專利名稱：一種無人值守智能電動汽車充電樁的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬針對小區(qū)用戶、大型停車場、大型商場及臨時充電點等場所對電動車實現(xiàn)自動充電的裝置結構技術領域。
背景技術：
隨著能源緊缺、石油漲價、城市環(huán)境污染的日益嚴重，替代石油的新能 源的開發(fā)利用越來越被各國政府所重視。電動汽車充電站為電動汽運行提供能量補給，是 發(fā)展電動汽車所必須的重要配套基礎設施。其中，針對小區(qū)用戶、停車場、大型商場以及一 些車輛密集區(qū)等場所建立充電樁有利于促進電動汽車行業(yè)的發(fā)展，對節(jié)能減排、發(fā)展綠色 經(jīng)濟有著重要意義，但同時，大量充電站、充電樁的建立所帶來大量資金以及人力資源方面 的投入又阻礙了電動汽車充電站大規(guī)模的建設。因此，開發(fā)低成本的無人值守智能充電樁 勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是適用于電動汽車在大型停車場、商場及小區(qū)自動充 電，降低充電站建設成本，節(jié)省人力資源。本發(fā)明的目的通過如下方案實現(xiàn)本發(fā)明由充電模塊、自動計量計費模塊、數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊以及通信 模塊四部分連接組成；充電模塊采用交流充電模式，設有市電和儲能電源輸入選擇開關，并 通過主控開關與自動計量計費模塊連接，充電模塊包括有主連接器控制單元、智能保護預 警單元、自動監(jiān)控單元、電池性能管理單元四個部分，這四個部分分別與數(shù)據(jù)采集及中心保 護控制模塊連接；數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊又分別與自動計量計費模塊和通信模塊連 接；自動計量計費模塊設置有車載充電設備接口。自動計量計費模塊的硬件包括計費系統(tǒng)的硬件配置，包括彩色觸摸屏，IC卡讀寫 裝置，票據(jù)打印機，485通信接口等；通信模塊主要通過CAN總線和3G無線傳輸兩種方式進 行通信傳輸。充電模塊通過主連接器控制單元控制充電啟動/停止；充電啟動后自動監(jiān)控單元 對車輛信息、充電信息(充電電流、電壓等)進行實時監(jiān)控；充電過程中電池性能管理單元 對電池各參數(shù)實行實時監(jiān)測，對電池性能進行智能化分析，智能保護預警單元提供多重軟 硬件保護，當過壓、過流、短路、高溫等情況時可及時斷電并聲光報警及語音提示。自動計量計費模塊在用戶通過IC卡讀寫裝置刷卡并輸入操作密碼，用戶輸入所 需充電量后，充電樁自動計費，并將計費結果傳入數(shù)據(jù)采集及中心保護模塊。數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊對計費信息、監(jiān)控信息、電池性能信息進行采集，對 充電和計費過程進行控制。對正常充電過程的數(shù)據(jù)信息和車輛信息通過CAN總線傳輸至數(shù)據(jù)中心保存；對充 電過程遇到問題的信息，利用視頻形式通過3G網(wǎng)絡傳輸至充電樁管理員處。本發(fā)明所述自動計量計費模塊在用戶通過IC卡讀寫裝置刷卡并輸入操作密碼， 用戶輸入所需充電量后，充電樁自動計費，并將計費結果傳入數(shù)據(jù)采集及中心保護模塊，當 所輸入電量值大于卡內(nèi)剩余值時，系統(tǒng)會對用戶進行語音提醒，當卡內(nèi)剩余電量為0時，自 動切斷充電，最后將計費結果通過485通信接口傳輸至數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊。對正常充電過程所設計數(shù)據(jù)信息和車輛信息通過CAN總線傳輸至數(shù)據(jù)中心保存；對充電過程遇到問題的信息，利用視頻形式通過3G網(wǎng)絡傳輸至充電樁管理員處，以便信息 實時掌握和設備及時維修。本發(fā)明的有益效果是，該充電樁具有計費方式自動化、保護功能智能化、電池管理 準確化、監(jiān)控過程實時化，信息傳輸多樣化等顯著優(yōu)點。下面結合附圖及實施例進一步闡述本發(fā)明內(nèi)容。


圖1為本發(fā)明工作原理結構框圖；圖2為本發(fā)明自動計量計費模塊計費流程圖；圖3為本發(fā)明通信流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明由充電模塊、自動計量計費模塊、數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊以及通信 模塊四部分連接組成；充電模塊采用交流充電模式，設有市電和儲能電源輸入選擇開關，并 通過主控開關與自動計量計費模塊連接，充電模塊包括有主連接器控制單元、智能保護預 警單元、自動監(jiān)控單元、電池性能管理單元四個部分，這四個部分分別與數(shù)據(jù)采集及中心保 護控制模塊連接；數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊又分別與自動計量計費模塊和通信模塊連 接；自動計量計費模塊設置有車載充電設備接口。自動計量計費模塊硬件包括計費系統(tǒng)的 硬件配置包括彩色觸摸屏，IC卡讀寫裝置，票據(jù)打印機，485通信接口等；通信模塊主要通 過CAN總線和3G無線傳輸兩種方式進行通信傳輸。如圖1，本發(fā)明包括充電模塊、自動計量計費模塊、數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊， 通信模塊四個部分。在用戶刷卡并輸入用戶信息后，如果市電充電，主控開關1閉合，充 電啟動，自動計量計費模塊中計費單元啟動。充電過程中，自動監(jiān)控單元、智能保護預警單 元、電池性能管理單元處于啟動狀態(tài)，自動監(jiān)控單元對車輛信息視頻監(jiān)控，對充電過程中充 電電壓、充電電流信息通過顯示屏監(jiān)控；智能保護預警單元對過流、欠流、過壓、短路等情況 進行預警保護，一旦發(fā)生預警，則對充電過程采取相應措施；電池性能管理單元采集電池信 息，并對充電過程中電池信息實時反饋，用戶可在顯示屏觀察電池充電信息，對性能出現(xiàn)問 題的電池進行報警提示。各單元信息通過RS232/485接口傳輸至數(shù)據(jù)采集及中心保護控制 模塊。當用戶把卡或按下緊急停充按鈕后，充電結束。計費信息及充電模塊各單元信息通 過通信模塊傳輸至數(shù)據(jù)中心。如圖2，自動計量計費模塊計費流程如下。①將電動汽車充電設備與充電樁接口可靠連接；②將IC卡插入插卡槽后，信息界面顯示當前IC卡號和剩余電量；③點擊“下一步”按鈕，進入“充電方式選擇”界面，車主可選擇“自動充滿”和“定 電量”兩種模式。點擊相應模式按鈕后，進入相應設置界面，車主可自主進行電量(最小單 位0. 5度)的設置；④點擊“下一步”按鈕，進入“充電電壓和充電電流預設”界面，車主可根據(jù)電動汽 車額定充電電壓和額定充電電流預設；⑤點擊“啟動”按鈕，輸入啟動密碼，充電機開始充電，顯示充電電壓及電流，充電時間及已充電量。充電完成后自動停止；⑥充電機終端設有票據(jù)打印機，充電結束后，相關信息會在票據(jù)上體現(xiàn)；
⑦充電機終端設有紅色的緊急停機按鈕。該按鈕不僅可以作為安全保障，車主也 可在突然需要停止充電時按下。自動計量計費模塊采取預扣退回的方式計費和計量，自動 清除車主之前選定模式所產(chǎn)生費用。
如圖3，當充電樁批量運行后，充電結束后各模塊信息通過CAN總線傳輸至數(shù)據(jù)中 心進行保存，對充電過程中智能保護預警單元工作的充電過程進行編號通過3G無線通信 傳輸至充電樁管理員處以保證充電事故及時處理。
權利要求
一種無人值守智能電動車充電樁，其特征是，由充電模塊、自動計量計費模塊、數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊以及通信模塊四部分連接組成；充電模塊采用交流充電模式，設有市電和儲能電源輸入選擇開關，并通過主控開關與自動計量計費模塊連接，充電模塊包括有主連接器控制單元、智能保護預警單元、自動監(jiān)控單元、電池性能管理單元四個部分，這四個部分分別與數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊連接；數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊又分別與自動計量計費模塊和通信模塊連接；自動計量計費模塊設置有車載充電設備接口。
全文摘要
一種無人值守智能電動車充電樁，本發(fā)明由充電模塊、自動計量計費模塊、數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊以及通信模塊四部分連接組成；充電模塊采用交流充電模式，設有市電和儲能電源輸入選擇開關，并通過主控開關與自動計量計費模塊連接，充電模塊與數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊連接；數(shù)據(jù)采集及中心保護控制模塊又分別與自動計量計費模塊和通信模塊連接；自動計量計費模塊設置有車載充電設備接口。本發(fā)明具有計費方式自動化、保護功能智能化、電池管理準確化、監(jiān)控過程實時化，信息傳輸多樣化等優(yōu)點。
文檔編號G07F7/08GK101833818SQ201010167280
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權日2010年5月10日
發(fā)明者吳波, 崔玉峰, 張林山, 楊晴, 譚旻, 鄭易谷 申請人:云南電力試驗研究院(集團)有限公司