线缆式电动汽车充电系统及其工作方法与流程

本发明涉及一种线缆式电动汽车充电系统及其工作方法。

背景技术：

目前大多数电动汽车充电系统需要改造或调整现有电网及电力供电系统，对老城区或成熟度较高的社区来说难度极大；需要建立专门的充电站或树立专门的充电桩体，成本高，难度大，站点分布不均衡，不利于大面积充电系统的配套，对整个电动汽车行业的发展不利。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种线缆式电动汽车充电系统及其工作方法，通过利用路灯杆提供交流电能，电动汽车充电装置则采用便携式，提高了电动汽车充电的便捷性，降低电动汽车充电站建设的成本和难度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种线缆式电动汽车充电系统，包括：位于路灯杆侧壁开设有交流电输出接口；一电动汽车充电装置的输入端适于从所述交流电输出接口接入电能，并通过其至少一个充电输出接口对电动汽车进行充电。

进一步，所述电动汽车充电装置包括：处理器模块，以及与该处理器模块相连的CAN总线模块、充电计量模块和功率控制模块；当电动汽车的充电口连接电动汽车充电装置的充电输出接口后，所述处理器模块通过CAN总线模块获得当前车载电池的电池状态，并根据该电池状态控制功率控制模块打开或关闭充电电流；以及所述充电计量模块适于在充电时对充电电量进行计量，且通过处理器模块将充电电量转换为费用统计。

进一步，所述电动汽车充电装置还通过通讯模块与服务器相连，以及通过GPS定位模块获取当前线缆式电动汽车充电系统的地理位置数据；在所述服务器上发布各线缆式电动汽车充电系统位置分布地理位置数据，各线缆式电动汽车充电系统当前的工作状态数据；并且还建立用户账户，其包括：用户预存费用数据；以及所述服务器还适于根据用户当前地理位置计算出用户驾车行驶到以该用户为中心一定范围内各线缆式电动汽车充电系统位置的距离和时间。

进一步，所述通讯模块适于与服务器相连，并将用户使用时的电动汽车充电装置的充电电量、费用统计数据上传至服务器，服务器适于对用户账户实现扣款；以及当用户账户预存费用不足时，所述处理器模块通过功率控制模块关闭充电电流。

进一步，所述线缆式电动汽车充电系统还包括：SIM温度检测电路，所述SIM温度检测电路将采集的SIM卡外围的温度数据发送至处理器模块；当温度数据偏低时，所述处理器模块通过加热控制电路将SIM卡外围电路加温至正常工作范围。

进一步，所述线缆式电动汽车充电系统还包括：与处理器模块相连的存储模块和SD卡座电路；其中所述存储模块适于存储电动汽车充电装置在充电时的工作状态数据；以及通过SD卡座电路接入外置存储模块。

又一方面，本发明还提供了一种所述的线缆式电动汽车充电系统的工作方法，包括：

至少一辆电动汽车通过电动汽车充电装置的充电输出接口进行充电。

进一步，所述电动汽车充电装置包括：处理器模块，以及与该处理器模块相连的CAN总线模块、充电计量模块和功率控制模块；当电动汽车的充电口连接电动汽车充电装置的充电输出接口后，所述处理器模块通过CAN总线模块获得当前车载电池的电池状态，并根据该电池状态控制功率控制模块打开或关闭充电电流；以及所述充电计量模块适于在充电时对充电电量进行计量，且通过处理器模块将充电电量转换为费用统计。

进一步，所述电动汽车充电装置还通过通讯模块与服务器相连，以及通过GPS定位模块获取当前线缆式电动汽车充电系统的地理位置数据；在所述服务器上发布各线缆式电动汽车充电系统位置分布地理位置数据，各线缆式电动汽车充电系统当前的工作状态数据；并且还建立用户账户，其包括：用户预存费用数据；以及所述服务器还适于根据用户当前地理位置计算出用户驾车行驶到以该用户为中心一定范围内各线缆式电动汽车充电系统位置的距离和时间。

进一步，所述通讯模块适于与服务器相连，并将用户使用时的电动汽车充电装置的充电电量、费用统计数据上传至服务器，服务器适于对用户账户实现扣款；以及当用户账户预存费用不足时，所述处理器模块通过功率控制模块关闭充电电流。

本发明的有益效果是，本发明的线缆式电动汽车充电系统及其工作方法在不调整现有电网及电力供电系统的条件下，利用路灯杆提供电动汽车充电装置的接入交流电，极大的提高了电动汽车充电的便捷性，降低电动汽车充电站建设的成本和难度；并且通过服务器远程管理电动汽车充电装置，用户可以通过智能终端对线缆式电动汽车充电系统进行访问、管理，进一步提高用户的体验感。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的线缆式电动汽车充电系统的结构示意图；

图2是本发明的线缆式电动汽车充电系统的原理框图；

图3是本发明的功率控制模块的原理框图。

图中：路灯杆1、路灯内的交流线缆2、电动汽车充电装置3、交流电输出接口4、电动汽车5、充电输出接口6。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1所示，本实施例1提供了一种线缆式电动汽车充电系统，包括：

位于路灯杆1侧壁开设有交流电输出接口4；一电动汽车充电装置3的输入端适于从所述交流电输出接口4接入电能，并通过其至少一个充电输出接口6对电动汽车5进行充电。

具体的，通过对传统路灯杆的改造，从路灯杆中接出交流电提供给电动汽车充电装置，进而实现对电动汽车充电。

如图2所示，所述电动汽车充电装置包括：处理器模块，以及与该处理器模块相连的CAN总线模块、充电计量模块和功率控制模块；当电动汽车的充电口连接电动汽车充电装置的充电输出接口后，所述处理器模块通过CAN总线模块获得当前车载电池的电池状态，并根据该电池状态控制功率控制模块打开或关闭充电电流；以及所述充电计量模块适于在充电时对充电电量进行计量，且通过处理器模块将充电电量转换为费用统计。

其中，所述处理器模块例如但不限于采用ARM处理器ATSAM3X8E，所述充电计量模块例如但不限于采用ATT7026。所述CAN总线模块例如但不限于采用82C200、SJA1000及Intel82526/82527等，或者是带有在片CAN的微控制器，如P8XC582及16位微控制器87C196CA/CB等。

所述电动汽车充电装置还通过通讯模块与服务器相连，以及通过GPS定位模块获取当前线缆式电动汽车充电系统的地理位置数据；在所述服务器上发布各线缆式电动汽车充电系统位置分布地理位置数据，各线缆式电动汽车充电系统当前的工作状态数据；并且还建立用户账户，其包括：用户预存费用数据；以及所述服务器还适于根据用户当前地理位置计算出用户驾车行驶到以该用户为中心一定范围内各电动汽车充电装置位置的距离和时间。

并且还适于根据行驶到各电动汽车充电装置的路径拥堵情况，计算出进行至相应电动汽车充电装置的预估消耗电能，共驾驶员选择最合理路径。

可选的，通讯模块例如但不限于采用CDMA、或3G、或4G通讯模块，且本通讯模块内设有SIM卡接口电路，通过插入相应SIM卡以及通过射频通讯芯片实现网络通讯。

所述通讯模块适于与服务器相连，并将用户使用时的电动汽车充电装置的充电电量、费用统计数据上传至服务器，服务器适于对用户账户实现扣款；以及当用户账户预存费用不足时，所述处理器模块通过功率控制模块关闭充电电流。

GPS定位模块例如但不限于采用SkyTra公司的GPS+北斗双模定位模块S1216F8-BD，通过串口通讯方式与处理器模块相连。

所述线缆式电动汽车充电系统还包括：SIM温度检测电路，所述SIM温度检测电路将采集的SIM卡外围的温度数据发送至处理器模块；当温度数据偏低时，所述处理器模块通过加热控制电路将SIM卡外围电路加温至正常工作范围。

所述线缆式电动汽车充电系统还包括：与处理器模块相连的存储模块和SD卡座电路；其中所述存储模块适于存储电动汽车充电装置在充电时的工作状态数据；以及通过SD卡座电路接入外置存储模块。

所述存储模块例如但不限于采用AT45DB642。

优选的，所述功率控制模块中各功率控制子模块适于与充电输出接口的数量对应设置，且各功率控制子模块的电路结构相同，以控制220V交流输出。

以下通过一功率控制子模块为例对本电路进行说明。

如图3所示，所述功率控制子模块包括由处理器模块控制的三极管Q1，该三极管为NPN型三极管，当满足充电条件时，即用户账户预存费用满足充电金额，用户电量不足，则三极管Q1的基极所连接处理器模块以获得高电平，其集电极所连接的继电器线圈得电，继电器的常开触点闭合，给电动汽车充电，反之，则断开该常开触点，切断对电动汽车充电。

可选的，为了便于充电使用者及时了解本电动汽车充电装置的工作状态，因此，本电动汽车充电装置还包括：状态指示电路。通过状态指示电路中的若干LED的闪烁或者电量数量等信息反应充电状态。

对于本线缆式电动汽车充电系统使用时，用户可以通过手持终端例如但不限于手机、IPAD等智能设备访问服务器实现对账号的管理，即充值、扣费。

实施例2

本实施例2还提供了一种如实施例1所述的线缆式电动汽车充电系统的工作方法，包括：至少一辆电动汽车通过电动汽车充电装置的充电输出接口进行充电。

所述电动汽车充电装置包括：处理器模块，以及与该处理器模块相连的CAN总线模块、充电计量模块和功率控制模块；当电动汽车的充电口连接电动汽车充电装置的充电输出接口后，所述处理器模块通过CAN总线模块获得当前车载电池的电池状态，并根据该电池状态控制功率控制模块打开或关闭充电电流；以及所述充电计量模块适于在充电时对充电电量进行计量，且通过处理器模块将充电电量转换为费用统计。

所述电动汽车充电装置还通过通讯模块与服务器相连，以及通过GPS定位模块获取当前线缆式电动汽车充电系统的地理位置数据；在所述服务器上发布各线缆式电动汽车充电系统位置分布地理位置数据，各线缆式电动汽车充电系统当前的工作状态数据；并且还建立用户账户，其包括：用户预存费用数据；以及所述服务器还适于根据用户当前地理位置计算出用户驾车行驶到以该用户为中心一定范围内各线缆式电动汽车充电系统位置的距离和时间。

所述通讯模块适于与服务器相连，并将用户使用时的电动汽车充电装置的充电电量、费用统计数据上传至服务器，服务器适于对用户账户实现扣款；以及当用户账户预存费用不足时，所述处理器模块通过功率控制模块关闭充电电流。

本发明通过将新型电动汽车充电系统集成化为线缆式，在不调整现有电网及电力供电系统的条件下，利用路灯杆极大的提高了电动汽车充电的便捷性，降低电动汽车充电站建设的成本和难度。

具体的，本线缆式电动汽车充电系统及其工作方法实现无人化、自动化、远程化、网络化、智能化管理，当用户需要对电动汽车进行充电时，就近通过现场扫描二维码或移动客户端登录后台，实现电动汽车充电装置定位；依照系统指示进行充电线连接；根据需要进行定金额充电、定电量充电、定时间充电、满充电、百分比充电等充电方式选择；进行充值缴费后开始充电；整个充电过程，系统完成电池充电控制及状态管理、实时进行精密电量计量与费用统计、与服务后台实时通信、提示用户充电状态并进行本地工作状态数据及电量费用统计数据的存储与分析；用户在整个充电过程中可随时进行充电控制、充电状态查询等；自动充电结束、账户预存费用不足或用户停止充电后，服务后台根据实际消费进行结算，剩余金额返还用户，结束此次充电服务；用户断开并收好连接线，开车驶离。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。