CN204791290U - 一种低成本电动汽车自助充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低成本电动汽车自助充电系统，智能充电装置包括标准充电接口适配器、计费模块和鉴权模块等基本设置，结构简单，安装方便，造价成本低；在停车位一定范围内设置，自动进行鉴权，鉴权后通过标准充电接口适配器为电动汽车提供市电进行充电，自动对充电服务进行计费，充电完毕后自动扣费，整个过程自助完成，无需人工参与，费用成本低；本实用新型适用范围广，基本在有停车位的地方都可以安装，商业停车场，免费停车场，小区停车场，露天停车位等，覆盖率高，满足用户在任何时间充电要求，无需占用用户特定时间进行充电，降低时间成本和人员成本；本实用新型可实现多人共享，自助智能，满足用户要求。

Description

一种低成本电动汽车自助充电系统

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车充电装置，尤其涉及的是一种低成本电动汽车自助充电系统。

背景技术

现有的对大众开发的各种商业充电站建设成本高(慢充电桩造价1万多块，快充电桩造价要4-5万)，使用时间成本高(电动汽车使用快充电桩充满电需要30分钟～2小时，使用慢充电桩充满电需要5～6小时，而一般的加油站加油只需几分钟，使用时间成本是加油站的几倍甚至几十倍)。这使得现有的各种商业充电站的经营成本非常高，导致各种商业充电站站点少，无法实现像加油站一样的高覆盖率，不能满足电动汽车用户的使用要求，从而抑制了人们购买电动汽车的意愿，电动汽车的销售量低又反过来影响商业充电站的发展，形成不良循环。

有些电动汽车用户会自行购买充电桩进行安装使用，但是毕竟充电桩的造价较贵(快充电桩造价都可以买一辆油用汽车了)，而且用户无法通过与其他人共享(无法实现鉴权，计费)而降低充电桩使用成本；而且即使用户自行购买充电桩后还要考虑安装场地的问题，导致电动汽车的充电成本非常高，不利于电动汽车的推广使用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低成本电动汽车自助充电系统，旨在解决现有的商业充电站成本高，站点少，覆盖率低，无法满足电动汽车用户使用要求的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种低成本电动汽车自助充电系统，其中，包括多个智能充电装置、多个区域管理子系统、云端服务器、录入用户信息或智能充电装置信息的用户信息录入装置和读取用户信息或智能充电装置信息并反馈至云端服务器的用户信息读取装置：

所述智能充电装置紧邻停车位安装，包括：通过电源线连接市电电源的标准的充电接口适配器，实时计量电动汽车在充电过程中的用电度数的计量模块，实时检测电动汽车的电量的电量检测模块，与区域管理子系统进行通讯连接的第一通讯模块；所述标准的充电接口适配器和市电电源之间连接有通断电装置；

所述区域管理子系统包括：管理模块，分别与智能充电装置和云端服务器进行通讯连接的第二通讯模块；

所述云端服务器包括：管理各智能充电装置和各区域管理子系统信息的总管理存储模块，接收区域管理子系统反馈的各智能充电装置信息的数据接收模块，分析处理模块，根据分析处理模块的指令自动进行扣费的扣费模块，与区域管理子系统和信息读取装置通讯连接的第三通讯模块；

所述第一通讯模块与第二通讯模块通讯连接，与第二通讯模块第三通讯模块通讯连接，第三通讯模块与用户信息读取装置通讯连接；通断电装置、计量模块和电量检测模块都与管理模块连接，管理模块、总管理存储模块、扣费模块和用户信息读取装置都与分析处理模块连接，总管理存储模块与数据接收模块连接。

所述的低成本电动汽车自助充电系统，其中，所述低成本电动汽车自助充电系统还包括服务查询终端，所述服务查询终端与云端服务器通讯连接。

所述的低成本电动汽车自助充电系统，其中，所述所述标准的充电接口适配器包括10A标准充电接口适配器和16A标准充电接口适配器。

所述的低成本电动汽车自助充电系统，其中，所述通断电装置采用继电器。

所述的低成本电动汽车自助充电系统，其中，所述智能充电装置还包括智能锁装置，所述智能锁装置与管理模块连接。

所述的低成本电动汽车自助充电系统，其中，所述信息读取装置采用内置有app的手持终端，信息录入装置采用内置有智能充电装置信息的二维码。

所述的低成本电动汽车自助充电系统，其中，所述信息读取装置为设置在智能充电装置内的信息读取模块，信息录入装置为设置在智能充电装置上的触摸屏，所述触摸屏与信息读取模块连接。

所述的低成本电动汽车自助充电系统，其中，所述信息读取装置为设置在智能充电装置上的读卡器，信息录入装置为存储有用户信息的ID卡。

所述的低成本电动汽车自助充电系统，其中，所述智能充电装置上设置有指示灯，所述指示灯与管理模块连接。

所述的低成本电动汽车自助充电系统，其中，所述指示灯包括满电指示灯，充电指示灯和警报指示灯。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过提供一种低成本电动汽车自助充电系统，硬件设置就只包括智能充电装置，智能充电装置包括供电标准的充电接口适配器、计费模块和鉴权模块等基本设置，结构简单，安装方便，造价成本低；在停车位一定范围内设置智能充电装置，自动进行鉴权，鉴权后通过标准的充电接口适配器为电动汽车提供市电进行充电，自动对充电服务进行计费，充电完毕后自动扣费，整个过程自助完成，无需人工参与，费用成本大大降低；本电动汽车自助充电系统的适用范围广，基本在有停车位的地方都可以安装，商业停车场，免费停车场，小区停车场，露天停车位，等等，覆盖率高，满足用户在任何时间的使用要求，无需占用用户特定时间进行充电，整个充电过程自动完成，无需人员看守，大大降低时间成本和人员成本；本实用新型可实现多人共享，谁使用谁付费，自助智能，大大满足用户要求。

附图说明

图1是本实用新型中低成本电动汽车自助充电系统的内部连接图。

图2是本实用新型中低成本电动汽车自助充电系统的自助充电方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

如图1所示，本低成本电动汽车自助充电系统包括多个智能充电装置100、多个区域管理子系统200、云端服务器300、用户信息录入装置400和用户信息读取装置500，所述智能充电装置100和区域管理子系统200通讯连接，区域管理子系统200和云端服务器300通讯连接，用户信息读取装置500和云端服务器300通讯连接：

所述智能充电装置100紧邻停车位安装，包括：

通过电源线连接市电电源的标准的充电接口适配器110，所述标准的充电接口适配器110和市电电源之间连接有通断电装置111，通断电装置111与区域管理子系统200连接；

计量模块120，实时计量电动汽车在充电过程中的用电度数并经区域管理子系统200反馈至云端服务器300进行计费；

电量检测模块130，实时检测电动汽车的电量；

第一通讯模块140，与区域管理子系统200进行通讯连接；

所述区域管理子系统200包括：

管理模块210，管理权限内各智能充电装置100反馈的信息，并将信息发送至云端服务器300，接收云端服务器300的命令，并控制相应智能充电装置100执行相应动作；

第二通讯模块220，与智能充电装置和云端服务器300进行通讯连接；

云端服务器300包括：

总管理存储模块310，管理存储各智能充电装置100和各区域管理子系统200信息；

数据接收模块320，接收区域管理子系统200反馈的各智能充电装置100的信息；

分析处理模块330，分析处理各智能充电装置100信息并得出指令，反馈至区域管理子系统200，根据用电度数计算出充电服务费用，控制扣费模块340进行自动扣费；

扣费模块340，根据分析处理模块330的指令自动进行扣费；

第三通讯模块350，与区域管理子系统200和信息读取装置500通讯连接；

信息录入装置400，录入用户信息或智能充电装置100信息至信息读取模块130；

信息读取装置500，读取信息录入装置400录入的用户信息或智能充电装置100信息并反馈至云端服务器300进行鉴权。

具体地，区域管理子系统200管理作为一个区域的管理系统，管理区域内的智能充电装置100，接收各个智能充电装置100的信息，统一反馈至云端服务器300，云端服务器300根据反馈的信息发出指令至区域管理子系统200，区域管理子系统200再控制相应的智能充电装置100执行动作。

具体地，所述标准的充电接口适配器110包括10A标准充电接口适配器和16A标准充电接口适配器，采用这两种通用规格的标准充电接口适配器，满足各种车型需求，使得本低成本电动汽车自助充电系统的适用范围更广泛。

具体地，所述通断电装置111采用继电器，鉴权通过后，云端服务器300发送指令至管理模块210命令继电器接通，电动汽车进行充电，当电动汽车充满电后，云端服务器300发送指令至管理模块210命令继电器关闭，标准的充电接口适配器110断电，充电完毕。

为了防止电动汽车进行充电时标准的充电接口适配器110被非法拔出，影响充电，所述智能充电装置100还包括智能锁装置150，所述智能锁装置150与管理模块210连接，鉴权通过后，云端服务器300发送指令至管理模块210命令智能锁装置150锁上，通断电装置启动，电动汽车进行充电。

具体地，所述用户鉴权可以通过多种方式实现，如app扫智能充电装置100二维码，在app上输入智能开关编号，利用app通过摇一摇功能，等等，现列举以下具体实施方式：1.利用app扫智能开关二维码：所述信息读取装置500采用内置有app的手持终端，如内置有app的手机或内置有app的平板电脑等，信息录入装置400采用内置有智能充电装置100信息的二维码，通过手机app输入用户信息，利用手机app扫描二维码获取智能充电装置100信息，手机app将用户信息和智能充电装置100信息一起发送至云端服务器300，云端服务器300根据用户信息进行鉴权，再根据智能充电装置100信息发送指令至区域管理子系统200控制相应智能充电装置100动作。2.通过触摸屏输入用户ID及密码：所述信息读取装置500为设置在智能充电装置100内的信息读取模块，信息录入装置400为设置在智能充电装置100上的触摸屏，所述触摸屏与信息读取模块连接，用户通过触摸屏输入用户ID及密码至信息读取模块，通过第一通讯模块130将用户ID及密码、智能充电装置100信息一起发送至区域管理子系统200，再由区域管理子系统200反馈至云端服务器300，云端服务器300根据用户ID及密码进行鉴权，再根据智能充电装置100信息发送指令至区域管理子系统200控制相应智能充电装置100动作。3.通过刷ID卡：所述信息读取装置500为设置在智能充电装置100上的读卡器，信息录入装置400为存储有用户信息的ID卡，通过刷ID卡，读卡器读取ID卡内的用户信息，通过第一通讯模块130把用户信息和智能充电装置100信息发送至区域管理子系统200，再由区域管理子系统200反馈至云端服务器300，云端服务器300根据用户ID及密码进行鉴权，再根据智能充电装置100信息发送指令至区域管理子系统200控制相应智能充电装置100动作。

为了通过智能充电装置100实时显示电动汽车的充电情况，所述智能充电装置100上设置有指示灯，所述指示灯由云端服务器300控制动作，具体包括满电指示灯(电动汽车充满电后满电指示灯亮，提示电已充满)，充电指示灯(电动汽车充电过程中充电指示灯亮，提示电动汽车正在充电)和警报指示灯(当有非法操作时，如非法拔出标准的充电接口适配器110，警报指示灯亮，提示操作非法)。

本低成本电动汽车自助充电系统是应用在用户把电动汽车停在停车位上的时间段的，所以用户把电动汽车停在停车位上，通过鉴权完毕后即开始充电，用户在充电期间无需看守，可离开办事，直到办完事回来取走电动汽车即可，为了使用户体验更好(离开期间查询电动汽车充电状态，提前结束充电，或接收低成本电动汽车自助充电系统发送的提示信息，如电已充满，充电服务费用，等等)，所述低成本电动汽车自助充电系统还包括服务查询终端600，所述服务查询终端600与云端服务器300通讯连接，向云端服务器300查询电动汽车充电状态，发送提前结束充电指令至云端服务器300，或接收云端服务器300发送的提示信息。所述服务查询终端600可以是PC机，手机，平板电脑，等等。

如图2所示，一种如上述所述的低成本电动汽车自助充电系统的自助充电方法，具体包括以下步骤：

步骤A00：通过信息录入装置400录入用户信息或智能充电装置100信息至信息读取装置500；

步骤B00：信息读取装置500读取用户信息和智能充电装置100信息并发送至数据接收模块320；

步骤C00：分析处理模块330判断用户信息是否有效，是，执行步骤D00-步骤J00，否，执行步骤K00；

步骤D00：分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制标准的充电接口适配器110通电；

步骤E00：把标准的充电接口适配器110连接电动汽车开始充电，智能锁装置150将标准的充电接口适配器110锁上，防止非法拔出，计量模块120实时计算用电度数反馈至分析处理模块330；

步骤F00：电量检测模块130实时检测电动汽车的电量并反馈至分析处理模块330；

步骤G00：分析处理模块330判断电动汽车是否已充满电，是，执行步骤H00-步骤I00，否，执行步骤J00；

步骤H00：分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制标准的充电接口适配器110断电，分析处理模块330同时根据用电度数计算出充电服务费用，控制扣费模块340自动进行扣费；

步骤I00：分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制智能锁装置150开锁，拔出标准的充电接口适配器110，充电过程结束；

步骤J00：分析处理模块330控制不改变当前充电状态；

步骤K00：分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制标准的充电接口适配器110不通电，并发出用户信息无效报警。

具体地，所述步骤I00具体包括以下步骤：

步骤i10：分析处理模块330发送信息至服务查询终端600询问是否同意拔出标准的充电接口适配器110，是，执行步骤i20，否，执行步骤i30-步骤i40；

步骤i20：分析处理模块330发送指令至管理模块210，管理模块210控制智能锁装置150开锁，拔出标准的充电接口适配器110，充电过程结束；

步骤i30：分析处理模块330控制不改变智能锁装置150当前状态；

步骤i40：通过服务查询终端600发送信息至云端服务器300控制打开智能锁装置150，拔出标准的充电接口适配器110，充电过程结束。

所述智能锁装置150是为防止在充电过程中，标准的充电接口适配器110被非法用户拔出。智能充电装置100未被使用时，智能锁装置150为开启状态，允许标准的充电接口适配器110连接电动汽车；当用户鉴权通过后，且标准的充电接口适配器110插入连接电动汽车后，云端服务器300控制智能锁装置150自动加锁。该用户在充电完成后，可通过服务查询终端600发送信息至云端服务器300控制打开智能锁装置150，拔出标准的充电接口适配器110；此外，还可以支持充电满后，云端服务器300控制智能锁装置150自动开锁，允许拔出标准的充电接口适配器110，重新开始另外一辆电动汽车的充电(重新执行上述鉴权等流程)。

在电动汽车充电过程中，如果用户想提前结束充电(例如，电动汽车需要5小时才能充满电，但充电3小时后用户想停止充电)，所述步骤J00中，分析处理模块330控制不改变当前充电状态，还包括以下步骤：

步骤L00：服务查询终端600发送停止充电信息至分析处理模块330；

步骤M00：分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制标准的充电接口适配器110断电，分析处理模块330同时根据用电度数计算出充电服务费用，控制扣费模块340自动进行扣费；

步骤N00：分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制智能锁装置150开锁，拔出标准的充电接口适配器110，充电过程结束。

因为标准的充电接口适配器110包括10A标准充电接口适配器和16A标准充电接口适配器，因此所述步骤D00中，具体过程如下：分析处理模块330根据鉴权信息发出指令至管理模块210，管理模块210控制10A标准充电接口适配器和16A标准充电接口适配器通电，当电动汽车插上10A标准充电接口适配器或16A标准充电接口适配器后，分析处理模块330控制另外一个标准充电接口适配器断电。

根据上述所述的低成本电动汽车自助充电系统及其自助充电方法，现列举以下实施例加以说明：

在一地下停车场内安装有多个智能充电装置100，智能充电装置100紧邻停车位安装，停车场内配置有一区域管理子系统200，专门管理该停车场内的智能充电装置100。

用户把电动汽车停放在停车位上，把ID卡在读卡器上刷一下，读卡器读取ID卡内的用户信息，通过第一通讯模块130把用户信息和智能充电装置100信息发送至区域管理子系统200，再由区域管理子系统200反馈至云端服务器300，云端服务器300根据用户ID及密码进行鉴权，若鉴权通过，分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制10A标准充电接口适配器和16A标准充电接口适配器通电，用户把16A标准充电接口适配器连接电动汽车开始充电，分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制10A标准充电接口适配器断电，智能锁装置150将标准的充电接口适配器110锁上，防止非法拔出，计量模块120实时计算用电度数反馈至分析处理模块330，电量检测模块130实时检测电动汽车的电量并反馈至分析处理模块330，分析处理模块330判断电动汽车是否已充满电，若已充满电，分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制16A标准充电接口适配器断电，分析处理模块330同时根据用电度数计算出充电服务费用，控制扣费模块340自动进行扣费，若没有充满电，分析处理模块330控制不改变当前充电状态；若鉴权不通过，分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制16A标准充电接口适配器不通电，并发出用户信息无效报警。

在电动汽车充满电后，分析处理模块330会发送信息至用户手机询问是否同意拔出16A标准充电接口适配器，如果用户同意则通过手机app发送同意指令至分析处理模块330，分析处理模块330发送指令至管理模块210，管理模块210控制智能锁装置150开锁，拔出16A标准充电接口适配器，充电过程结束；如果用户不同意则通过手机app发送不同意指令至分析处理模块330，分析处理模块330控制不改变智能锁装置150当前状态，直到用户通过手机app发送信息至云端服务器300控制打开智能锁装置150，拔出16A标准充电接口适配器，充电过程结束。

如果在充电过程中，客户因为某些原因需要提前结束充电，通过手机app发送停止充电信息至分析处理模块330，分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制16A标准充电接口适配器断电，分析处理模块330同时根据用电度数计算出充电服务费用，控制扣费模块340自动进行扣费，分析处理模块330发出指令至管理模块210，管理模块210控制智能锁装置150开锁，拔出16A标准充电接口适配器，充电过程结束。

所述智能充电装置100可以配合在任何有停车位的地方使用，适用范围广，场地安装成本低；无需人员值守，全程自助完成，人员成本低；在整个充电过程中，客户可以离开去做其他事情，如上班，吃饭，逛街，办事，等等，事情做完了，电动汽车也充满电了，即使电还没充满，但也冲了一段时间，使得用户的使用成本低，满足使用要求。

本实用新型的硬件设置就只包括智能充电装置，智能充电装置包括供电标准的充电接口适配器、计费模块和鉴权模块等基本设置，结构简单，安装方便，造价成本低；在停车位一定范围内设置智能充电装置，自动进行鉴权，鉴权后通过标准的充电接口适配器为电动汽车提供市电进行充电，自动对充电服务进行计费，充电完毕后自动扣费，整个过程自助完成，无需人工参与，费用成本大大降低；本电动汽车自助充电系统的适用范围广，基本在有停车位的地方都可以安装，商业停车场，免费停车场，小区停车场，露天停车位，等等，覆盖率高，满足用户在任何时间的使用要求，无需占用用户特定时间进行充电，整个充电过程自动完成，无需人员看守，大大降低时间成本和人员成本；本实用新型可实现多人共享，谁使用谁付费，自助智能，大大满足用户要求。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种低成本电动汽车自助充电系统，其特征在于，包括多个智能充电装置、多个区域管理子系统、云端服务器、录入用户信息或智能充电装置信息的用户信息录入装置和读取用户信息或智能充电装置信息并反馈至云端服务器的用户信息读取装置：

所述智能充电装置紧邻停车位安装，包括：通过电源线连接市电电源的标准的充电接口适配器，实时计量电动汽车在充电过程中的用电度数的计量模块，实时检测电动汽车的电量的电量检测模块，与区域管理子系统进行通讯连接的第一通讯模块；所述标准的充电接口适配器和市电电源之间连接有通断电装置；

所述区域管理子系统包括：管理模块，分别与智能充电装置和云端服务器进行通讯连接的第二通讯模块；

所述云端服务器包括：管理各智能充电装置和各区域管理子系统信息的总管理存储模块，接收区域管理子系统反馈的各智能充电装置信息的数据接收模块，分析处理模块，根据分析处理模块的指令自动进行扣费的扣费模块，与区域管理子系统和信息读取装置通讯连接的第三通讯模块；

所述第一通讯模块与第二通讯模块通讯连接，与第二通讯模块第三通讯模块通讯连接，第三通讯模块与用户信息读取装置通讯连接；通断电装置、计量模块和电量检测模块都与管理模块连接，管理模块、总管理存储模块、扣费模块和用户信息读取装置都与分析处理模块连接，总管理存储模块与数据接收模块连接。

2.根据权利要求1所述的低成本电动汽车自助充电系统，其特征在于，所述低成本电动汽车自助充电系统还包括服务查询终端，所述服务查询终端与云端服务器通讯连接。

3.根据权利要求2所述的低成本电动汽车自助充电系统，其特征在于，所述所述标准的充电接口适配器包括10A标准充电接口适配器和16A标准充电接口适配器。

4.根据权利要求2所述的低成本电动汽车自助充电系统，其特征在于，所述通断电装置采用继电器。

5.根据权利要求2所述的低成本电动汽车自助充电系统，其特征在于，所述智能充电装置还包括智能锁装置，所述智能锁装置与管理模块连接。

6.根据权利要求2所述的低成本电动汽车自助充电系统，其特征在于，所述信息读取装置采用内置有app的手持终端，信息录入装置采用内置有智能充电装置信息的二维码。

7.根据权利要求2所述的低成本电动汽车自助充电系统，其特征在于，所述信息读取装置为设置在智能充电装置内的信息读取模块，信息录入装置为设置在智能充电装置上的触摸屏，所述触摸屏与信息读取模块连接。

8.根据权利要求2所述的低成本电动汽车自助充电系统，其特征在于，所述信息读取装置为设置在智能充电装置上的读卡器，信息录入装置为存储有用户信息的ID卡。

9.根据权利要求2所述的低成本电动汽车自助充电系统，其特征在于，所述智能充电装置上设置有指示灯，所述指示灯与管理模块连接。

10.根据权利要求9所述的低成本电动汽车自助充电系统，其特征在于，所述指示灯包括满电指示灯，充电指示灯和警报指示灯。