CN204334076U - 一体式智能充电*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种一体式智能充电***，主要由管理***、监控***和充电***构成。充电***不仅能够实现传统的充电功能，并能够将充电状态的实时传送到管理***上。监控***可以对充电***及其周边环境进行摄取，从而能够有效防止他人恶意盗电。管理***实现对用户的充电过程进行实时计费和监控。本***作为充电与监控一体式***，适用于小区和大型停车场、地下停车场等场所，以及与***工作环境要求相符合的其他室外场所。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车充电技术领域，具体涉及一种一体式智能充电***。
背景技术
随着经济发展与能源供给、环境污染之间的矛盾日益激化，节能降耗和减少对化石燃料的依赖已成为世界各国经济持续发展迫切需要解决的问题。电动汽车具有节油、环保、高效率的优点，世界各国科学家和工业界普遍认为电动汽车是二十一世纪重要的清洁交通工具。电动汽车充电站和充电网络是电动汽车规模化和产业化发展的重要基础设施。
目前电动汽车充电设施可以分为充电桩、充电站、换电站三种类型。其中充电桩对具有车载充电机的电动乘用车辆可以提供交流充电电源，且具有占地面积小，布点灵活等特点，在我国起着越来越重要的作用。人们对充电桩也进行多方面研究，如中国专利号为2011204830713就公开了一种智能化电动汽车交流充电桩，其包括电能计量表、交流接触器、主控制模块、外设控制模块等。又如中国专利号为2010201486921公开了一种刷卡计费的电动汽车充电桩控制器，包括控制模块、与控制模块相连接的电源模块，所述控制模块还连接射频模块、隔离模块、监控模块、人机交互模块、实时时钟模块和存储模块，所述隔离模块与通信模块相连接。上述的充电桩可以让人们方便快捷的对电动汽车进行充电，但是目前这种交流充电桩的付费方式均为预付方式，即车主先进行投币或刷卡付费，充电桩再对电车进行充电，在这种方式下，他人盗电和电网停电后引起的问题解决方法较为复杂。市面上大多数产品为板级集成，输出数量固定，无法根据实际情况按需增减。而且在小区、停车场等公共场所，此类产品的防盗、防盗电、防破坏的功能并不完善。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种一体式智能充电***，其能够对用户的充电过程进行实时计费。
为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一体式智能充电***，由管理***和充电***构成。上述管理***包括服务器、控制端、人机界面、数据库存储器和网关；控制端、人机界面和数据库存储器连接在服务器上，服务器与网关相连。上述充电***包括至少一个充电桩；每个充电桩又由主板和至少一个通用模块组成。主板包括主控单元、通信与调试接口、用户输入单元、智能卡读写单元、声音检测单元、语音播报单元、控制***电源单元和通用模块扩展接口阵列；控制***电源单元的输入端与电网连接，控制***电源单元的输出端与主控单元连接；通信与调试接口、用户输入单元和声音检测单元的输出端连接在主控单元上；语音播报单元的输入端连接在主控单元上；智能卡读写单元和通用模块扩展接口阵列与主控单元相连。通用模块包括控制输入接口、继电器单元、输出功率检测单元、显示单元和充电插座；继电器单元与电网连接；控制输入接口与通用模块扩展接口阵列相连；显示单元的输入端连接在控制输入接口上；控制输入接口的输出端经继电器单元与输出功率检测单元的输出端连接；输出功率检测单元直接与控制输入接口相连；充电插座的输入端连接在输出功率检测单元上。所有充电桩的通信与调试接口均与管理***的网关相连。
作为改进，所述充电***的每个主板还进一步包括一应急可充电电池，该应急可充电电池与控制***电源单元相连。
作为改进，所述一体式智能充电***还进一步包括监控***；该监控***包括视频信号处理单元和至少一个摄像头；每个摄像头正对一个充电桩；所有摄像头均连接在视频处理单元上；视频处理单元与管理***的网关相连。
与现有技术相比，本实用新型通过管理***、监控***和充电***构成一个一体式智能充电***。充电***不仅能够实现传统的充电功能，并能够将充电状态的实时传送到管理***上。监控***可以对充电***及其周边环境进行摄取，从而能够有效防止他人恶意盗电。管理***实现对对用户的充电过程进行实时计费和监控。本***作为充电与监控一体式***，适用于小区和大型停车场、地下停车场等场所，以及与***工作环境要求相符合的其他室外场所。
附图说明
图1为一种一体式智能充电***的原理框图。
图2为一个充电桩的原理框图。
具体实施方式
一种一体式智能充电***，如图1所示，主要由管理***、监控***和充电***构成。监控***和充电***均与管理***相连。
上述充电***包括至少一个充电桩。每个充电桩如图2所示，由主板和至少一个通用模块组成。充电桩的主板可通用模块扩展接口阵列根据所安装的充电插座的数量对通用模块的数量进行增减，模块化多路控制设计，避免了现有技术下整体电路***板级集成的资源浪费(用不了这么多路充电插座时)和数量无法按需增减的问题。
主板包括主控单元、通信与调试接口、用户输入单元、智能卡读写单元、声音检测单元、语音播报单元、控制***电源单元、应急可充电电池和通用模块扩展接口阵列。控制***电源单元的输入端与电网连接，控制***电源单元的输出端与主控单元连接。应急可充电电池与控制***电源单元相连。通信与调试接口、用户输入单元和声音检测单元的输出端连接在主控单元上。语音播报单元的输入端连接在主控单元上。智能卡读写单元和通用模块扩展接口阵列与主控单元相连。
通用模块包括控制输入接口、继电器单元、输出功率检测单元、显示单元和充电插座。继电器单元与电网连接。控制输入接口与通用模块扩展接口阵列相连。显示单元的输入端连接在控制输入接口上。控制输入接口的输出端经继电器单元与输出功率检测单元的输出端连接。输出功率检测单元直接与控制输入接口相连。充电插座的输入端连接在输出功率检测单元上。
所有充电桩的通信与调试接口均与管理***的网关相连。通信与调试接口包括RS232接口、CAN总线接口、485接口、RJ45接口和USB接口。
上述监控***包括视频信号处理单元和至少一个摄像头。每个摄像头正对一个充电桩。所有摄像头均连接在视频处理单元上。视频处理单元与管理***的网关相连。
上述管理***包括服务器、控制端、人机界面、数据库存储器和网关。控制端、人机界面和数据库存储器连接在服务器上，服务器与网关相连。控制端包括Web控制端、PC应用程序控制端、专用终端控制器以及APP应用程序。人机界面包括Web查询端、PC应用程序查询端以及APP应用程序。
上述一体式智能充电***的工作流程如下：
用户需先开通账户，提交手机号码作为联系方式。充电用户将电车充电器插上充电插座后到充电桩处，先通过用户输入单元输入充电插座序号，然后根据***的语音提示进行刷卡或者输入用户账号，然后输入密码(预设密码，或是***通过通信平台向用户手机下发动态密码短信)，确认后***提示开始充电。用户可登陆人机界面实时查询扣费、余额情况以及充电状态。
充电桩的控制***电源单元将电网的市电转化为***各模块所需要的电源，并对应急可充电电池进行电池管理，在检测到电网停电时将应急可充电电池作为***电源对充电桩电路***提供电能，主控单元将当前的用户用电量、计费情况记录在片内存储单元中，待电网再次来电时发送到服务器上，服务器将数据与数据库存储器记录数据进行检验与处理，以防止停电造成的数据错误。主控单元根据声音检测单元检测到的环境声音音量值，动态调节语音播报单元的语音输出的音量，从而适应不同环境下的输出音量要求。
开始充电后，充电桩的主控单元通过输出功率检测单元进行实时检测，同时将用电信息通过网关实时传输到服务器的数据库存储器上。管理员可以通过控制端查看服务器的数据库存储器，实时了解***工作情况。充电桩的主控单元通过输出功率检测单元实时监测充电插座的输出功率，根据阀值与持续时间判定输出情况为正常充电状态、充电完成状态或人为断电状态，从而通过继电器单元控制电网与充电插座之间连接的开合状态。在检测到输出功率为电车的正常充电功率范围内时，***判定为正常充电状态，主控单元通过继电器单元控制电网与充电插座之间的连接保持闭合状态，并将用电量实时地通过通信与调试接口经由网关发送到服务器上，记录在数据库存储器中，对用户费用与余额实时结算；在检测到输出功率低于电车的正常充电功率范围，并且处于电车充电器正常待机所产生的损耗功率范围内时，***判定为充电完成状态，主控单元通过继电器模块控制电网与充电插座断开并将停止计费发送到服务器，停止充电，避免不必要的电能损耗及其产生的费用，以及电车电池过充问题；在检测到输出功率低于正常值甚至为零，并且持续时间在设定的时间阀值之内，则***判定为人为断电状态，主控单元通过继电器模块控制电网与充电插座断开，停止充电，防止他人恶意盗电；同时，充电桩上的主控单元通过通用模块扩展接口阵列控制各通用模块上的显示单元以文字方式显示相应的工作状态、扣费、余额等用户信息。
各摄像头摄取所对应充电桩及其周边的视频信号。视频信号处理单元将各摄像头视频信号进行压缩处理后经由网关发送到服务器上，存储在数据库存储器中，用于***工作环境的防盗、防盗电、防破坏监控以及事后取证。
Claims (3)
1.一体式智能充电***，其特征在于：由管理***和充电***构成；
上述管理***包括服务器、控制端、人机界面、数据库存储器和网关；控制端、人机界面和数据库存储器连接在服务器上，服务器与网关相连；
上述充电***包括至少一个充电桩；每个充电桩又由主板和至少一个通用模块组成；
主板包括主控单元、通信与调试接口、用户输入单元、智能卡读写单元、声音检测单元、语音播报单元、控制***电源单元和通用模块扩展接口阵列；控制***电源单元的输入端与电网连接，控制***电源单元的输出端与主控单元连接；通信与调试接口、用户输入单元和声音检测单元的输出端连接在主控单元上；语音播报单元的输入端连接在主控单元上；智能卡读写单元和通用模块扩展接口阵列与主控单元相连；
通用模块包括控制输入接口、继电器单元、输出功率检测单元、显示单元和充电插座；继电器单元与电网连接；控制输入接口与通用模块扩展接口阵列相连；显示单元的输入端连接在控制输入接口上；控制输入接口的输出端经继电器单元与输出功率检测单元的输出端连接；输出功率检测单元直接与控制输入接口相连；充电插座的输入端连接在输出功率检测单元上；
所有充电桩的通信与调试接口均与管理***的网关相连。
2.根据权利要求1所述一体式智能充电***，其特征在于：每个主板还进一步包括一应急可充电电池，该应急可充电电池与控制***电源单元相连。
3.根据权利要求1所述一体式智能充电***，其特征在于：还进一步包括监控***；该监控***包括视频信号处理单元和至少一个摄像头；每个摄像头正对一个充电桩；所有摄像头均连接在视频处理单元上；视频处理单元与管理***的网关相连。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105515083A (zh) * | 2015-08-20 | 2016-04-20 | 樊朝晖 | 一种支持安全动态增容的电动汽车群充电微网控制方法 |
| CN106990285A (zh) * | 2017-03-20 | 2017-07-28 | 万帮充电设备有限公司 | 一种充电桩防偷电与损耗检测方法 |
| CN107919711A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-04-17 | 桂林美泰电力电容器有限公司 | 智能充电*** |
| CN108583301A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-09-28 | 桂林电子科技大学 | 一种电动车智能充电***及方法 |
| CN108832697A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-11-16 | 桂林电子科技大学 | 基于电力载波的智能充电***及方法 |
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