CN218536398U - 一种新能源汽车自动充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车自动充电系统，包括充电桩，包括中央处理器、光敏传感器、LED灯带、显示模块、储存模块、报警模块、充电监测模块、充电提示模块、定位装置、车牌识别模块、车辆检测装置、通信模块、安全监测模块；光敏传感器、LED灯带、显示模块、储存模块、报警模块、充电监测模块、充电提示模块、定位装置、车牌识别模块、车辆检测装置、通信模块、安全监测模块分别与中央处理器连接；通过对新能源汽车的车牌进行颜色识别，可以检测充电桩前是否为新能源汽车，对充电枪受到的压力进行检测，预防插接不稳定造成短路引发火灾的风险；充电监测模块对充电桩电流值、电压值进行测量，预防充电桩发生过压、欠压或短路的情况。

Description

一种新能源汽车自动充电系统

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车充电技术领域，具体涉及一种新能源汽车自动充电系统。

背景技术

随着新能源汽车的推广，新能源汽车的占比率逐渐升高，选择电动汽车的人越来越多，对于电动汽车，充电是使用过程中的重要环节，新能源汽车需要用到专门的充电桩进行充电，但在现实生活中，存在燃油车占用充电桩前的车位的情况，并且，若在充电过程中，新能源汽车若有移动的情况，充电枪与车辆之间的连接就会断开，则可能损坏充电枪或车辆，同时存在安全隐患；另外，燃油车占用充电桩前方的停车位的情况也时常发生，导致新能源汽车无法正常驶入充电，同时，对充电桩的安全监控也非常重要，对电流、电压的监测，防止新能源汽车有过充电的情况，有利于延长充电桩的使用寿命，因此，需要研制一种新能源汽车自动充电系统。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新能源汽车自动充电系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种新能源汽车自动充电系统，包括充电桩，包括中央处理器、光敏传感器、LED灯带、显示模块、储存模块、报警模块、充电监测模块、充电提示模块、定位装置、车牌识别模块、车辆检测装置、通信模块、安全监测模块；光敏传感器、LED灯带、显示模块、储存模块、报警模块、充电监测模块、充电提示模块、定位装置、车牌识别模块、车辆检测装置、通信模块、安全监测模块分别与中央处理器连接。

优选的，车牌识别模块包括摄像头、红外感应器、颜色识别传感器，摄像头、红外感应器、颜色识别传感器分别与中央处理器连接。

优选的，车辆检测装置包括压力传感器、超声波距离传感器、模数转换器，压力传感器、超声波距离传感器分别与模数转换器连接，电磁继电器、模数转换器分别与中央处理器连接。

优选的，充电监测模块包括电磁继电器、三相交流采集模块、计时器、电能计量表，电磁继电器、三相交流采集模块、计时器、电能计量表依次连接，电能计量表与中央处理器连接。

优选的，充电提示模块包括蜂鸣器、语音芯片、状态指示灯、锂电池，蜂鸣器、语音芯片、状态指示灯分别与锂电池连接，蜂鸣器、语音芯片、状态指示灯分别与中央处理器连接。

优选的，定位装置为GNSS模块。

优选的，通信模块包括WIFI模块、4G模块，WIFI模块、4G模块分别与中央处理器连接。

优选的，安全监测模块包括温度传感器、水浸传感器、散热模块，温度传感器、水浸传感器、散热模块分别与中央处理器连接。

优选的，散热模块包括散热风扇、风扇控制器，散热风扇与风扇控制器连接，风扇控制器与中央处理器连接。

优选的，中央处理器为ARM处理器。

本实用新型的有益效果是：该新能源汽车自动充电系统能够检测光线强度，在夜间光线不足时，对充电枪进行辅助照明，车牌识别模块通过颜色识别，可以检测充电桩前是否为新能源汽车，车辆检测装置对充电枪受到的压力的检测，预防插接不稳定造成短路引发火灾的风险，同时还监测汽车距离充电桩的位置，若超过设定值，则汽车有移动的情况，通过报警模块进行警示；充电监测模块对电流值、电压值进行测量，通过计时器，可以对充电时间进行统计，通过电能计量表的设计，还能对用电量和电费情况进行监测，便于使用者直观查看电费使用情况，充电提示模块可以对充电桩的使用情况通过状态指示灯进行显示，定位装置对各充电桩位置进行实时位置地理监控，安全监测模块对充电桩内部的温度、进水情况进行监测，有利于提高充电桩的使用寿命。

附图说明

图1为一种新能源汽车自动充电系统的原理示意图；

图2为一种新能源汽车自动充电系统中车辆检测装置的原理示意图；

图3为一种新能源汽车自动充电系统中安全监测模块的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述

如图1所示，一种新能源汽车自动充电系统，包括充电桩，包括中央处理器、光敏传感器、LED灯带、显示模块、储存模块、报警模块、充电监测模块、充电提示模块、定位装置、车牌识别模块、车辆检测装置、通信模块、安全监测模块；光敏传感器、LED灯带、显示模块、储存模块、报警模块、充电监测模块、充电提示模块、定位装置、车牌识别模块、车辆检测装置、通信模块、安全监测模块分别与中央处理器连接。

中央处理器为ARM处理器，用于数据的处理分析，并发送控制指令；接收颜色识别传感器的识别信号，当充电桩前的车辆不是新能源汽车时，中央处理器向蜂鸣器发送电信号控制其鸣叫，模数转换器将压力传感器、超声波距离传感器传递的压力、距离模拟信号进行模数转换，并发送给中央处理器，检测充电时充电枪的插入信号和汽车的距离信号，对用户进行新能源汽车的充电状态提示；三相交流采集模块通过采集电源接入端的电压和电流信号，判断电路的过压、欠压和短路情况，并将信号发送给中央处理器，中央处理器通过控制电磁继电器的上电与下电控制电路的开断，通过控制计时器，对充电时间进行预设；接收定位装置发送的实时定位信号，采集各个定位桩的位置信息，提高驾驶员寻找充电桩的效率；

LED灯带设置在充电枪前端，可以在晚上光线不足的时候辅助照明，便于用户快速准确的将充电枪和新能源汽车充电口插接，提高便捷性与安全性，中央处理器通过控制LED灯带的上电与下电控制其亮灭；光敏传感器选用的型号为GB5-A1DPZ，利用光敏电阻感应光线的光照强度变化，再将光信号转换为电信号输出给中央处理器，储存模块中储存有光照度阈值，当中央处理器接收到的光线强度参数超过储存模块中储存的阈值时，中央处理器控制LED灯带亮起；显示模块选用型号为J1900的触控显示屏。

车牌识别模块包括摄像头、红外感应器、颜色识别传感器；红外感应器选用的型号为GP2Y0A710K，设置在充电桩前方，用于感应充电桩前的停车位上是否有车辆，并将检测到车辆的接近信号传递给中央处理器；摄像头选用的型号为GB5-A1DPZ，固定在立式支架上，高度与汽车车牌位置齐平，该摄像头可以自动跟踪光线变化，有效抑制顺光和逆光，夜间可以抑制汽车大灯的干扰，从而清晰地捕捉车牌；当中央处理器接收到车辆信号时，控制颜色识别传感器开始工作，颜色识别传感器选用的型号为CZ-V21A，燃油车一般为蓝色车牌，新能源汽车一般为绿色车牌，颜色识别传感器通过调取摄像头采集的车牌图像数据，识别车牌的颜色，以判断是否为新能源汽车；若颜色识别传感器检测到不是新能源汽车时，中央处理器控制报警模块鸣叫提示。

如图2所示，车辆检测装置包括压力传感器、超声波距离传感器、模数转换器；超声波距离传感器选用的型号为HC-SR04，压力传感器设置在充电枪前端，用于感受充电枪受到的压力，压力传感器将检测到的压力信号传递给模数转换器，若压力传感器检测到了压力超过预定值，表明充电枪被插接于新能源汽车的充电口，新能源汽车正在充电，此时中央处理器控制超声波距离传感器的工作状态，超声波距离传感器设置在充电桩前方，用于检测汽车距离充电桩的距离，若在新能源汽车充电过程中，检测到新能源汽车距离充电桩的位置超过设定值时，超声波距离传感器传递信号给模数转换器，模数转换器将接收到的模拟信号进行模数转换后传递给中央处理器，中央处理器控制报警模块报警，同时，储存模块中储存有报警信号，中央处理器将报警信号通过通信模块发射到移动端，提醒用户及时赶往查看，通过车辆检测装置的设置，可以更好的保护新能源汽车在充电过程中的安全；

另外的，压力传感器中预设压力阈值，若压力传感器检测到了压力信号，但是压力值小于阈值，说明充电枪没有插紧，充电接口未插紧不仅浪费电力，还有短路连接引发火灾的风险；充电枪插好后启动充电，中央处理器通过触控显示屏显示充电情况，压力传感器检测到压力值小于阈值，传递信号给中央处理器，中央处理器控制充电提示模块进行充电提示，还将充电状态显示在触控显示屏上，用户通过充电桩上的触控显示屏与状态指示灯，查看新能源汽车是否已经开始充电，如果还没有，可以重新插接充电头。

充电监测模块包括电磁继电器、三相交流采集模块、计时器、电能计量表，电磁继电器、三相交流采集模块、计时器、电能计量表依次连接，电磁继电器与电源输入端连接，电能计量表与中央处理器连接；三相交流采集模块选用的型号为KHEQ-IVPJ60，采集电源接入端的电压值、电流值，并将电流和电压数据实时显示在显示模块上，中央处理器控制电磁继电器的开合；三相交流采集模块根据电压值和电流值，判断电器设备是否发生过压、欠压或者短路问题，若是，则向中央处理器发送信号，中央处理器控制电磁继电器断开电路并向报警模块发送报警指令；电能计量表选用的型号为DTZ545，用于用电量实时监控的同时智能统计电费使用情况，将其显示在电能计量表的屏幕上，使用者可以掌握新能源汽车充电时的用电量和电费情况，中央处理器还将用电量数据储存在储存模块，便于管理人员随时查看；计时器选用的型号为DS3231N，车辆检测装置检测到新能源汽车开始充电时，发送信号给中央处理器，中央处理器控制计时器开始计时，还可以预设充电时间，计时到了预设时间后，中央处理器控制充电提示模块的蜂鸣器开始鸣叫。

充电提示模块包括蜂鸣器、语音芯片、状态指示灯、锂电池，用于对充电桩状态进行提示，锂电池用于为充电提示模块单独提供电源，防止充电桩切断电源后无法对充电桩状态进行提示；状态指示灯包括红色LED灯、黄色LED灯、绿色LED灯，当充电桩未被使用时，中央处理器控制绿色LED灯亮起，表示充电桩可以正常进行使用；当新能源汽车正在充电，即充电桩正在被使用时，中央处理器控制黄色LED灯亮起；当充电监测模块检测到电流或电压值异常时，中央处理器接收到报警信号，控制蜂鸣器鸣叫，同时控制红色LED灯亮起；语音芯片选用的型号为CXN4016，可以外接扬声器，语音芯片中预设语音提醒内容，若压力传感器检测到了压力信号，但是压力值小于阈值，说明充电枪没有插紧，此时中央处理器可以控制语音芯片向使用者进行语音提醒其重新插接充电枪。

定位装置为GNSS模块，GNSS模块设置在每个充电桩上，用于对各个充电桩的位置进行实时定位，各个充电桩之间通过通信模块，可以相互进行数据信息的传输，每个充电桩可以接收其他充电桩的位置信息，并将周围充电桩的位置信息显示在触控显示屏；另外的，若充电桩正在被使用，使用者可以通过触控显示屏查看其他最近的充电桩的位置信息，提高寻找充电桩的效率。

如图3所示，安全监测模块包括温度传感器、水浸传感器、散热模块，温度传感器、水浸传感器均设置在充电桩内部，用于检测内部的温度情况和进水信息，水浸传感器选用的型号为BLM2-SJ516C，用于对充电桩内部的进水情况进行监测，若检测到进水信号，水浸传感器向中央处理器发送报警信号，中央处理器控制报警模块进行报警；温度传感器选用的型号为NST1001，用于对充电桩内部的温度进行测量，若检测到充电桩内部的温度超过预设值，发送报警信号给中央处理器，中央处理器控制报警模块进行报警，还控制散热模块开始工作；

散热模块包括散热风扇、风扇控制器，散热风扇选用的型号为AD01703，设置在通风口，风扇控制器选用的型号为716PCD，中央处理器通过风扇控制器来控制散热风扇状态，当检测到充电桩的内部温度超过预设值时，散热风扇开始工作进行吹风散热，加快充电桩内部的空气流通以便散开热气，保护充电桩，延长充电桩使用寿命。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车自动充电系统，包括充电桩，其特征在于：包括中央处理器、光敏传感器、LED灯带、显示模块、储存模块、报警模块、充电监测模块、充电提示模块、定位装置、车牌识别模块、车辆检测装置、通信模块、安全监测模块；

所述光敏传感器、LED灯带、显示模块、储存模块、报警模块、充电监测模块、充电提示模块、定位装置、车牌识别模块、车辆检测装置、通信模块、安全监测模块分别与所述中央处理器连接。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车自动充电系统，其特征在于：所述车牌识别模块包括摄像头、红外感应器、颜色识别传感器，所述摄像头、红外感应器、颜色识别传感器分别与所述中央处理器连接。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车自动充电系统，其特征在于：所述车辆检测装置包括压力传感器、超声波距离传感器、模数转换器，所述压力传感器、超声波距离传感器分别与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述中央处理器连接。

4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车自动充电系统，其特征在于：所述充电监测模块包括电磁继电器、三相交流采集模块、计时器、电能计量表，所述电磁继电器、三相交流采集模块、计时器、电能计量表依次连接，所述电能计量表与所述中央处理器连接。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车自动充电系统，其特征在于：所述充电提示模块包括蜂鸣器、语音芯片、状态指示灯、锂电池，所述蜂鸣器、语音芯片、状态指示灯分别与所述锂电池连接，所述蜂鸣器、语音芯片、状态指示灯分别与所述中央处理器连接。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车自动充电系统，其特征在于：所述定位装置为GNSS模块。

7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车自动充电系统，其特征在于：所述通信模块包括WIFI模块、4G模块，所述WIFI模块、4G模块分别与所述中央处理器连接。

8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车自动充电系统，其特征在于：所述安全监测模块包括温度传感器、水浸传感器、散热模块，所述温度传感器、水浸传感器、散热模块分别与所述中央处理器连接。

9.根据权利要求8所述的一种新能源汽车自动充电系统，其特征在于：所述散热模块包括散热风扇、风扇控制器，所述散热风扇与所述风扇控制器连接，所述风扇控制器与所述中央处理器连接。

10.根据权利要求1所述的一种新能源汽车自动充电系统，其特征在于：所述中央处理器为ARM处理器。

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