示系统启动警示响应。

进一步地，所述警示系统包括摄像机、用于储存图像的硬盘、声光电报警装置、联网报警系统和报警控制器；所述报警控制器分别与摄像机、硬盘、声光报警装置、联网报警系统连接；所述联网报警系统与公安部门联网。

所述摄像机用于实时观察充电站现场的环境，拍摄的图像信息自动储存至硬盘并实时传送至管理中心；值班工作人员可在屏幕上看到充电站的环境实况，若报警控制器接收到管理中心下达的警示响应，立刻启动声光报警装置，甚至启动联网报警系统，及时上报相关部门。

进一步地，所述通讯系统包括电话通讯模块、Zigbee无线通信模块、WAN广域网通信模块和通讯控制器；所述通讯控制器分别与电话通讯模块、Zigbee无线通信模块、WAN广域网通信模块连接。

所述电话通讯模块可实现充电桩与管理中心值班的工作人员进行实时对讲；所述Zigbee无线通信模块用于充电桩内各个系统间无线信息传输；所述WAN广域网通信模块用于供电设备及多个充电桩之间的远距离信息传输；所述通讯控制器可对信号进行分类和转换。

进一步地，所述现金收费系统包括钱币接收器、钱币识别器、退币器和收费控制器；所述收费控制器分别与钱币接收器、钱币识别器、退币器连接；所述钱币接收器分为硬币接收器和纸币接收器；所述钱币识别器分为硬币识别器和纸币识别器；所述退币器分为硬币退币器和纸币退币器。

现金收费系统具备收费功能，可智能识别纸币或硬币面值、真假，经计算后进行找零。无需人工，用户即可自助完成缴费。

进一步地，所述刷卡收费系统包括RFID读写器。

若办理了充值卡等预存型缴费卡，通过RFID读写器对卡内信息进行读取和改写，即可实现扣费，方便快捷。RFID为无线射频识别技术（Radio Frequency Identification）的简称，此技术为公知技术，故不再赘述。

进一步地，所述触摸屏系统还设置语音提示系统；所述语音提示系统分别与CPU、触摸屏控制器连接；所述语音提示系统包括感应系统和音频存储器。

所述语音提示系统与触摸屏上的操作界面同步，根据用户操作进行状态提示；感应系统采用人性化设计理念，可根据环境信息调整语音提示系统音量；音频存储器内存储有设定好的提示音，可按照触摸屏控制器的指令进行播放。

进一步地，所述充电桩还设置语音通话装置；所述语音通话装置通过电话通讯模块与管理中心连接；所述语音通话装置包括嵌入式喇叭、嵌入式话筒和语音呼叫按钮。用户如在操作过程中遇到任何问题，可按下语音呼叫按钮与管理中心的值班工作人员进行沟通。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型中的充电桩具有自助式收费、智能充电功能，提高充电效率，减少人力成本支出；

（2）本实用新型通过远程测控系统对待充电电池、充电桩、供电设备进行智能测控，对电压电量实时调整，一方面确保充电时的稳压状态以及电网的稳定、节约能源，另一方面保障设备的平稳运行；

（3）本实用新型还设置有警示系统，遇到危险情况时，可立即启动应急警示响应，及时上报；

（4）本实用新型中触摸屏系统、语音提示系统、语音通话等均采用人性化设计理念，使操作更简便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

一种电动车充电站智能管理系统，其特征在于：包括充电系统、远程测控系统、警示系统、通讯系统和管理中心；所述管理中心分别与充电系统、远程测控系统、警示系统、通讯系统连接；所述充电系统包括供电设备和若干区域内设置的一个或多个充电桩；所述充电桩包括CPU、充电执行系统、自动收费系统、检测系统、触摸屏系统：所述CPU分别与充电执行系统、自动收费系统、检测系统、触摸显示屏；所述充电执行系统包括与供电设备连接的RS232通信接口、与电动车连接的CAN通信接口和充电控制器；所述充电控制器分别与RS232通信接口、CAN通信接口连接；所述充电控制器包括控制芯片、计时电路、稳压电路、放大电路、触发电路；所述控制芯片分别与计时电路、稳压电路、放大电路、触发电路连接；所述自动收费系统包括现金收费系统、刷卡收费系统、开票系统和收费控制器；所述收费控制器分别与现金收费系统、刷卡收费系统、开票系统连接；所述检测系统包括充电电压检测系统、电池电压检测系统、车辆识别系统和数据转换器；所述数据转换器分别与充电电压检测系统、电池电压检测系统、车辆识别系统连接；所述车辆识别系统包括红外传感器、CMOS图像传感器、存储器和传感控制器；所述传感控制器分别与红外传感器、CMOS图像传感器、存储器连接；所述触摸屏系统包括LCD、LCD控制器、触摸屏、触摸屏控制器；所述触摸屏控制器分别与LCD、LCD控制器、触摸屏连接。

本实施例中用户可通过触摸屏系统进行先付款后充电的自助式操作。待充电桩与待充电电动车的充电插座正确连接后，充电桩中的检测系统开始将车辆信息、待充电电池的电压、剩余电量等相关信息显示在触摸屏上；用户在触摸屏上根据充电需求选定充电方案；触摸屏上随即显示经CPU计算得出的此充电方案所需支付的费用金额；用户通过自动收费系统进行支付；若用户在规定时间内足额支付费用，CPU发出充电指令，充电执行系统开始启动，根据检测系统采集的电池电压、充电电路电压等相关数据，由控制芯片调整充电电路，对充电电池提供相应的稳压电源，充电开始；若用户在规定时间内未及时支付足额费用，充电操作取消。

实施例2：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述管理中心包括上位机系统、数据采集系统和电量调配系统；所述上位机系统分别与数据采集系统、电量调配系统连接。所有操作指令、充电过程参数经由CPU处理后，通过通讯系统传输至管理中心的数据采集系统；所述数据采集系统对充电站内数据进行采集、整理和转换，并发送至上位机系统；所述电量调配系统根据采集的电网中的电量现行分配情况进行平衡调度。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述远程测控系统包括供电设备远程测控系统和充电桩远程测控系统；所述供电设备远程测控系统与供电设备连接；所述充电桩远程测控系统与充电桩连接。所述设备检测系统与管理中心的数据采集系统连接，将采集、整理的数据传输至上位机系统进行分析：电网中电压、电量等数据被发送至电量调配系统进行处理后反馈至上位机系统，由上位机系统下达调配指令至充电系统中的供电设备，对充电站内电量进行平衡调度；设备运行数据经过上位机系统分析，若有异常，向远程测控系统下达调控指令，由远程测控系统进行设备调控。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述警示系统包括摄像机、用于储存图像的硬盘、声光报警装置、联网报警系统和报警控制器；所述报警控制器分别与摄像机、硬盘、声光报警装置、联网报警系统连接；所述联网报警系统与公安部门联网。所述摄像机用于实施观察充电站现场的环境，拍摄的图像信息自动储存至硬盘并实时传送至管理中心；若报警控制器接收到管理中心下达的警示响应，立刻启动声光报警装置，甚至启动联网报警系统，及时上报公安部门。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述通讯系统包括电话通讯模块、Zigbee无线通信模块、WAN广域网通信模块和通讯控制器；所述通讯控制器分别与电话通讯模块、Zigbee无线通信模块、WAN广域网通信模块连接。所述电话通讯模块可实现充电桩与管理中心值班的工作人员进行实时对讲；所述Zigbee无线通信模块用于充电桩内各个系统间无线信息传输；所述WAN广域网通信模块用于供电设备及多个充电桩之间的远距离信息传输；所述通讯控制器可对信号进行分类和转换。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述现金收费系统包括钱币接收器、钱币识别器、退币器和收费控制器；所述收费控制器分别与钱币接收器、钱币识别器、退币器连接；所述钱币接收器分为硬币接收器和纸币接收器；所述钱币识别器分为硬币识别器和纸币识别器；所述退币器分为硬币退币器和纸币退币器。现金收费系统具备收费功能，可智能识别纸币或硬币面值、真假，经计算后进行找零。无需人工，用户即可自助完成缴费。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述刷卡收费系统包括RFID读写器。若办理了充值卡等预存款型缴费卡，通过RFID读写器对卡内信息进行读取和改写，即可实现扣费，方便快捷。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述触摸屏系统还设置语音提示系统；所述语音提示系统分别与CPU、触摸屏控制器连接。所述语音提示系统与触摸屏系统中触摸屏上的操作界面同步，根据用户操作进行状态提示；感应系统采用人性化设计理念，可根据环境信息调整语音提示系统音量；音频存储器内存储有设定好的提示音，可按照触摸屏控制器的指令进行播放。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例8：

本实施例在上述实施例基础上做进一步优化，进一步地，所述充电桩还设置语音通话装置；所述语音通话装置与电话通讯模块连接；所述语音通话装置包括嵌入式喇叭、嵌入式话筒和语音呼叫按钮。用户如在操作过程中遇到任何问题，可按下语音呼叫按钮与管理中心的值班工作人员进行沟通。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动车充电站智能管理系统，其特征在于：包括充电系统、远程测控系统、警示系统、通讯系统和管理中心；所述管理中心分别与充电系统、远程测控系统、警示系统、通讯系统连接；所述充电系统包括供电设备和若干区域内设置的一个或多个充电桩；所述充电桩包括CPU、充电执行系统、自动收费系统、检测系统、触摸屏系统：

所述CPU分别与充电执行系统、自动收费系统、检测系统、触摸显示屏连接；

所述充电执行系统包括与供电设备连接的RS232通信接口、与电动车连接的CAN通信接口和充电控制器；所述充电控制器分别与RS232通信接口、CAN通信接口连接；所述充电控制器包括控制芯片、计时电路、稳压电路、放大电路、触发电路；所述控制芯片分别与计时电路、稳压电路、放大电路、触发电路连接；

所述自动收费系统包括现金收费系统、刷卡收费系统、开票系统和收费控制器；所述收费控制器分别与现金收费系统、刷卡收费系统、开票系统连接；

所述检测系统包括充电电压检测系统、电池电压检测系统、车辆识别系统和数据转换器；所述数据转换器分别与充电电压检测系统、电池电压检测系统、车辆识别系统连接；所述车辆识别系统包括红外传感器、CMOS图像传感器、存储器和传感控制器；所述传感控制器分别与红外传感器、CMOS图像传感器、存储器连接；

所述触摸屏系统包括LCD、LCD控制器、触摸屏、触摸屏控制器；所述触摸屏控制器分别与LCD、LCD控制器、触摸屏连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动车充电站智能管理系统，其特征在于：所述管理中心包括上位机系统、数据采集系统和电量调配系统；所述上位机系统分别与数据采集系统、电量调配系统连接。

3.根据权利要求1所述的一种电动车充电站智能管理系统，其特征在于：所述远程测控系统包括供电设备远程测控系统和充电桩远程测控系统；所述供电设备远程测控系统与供电设备连接；所述充电桩远程测控系统与充电桩连接。

4.根据权利要求1所述的一种电动车充电站智能管理系统，其特征在于：所述警示系统包括摄像机、用于储存图像的硬盘、声光报警装置、联网报警系统和报警控制器；所述报警控制器分别与摄像机、硬盘、声光报警装置、联网报警系统连接；所述联网报警系统与公安部门联网。

5.根据权利要求1所述的一种电动车充电站智能管理系统，其特征在于：所述通讯系统包括电话通讯模块、Zigbee无线通信模块、WAN广域网通信模块和通讯控制器；所述通讯控制器分别与电话通讯模块、Zigbee无线通信模块、WAN广域网通信模块连接。

6.根据权利要求1所述的一种电动车充电站智能管理系统，其特征在于：所述现金收费系统包括钱币接收器、钱币识别器、退币器和收费控制器；所述收费控制器分别与钱币接收器、钱币识别器、退币器连接；所述钱币接收器分为硬币接收器和纸币接收器；所述钱币识别器分为硬币识别器和纸币识别器；所述退币器分为硬币退币器和纸币退币器。

7.根据权利要求1所述的一种电动车充电站智能管理系统，其特征在于：所述刷卡收费系统包括RFID读写器。

8.根据权利要求1所述的一种电动车充电站智能管理系统，其特征在于：所述触摸屏系统还设置语音提示系统；所述语音提示系统分别与CPU、触摸屏控制器连接；所述语音提示系统包括感应系统和音频存储器。

9.根据权利要求1所述的一种电动车充电站智能管理系统，其特征在于：所述充电桩还设置语音通话装置；所述语音通话装置与电话通讯模块连接；所述语音通话装置包括嵌入式喇叭、嵌入式话筒和语音呼叫按钮。