CN206797141U - 一种分布式电动汽车交流充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分布式电动汽车交流充电系统，包括分布式的交流充电桩，电动汽车分布式交流充电桩与电动汽车充电监控系统云平台通信，所述交流充电桩包括均连接至通信总线的充电控制模块、中央监控单元及模拟量检测模块，所述中央监控单元分别与显示屏通信，所述充电控制模块及模拟量检测模块均与交流充电回路相连。多个分布式电动汽车交流充电桩可同时接入同一个电动汽车充电监控系统云平台，形成充电网络，便于集中管理。

Description

一种分布式电动汽车交流充电系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电领域，具体涉及一种分布式电动汽车交流充电系统。

背景技术

电动汽车作为新能源开发的杰出代表，凭借无污染、噪声低、维修方便等优点，成为取代传统动力汽车、引领汽车行业新时代的重要发展方向。交流充电桩对具有车载充电机的电动乘用车辆提供交流充电电源，是电动汽车发展所必须的重要配套基础设施。交流充电桩一般建设在充电站、停车场、路边，具有单机功率小、成本低、占地面积小等特点。

随着电动汽车充电行业的迅速发展，用户对充电基础设施需求日益提高，交流充电桩需要形成充电网络才能满足电动汽车普及的需求，目前市面上的交流充电桩主要采用单桩单充、单桩双充，刷卡计费的充电方式，这种充电方式建设简单，布点灵活。同时也存在多桩布局分散，系统稳定性差、安装维护繁琐、用户不能远程监控充电等缺点。

实用新型内容

为解决现有技术存在的不足，本实用新型公开了一种分布式电动汽车交流充电系统，该充电系统将多个分布式电动汽车交流充电桩同时接入同一个电动汽车充电监控系统云平台，形成充电网络，便于集中管理。

为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下：

一种分布式电动汽车交流充电系统，包括分布式的交流充电桩，电动汽车分布式交流充电桩与电动汽车充电监控系统云平台通信，所述交流充电桩包括均连接至通信总线的充电控制模块、中央监控单元及模拟量检测模块，所述中央监控单元分别与显示屏通信，所述充电控制模块及模拟量检测模块均与交流充电回路相连。

进一步的，所述交流充电回路包括交流充电插座，所述交流充电插座依次通过输出接触器、熔断器、互感器与交流排连接；所述交流排上连接有辅助电源，在充电过程中为车载BMS 提供备用电源，所述交流排与断路器相连，同时与避雷器并联。

进一步的，所述交流充电回路数量至少为6个，每个交流充电回路中的交流充电插座均安装具有防水功能防护罩。

进一步的，所述中央监控单元采用Cortex-M4系列的STM32F407硬件平台，是整个充电桩及系统的控制核心，通过CAN总线的通讯方式与充电控制模块、模拟量检测模块进行通讯。

进一步的，所述中央监控单元通过RJ45网口或GPRS模块与电动汽车充电监控系统云平台进行通讯，将系统模拟量、状态量、用户充电数据信息实时上传给电动汽车充电监控系统云平台，实现对整个充电系统的远程监控。

进一步的，所述显示屏为触摸液晶屏，触摸液晶屏与中央监控单元通讯，显示系统模拟量、状态量、用户充电信息，实现人机交互。

进一步的，所述充电控制模块采用Cortex-M3系列的STM32F103硬件平台，对整个系统的多个接触器开出、关断进行控制，并将整个系统的开入、开出状态信息，通过CAN总线实时传递给中央监控单元。

进一步的，所述模拟量检测模块采用Cortex-M3系列的STM32F103硬件平台，负责多个充电回路的充电电压、充电电流、导引电压、充电电量、温度等模拟量值的采集以及多路PWM 信号的发生，通过CAN总线将模拟量值实时传递给中央监控单元。

进一步的，所述电动汽车充电监控系统云平台通过RJ45网口或GPRS模块与一个或多个电动汽车分布式交流充电桩连接，通过GPRS模块与用户手机APP通讯，是实现电动汽车交流充电桩与用户通讯的桥梁。

进一步的，所述交流充电回路均放置在充电桩柜体内。便于安装及搬运，且起到保护充电桩的作用。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型可同时提供多个给予电动汽车充电的充电插座，与传统的单桩单充、单桩双充，或多充电插口的充电方式相比，多个充电插座分布在多个停车位旁地面上，形成集群充电，整体布局节省空间。

(2)将多个充电回路整合到一个充电桩内部，省掉多个充电桩所需的元器件，综合成本大大降低。

(3)用户操作手机APP完成整个充电流程，充电过程不需要有人看管，只需将充电枪插在电动汽车充电插座上，便于用户夜间充电，通过电动汽车充电监控系统云平台与手机APP实现远程监控和管理。

(4)多个分布式电动汽车交流充电桩可同时接入同一个电动汽车充电监控系统云平台，形成充电网络，便于集中管理。

附图说明

图1本实用新型控制系统结构示意图。

图2本实用新型控制系统充电流程图。

图3本实用新型充电桩一次系统图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1所示，一种分布式电动汽车交流充电桩，主要包括充电桩柜体、控制系统以及多个交流充电回路。

控制系统主要包括：中央监控单元、触摸液晶屏、充电控制模块、模拟量检测模块。

中央监控单元采用Cortex-M4系列的STM32F407硬件平台，是整个充电桩及系统的控制核心。与触摸液晶屏、充电控制模块、模拟量检测模块进行通讯，完成整个充电流程。

中央监控单元通过CAN总线的通讯方式与充电控制模块、模拟量检测模块进行通讯。

中央监控单元通过RJ45网口或GPRS模块与电动汽车充电监控系统云平台进行通讯，将系统模拟量、状态量、用户充电数据等信息实时上传给电动汽车充电监控系统云平台，实现对整个充电系统的远程监控。

触摸液晶屏与中央监控单元通讯，显示系统模拟量、状态量、用户充电信息。实现人机交互，完成整个充电流程。

充电控制模块采用Cortex-M3系列的STM32F103硬件平台，对整个充电桩及系统的多个接触器开出、关断进行控制，并将整个系统的开入、开出状态信息，通过CAN总线实时传递给中央监控单元。

模拟量检测模块采用Cortex-M3系列的STM32F103硬件平台，负责多个充电回路的充电电压、充电电流、导引电压、充电电量、温度等模拟量值的采集以及多路PWM信号的发生，通过CAN总线将模拟量值实时传递给中央监控单元。

电动汽车充电监控系统云平台通过RJ45网口或GPRS模块与一个或多个电动汽车分布式交流充电桩连接，通过GPRS模块与用户手机APP通讯，是实现电动汽车交流充电桩与用户通讯的桥梁。

如图3所示，充电回路包括：交流接线端子、断路器、避雷器、交流排、多个输出接触器、熔断器、以及交流充电插座，其中避雷器并联于交流排上，交流充电插座通过输出接触器、熔断器、互感器与交流排连接，交流排与断路器相连。

充电回路数量为至少6个，充电回路中提到的交流充电插座安装防护罩，具有防水功能。

一种分布式电动汽车交流充电系统，主要包括一下四种充电方式，自动充满、定时间、定金额、定电量。用户既可以通过手机登陆充电监控系统APP实现充电。也可以通过操作触摸液晶屏，完成整个充电流程。

如图2所示，一种分布式电动汽车交流充电桩及系统，具体工作方法包括以下步骤：

(1)用户通过手机登陆充电监控系统云平台，输入用户名与密码，系统判断信息是否正确，如果信息为正在使用或输入密码错误，手机APP提示用户。如果信息正确，充电监控系统根据用户充电需求，智能分配一条未使用的交流充电插座A，使其处于待机状态，并显示到用户手机APP上。

(2)用户插枪，系统确认充电枪是否插好，确认连接成功后，用户通过手机APP点击启动充电，模拟量检测模块发送PWM波，充电控制模块根据用户需求，控制输出接触器吸合，充电插座A处于系统锁定状态，系统启动充电。

(3)中央监控单元将用户充电数据信息通过RJ45网口或GPRS模块传送给电动汽车充电监控系统云平台，用户通过手机APP可以实时监控充电数据信息，随时通过手机APP控制充电系统停止充电。

(4)中央监控单元将用户充电数据信息通过RJ45网口或GPRS模块传送给电动汽车充电监控系统云平台并且显示在用户手机APP上，提示用户进行结账付款。

(5)电动汽车充电监控系统云平台接收到用户的结账信息，向中央监控单元发送结账成功指令，同时用户手机APP显示系统充电完成，充电控制模块放开充电插座A，用户手机APP 提示拔出充电枪，充电插座A处于空闲状态，系统完成充电。

本发明提出了一种分布式电动汽车交流充电系统，与传统的交流充电设施相比，主要解决以下问题：

1.本实用新型可以提供多个交流充电插座，分布在多个停车位旁地面上，可同时向多辆电动汽车提供交流电源，整体布局节省空间，便于安装维护。

2.与传统的交流充电桩相比，多个控制系统集中在一起，一套控制系统控制多个充电回路，提高系统的稳定性。

3.将多个充电回路整合到一个充电桩内部，节约多个充电桩所需的元器件，综合成本大大降低。

4.用户通过手机APP控制电动汽车充电，在电动汽车充电过程中，可通过手机实时查看系统遥信、遥测等充电信息，实现远程监控，适用于家用电动汽车夜间充电。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种分布式电动汽车交流充电系统，其特征是，包括分布式的交流充电桩，电动汽车分布式交流充电桩与电动汽车充电监控系统云平台通信，所述交流充电桩包括均连接至通信总线的充电控制模块、中央监控单元及模拟量检测模块，所述中央监控单元分别与显示屏通信，所述充电控制模块及模拟量检测模块均与交流充电回路相连。

2.如权利要求1所述的一种分布式电动汽车交流充电系统，其特征是：所述交流充电回路包括交流充电插座，所述交流充电插座依次通过输出接触器、熔断器、互感器与交流排连接；所述交流排上连接有辅助电源，在充电过程中为车载BMS提供备用电源，所述交流排与断路器相连，同时与避雷器并联。

3.如权利要求1所述的一种分布式电动汽车交流充电系统，其特征是，所述交流充电回路数量至少为6个，每个交流充电回路中的交流充电插座均安装具有防水功能防护罩。

4.如权利要求1所述的一种分布式电动汽车交流充电系统，其特征是，所述中央监控单元采用Cortex-M4系列的STM32F407硬件平台，是整个充电桩及系统的控制核心，通过CAN总线的通讯方式与充电控制模块、模拟量检测模块进行通讯。

5.如权利要求1所述的一种分布式电动汽车交流充电系统，其特征是，所述中央监控单元通过RJ45网口或GPRS模块与电动汽车充电监控系统云平台进行通讯，将系统模拟量、状态量、用户充电数据信息实时上传给电动汽车充电监控系统云平台，实现对整个充电系统的远程监控。

6.如权利要求1所述的一种分布式电动汽车交流充电系统，其特征是，所述显示屏为触摸液晶屏，触摸液晶屏与中央监控单元通讯，显示系统模拟量、状态量、用户充电信息，实现人机交互。

7.如权利要求1所述的一种分布式电动汽车交流充电系统，其特征是，所述充电控制模块采用Cortex-M3系列的STM32F103硬件平台，对整个系统的多个接触器开出、关断进行控制，并将整个系统的开入、开出状态信息，通过CAN总线实时传递给中央监控单元。

8.如权利要求1所述的一种分布式电动汽车交流充电系统，其特征是，所述模拟量检测模块采用Cortex-M3系列的STM32F103硬件平台，负责多个充电回路的充电电压、充电电流、导引电压、充电电量、温度等模拟量值的采集以及多路PWM信号的发生，通过CAN总线将模拟量值实时传递给中央监控单元。

9.如权利要求1所述的一种分布式电动汽车交流充电系统，其特征是，所述电动汽车充电监控系统云平台通过RJ45网口或GPRS模块与一个或多个电动汽车分布式交流充电桩连接，通过GPRS模块与用户手机APP通讯，是实现电动汽车交流充电桩与用户通讯的桥梁。

10.如权利要求1所述的一种分布式电动汽车交流充电系统，其特征是，所述交流充电回路均放置在充电桩柜体内。