一种智能配电充电系统的制作方法

本实用新型涉及电池充电技术领域，尤其涉及一种智能配电充电系统。

背景技术：

目前，电动车辆的普及程度越来越高，但是，现有的充电桩的数量及分布还是无法满足为电动车辆充电的需求。由于停车场中并非所有车位都会配备有充电桩，且充电桩的数量有限，可供电动车辆停放充电的车位数量极其有限，导致车主需要花费大量时间来寻找合适的车位来停放。其次，现有的充电桩的输出功率一般是固定的，其为电动汽车输出的功率有可能与电动汽车充电所需的额定功率不同，长期利用功率过高或功率过低的充电桩为电动车辆充电，会逐渐降低电池的使用寿命。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种智能配电充电系统，借助充电机器人移动至用户指定的位置为车辆进行充电，灵活性高；同时利用配电模块调整输出功率，可提高电动汽车的使用寿命。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种智能配电充电系统，应用在停车区域内的充电机器人上，包括有主控芯片、通信模块、行驶模块、定位模块、配电模块和计费模块，所述通信模块与所述主控芯片相连，用于与终端信号相连通；所述定位模块与所述主控芯片相连，用于获取充电机器人的当前位置；所述主控芯片的控制输出端与所述行驶模块相连；所述配电模块连接有充电枪，用于调整充电枪的输出功率；所述配电模块和所述计费模块均与所述主控芯片相连。

进一步地，所述停车区域内设有多个停车位，每个停车位设有其对应的识别码，所述识别码中包含有其对应停车位的地理位置和唯一标识。

进一步地，所述停车区域的地面上设有至少两个标识点，其中一个标识点对应充电机器人的初始位置，另一个标识点对应任意一停车位的位置；连续的所述标识点相连形成导航路线，所述行驶模块按照所述导航路线行驶至指定地点。

进一步地，所述行驶模块中包含有用于识别标识点的感应设备，所述感应设备与所述主控芯片相连。

进一步地，所述配电模块包括储能单元、功率变频单元、检测单元和充电控制单元，所述储能单元的输入端与电源相连，所述储能单元的输出端与所述功率变频单元的输入端相连，所述功率变频单元的输出端与充电枪相连；所述检测单元的输入端与所述充电枪相连，所述检测单元的输出端与所述充电控制单元的输入端相连，所述充电控制单元的输出端与所述功率变频单元相连。

进一步地，所述充电机器人还设有光伏充电装置，所述光伏充电装置与所述储能单元相连。

进一步地，所述储能单元的输入端连接有磁吸充电口，在所述停车区域的设定位置设有对应的磁吸充电座。

进一步地，所述充电枪上设有识别设备，所述识别设备与所述充电控制单元信号相连通；车辆的充电口处设有与所述识别设备相对应的射频标识，所述射频标识中包含有车辆信息和电池信息。

进一步地，所述主控芯片还连接有返航模块，所述返航模块为所述行驶模块提供返航路线。

进一步地，所述充电机器人上还连接有显示屏，所述显示屏与主控芯片相连。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

行驶模块可根据导航路线移动至用户指定的位置，使得用户将车辆停放在任意一个停车位上都可使用移动的充电机器人来为车辆进行充电，减少用户寻找带有充电桩的车位的时间，提升用户使用体验感；同时利用配电模块调整输出功率，使得输出电动汽车时的标准输出功率，从而提高汽车电池的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型智能配电充电系统的模块示意框图；

图2为本实用新型配电模块的模块示意框图；

图3为本实用新型停车区域的标识点分布示意图。

图中：1、主控芯片；2、通信模块；3、行驶模块；4、定位模块；5、配电模块；501、储能单元；502、功率变频单元；503、检测单元；504、充电控制单元；6、计费模块；7、充电枪；100、停车区域；200、停车位；300、充电房；400、标识点。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本实施例提供一种智能配电充电系统，该充电系统主要应用在停车区域100内的充电机器人上；本实施例中所指的停车区域100可以是指定面积的室内外停车场，而在停车区域100内设有多个停车位200可供多台车辆进行停放，而充电机器人则可根据用户的需求在停车范围内移动，以移动至指定的停车位200上对指定的车辆进行充电动作。而在停车区域100内规划出可供充电机器人充电的充电房300，在充电房300内设有多个充电座，使得充电机器人在不工作或完成车辆供电工作后返回至充电房300中进行充电。

在本实施例中，充电机器人的充电口可设为磁吸充电口，在停车区域100内的充电座可以设为对应的磁吸充电座，当充电机器人靠近充电座时即可通过磁吸充电，提高充电口与充电座连接的准确性。

本实施例的充电机器人上配套有智能配电充电系统，如图1所示，智能配电充电系统主要包括有主控芯片1、通信模块2、行驶模块3、定位模块4、配电模块5和计费模块6；其中主控芯片1为充电机器人的核心部件，主控芯片1连接有通信模块2，通信模块2通过无线网络与后台服务器相连，用户即可通过其移动终端与后台服务器相连，并可通过移动终端登入指定app或小程序，利用app或小程序上向指定充电机器人的主控芯片1发送指令，也可查看充电机器人所发送的信息。

在停车区域100的每个停车位200上均设有识别码，停车位200上的识别码可以是二维码或条形码，识别码中包含有其对应停车位200的地理位置和唯一标识；用户将车辆停放在任意一个停车位200后，用户利用其移动终端扫描识别码后即可获取该停车位200的地理位置，移动终端将停车位200的地理位置发送至后台服务器中，由后台服务器来调配该停车区域100内的任意一台充电机器人开始工作。后台服务器调配的规则可以是随机的，也可以按照预设的规则从众多充电机器人中挑选出一台充电机器人；具体地，后台服务器在获取移动终端所发送的停车位200的地理位置后，向所有充电机器人发送定位指令，每台空闲的充电机器人通过其通信模块2接收该定位指令后，每台空闲的充电机器人的主控芯片1控制定位模块4启动，以获取每台空闲的充电机器人的当前位置，后台服务器根据每台空闲的充电机器人的当前位置从众多充电机器人中找到与停车位200地理位置最相近的一台空闲的充电机器人为目标机器人，并向目标机器人发送前进指令；又或者，每台空闲的充电机器人发送当前位置的同时，还可将剩余电量信息发送至后台服务器中，后台服务器挑选出剩余电量在预设值以上，且与停车位200地理位置最相近的一台空闲的充电机器人为目标机器人。

此外，每台充电机器人的当前状态也可通过其自身的通信模块2实时上报至后台服务器中，用户通过移动终端可查看每台充电机器人的当前状态，其中当前状态包括是否空闲、当前剩余电量和机器人的当前位置等信息，用户也可在移动终端上自行指定任意一台充电机器人为其车辆进行充电，后台服务器接收到用户的指定后向指定的充电机器人发送前进指令和导航路线，让用户指定的充电机器人行驶至用户车辆所在的停车位200附近。

后台服务器挑选出目标机器人后，根据其当前位置和停车位200的地理位置生成至少一条导航路线，并将导航路线和前进指令发送至目标机器人中，目标机器人的主控芯片1控制行驶模块3启动并按照导航路线移动至指定的停车位200附近，用户即可利用充电机器人上的充电腔来对车辆进行充电。

为了规范导航路线，在停车区域100的地面上设有至少两个标识点400，其标识点400的数量可根据停车区域100的面积和地形进行分配设置，该标识点400用于决定充电机器人的起点-终点路线；标识点400中必定包括充电机器人的初始位置，该初始位置即是充电机器人在充电房300内的起点位置，充电机器人不工作时在充电房300内进行充电；标记点中还必定包括停车位200的位置，即充电机器人的终点位置；后台服务器在确定目标机器人后，将起点位置和终点位置之间的其他连续的标识点400相连，使得多个连续的标识点400相连形成完整的导航路线，使得目标机器人可根据导航路线来行驶至指定地点，如图3所示，图中多个标识点400的连线及箭头方向代表目标机器人的导航路线。

而在充电机器人中还包含有用于识别标识点400的感应设备，感应设备与主控芯片1相连，当目标机器人行驶至任意一个标识点400后，感应设备识别标识点400并生成到位信息，主控芯片1将到位信息发送至后台服务器中，用户即可利用移动终端来获知目标机器人目前行驶的位置，让用户了解到目标机器人到达终点位置所需的时间等。

每个充电机器人均设有配电模块5，利用配电模块5调整输出功率以达到电动汽车所需的标准输出功率，从而提高电动汽车的电池使用寿命。如图2所示，在本实施例中，配电模块5包括ac-dc充电单元、储能单元501、dc-ac充电单元、功率变频单元502、检测单元503和充电控制单元504；其中储能单元501的输入端通过ac-dc充电单元与市电电源相连，用于将市电电能存储在储能单元501中；而储能单元501的输出端与功率变频单元502的输入端相连，功率变频单元502的输出端通过dc-ac充电单元与充电枪7相连；其中储能单元501输出的电能经过功率变频单元502后实现输出功率调整，其后再经充电枪7为电动汽车充电。

而功率变频单元502调整输出功率的幅度由检测单元503和充电控制单元504来决定，检测单元503的输入端与充电枪7相连，用于获取电动汽车的电池参数，该电池参数包括额定功率、额定电压、额定电流等；检测单元503的输出端与充电控制单元504的输入端相连，充电控制单元504的输出端与功率变频单元502相连，充电控制单元504根据获取到的电池参数升高或降低功率变频单元502的输出功率直至其输出功率与电动汽车的额定功率相同，可避免充电过程中电池损耗影响电池使用寿命。

获取电动汽车的电池参数的方法除了可检测单元503来获取外，还可通过识别的方式来获取；具体为：在充电枪7上设有识别设备，识别设备与充电控制单元504信号相连通；在车辆的充电口处设有与识别设备相对应的射频标识，射频标识中包含有预先存储的车辆信息和电池信息，该电池信息即为车辆电池的额定功率、额定电压、额定电流等；当用户将充电枪7插入车辆的充电口过程中，识别设备感应到射频标识并识别出射频标识中的车辆信息和电池信息，并将车辆信息和电池信息发送至充电控制单元504中，充电控制单元504即可根据识别所获得的信息来调整输出功率。

此外，储能单元501还连接有电池管理单元，电池管理单元可采集储能单元501的电能输入情况和电能输出情况，并获知储能单元501的剩余电量，电池管理单元将剩余电量发送至与其相连的主控芯片1中，主控芯片1即可将剩余电量等参数上报纸后台服务器中进行监控管理。

主控芯片1还与计费模块6相连，而计费模块6也与配电模块5相连，用于采集配电模块5所输出的电压情况来计算本次充电工作所需的费用；同时，主控芯片1将计算得到的费用经通信模块2上报至后台服务器中，用户通过其移动终端上的app来查看费用，并实现缴费动作。

在本实施例中，充电时间、储能单元501的剩余电量、充电费用、充电参数等信息可通过移动终端的app查看外，还可通过充电机器人上的显示屏来显示。此外，主控芯片1还连接有返航模块，在本实施例中，返航模块可设为超声波定位返航模块，当主控芯片1判断储能单元501当前剩余电量低于预设值时，通过返航模块的超声波定位功能让充电机器人在电量临近耗尽时自动返回至充电房300中进行充电，而充电机器人的返航路线可以是原路返回。为了避免充电机器人在移动至半路的情况下因电量完全耗尽导致无法移动，充电机器人还设有光伏充电装置，光伏充电装置与储能单元501相连，在充电机器人移动过程中可通过光伏充电装置来补充电能，避免储能单元501的电能消耗过快。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。