专利名称：移动方舱式自助充电站及其控制方法
技术领域：
本发明涉及电动车辆充电技术领域，特别是涉及移动方舱式自助充电站及其控制方法。
背景技术：
当前国际形势下能源危机的突显，使得新能源以及清洁能源的发展显的尤为重要，全球各国都在积极的选择新的能源来满足日益发展的社会需求，而在能源开发的主力大军中电动车成了新能源和清洁能源的发展方向，我国更是将电动车的推广应用提升到了国家新型产业战略的高度加以着力发展。目前，电动车发展的主要技术瓶颈在于提供动力的电池系统，现有电动车动力电池受到能量密度、安全性以及充电方式等问题的制约。特别是充电站的建设，存在着许多无法忽视的问题:建站数量在很大程度上受市政电网供电能力制约和供电布局限制；由于充电站的占地面积较大，城市繁华区域没有合适的场地；某些专用车辆(如公交车、环卫车)数量多，无法全部集中，难以确定充电站位置；遇大型临时活动、发生灾害性事件或电网故障时，无法给电动车辆充电；由于充电站布局稀疏，电动车途中亏电“抛锚”时，难以迅速救援充电。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种机动性强能迅速进行救援充电的移动方舱式自助充电站以及利用该自助充电站进行自助充电的控制方法。为实现本发明的目的所采用的技术方案是:一种移动方舱式自助充电站，包括整体自装卸方舱，设置于所述整体自装卸方舱内的储能柜组、汇流柜和可检测待充电电池型号的DC/DC充电机；所述的汇流柜包括电池管理系统、用以监控充电状态的充电监控模块、远程通讯模块、人机交互模块，以及与所述的DC/DC充电机连接的计费模块和银行支付模块；其中，所述储能柜组与舱外充电机的输出端连接，所述DC/DC充电机输入端与所述储能柜组连接、输出端可与待充电设备连接，所述电池管理系统与所述舱外充电机、DC/DC充电机、充电监控模块、银行支付模块和所述储能柜组保持通讯连接以进行充电控制。所述的汇流柜还包括可识别用户信息的用户识别模块，所述的用户识别模块与计费模块通讯连接。所述的储能柜组包括多个电池柜，每个电池柜内固定设置有多个其内设置有充电电池的电池箱和多个与电池箱一一匹配的用以管理充电电池的电池管理从板，所述的管理从板与电池管理系统连接。所述人机交互模块包括触摸操作面板和电量表。—种如权利要求1-4任一项所述的移动方舱式自助充电站的控制方法,包括以下步骤，
I)用户将DC/DC充电机与待充电设备连接，DC/DC充电机检测待充电设备的充电电池信息并传送至计费模块；2)计费模块根据充电电池信息计算得出充电费用及可选充电模式并将充电费用和可选充电模式发送至人机交互模块以让用户确认和选择，若用户没有选择输入，则结束，否则进入下一步骤；3)人机交互模块将与用户选择对应的费用发送至银行支付模块，若用户没有支付则结束，否则进入下一步骤；4)银行支付模块打印回单并将支付确认信息发送至充电管理模块；5)充电控制模块接收到支付确认信息后开启充电通道，DC/DC充电机开始对待充电设备充电；6 )充电完毕，充电控制模块断开充电通道并充电信息传递至远程监控模块以传输至后台控制端，同时充电管理系统开始自检并将自检信息反馈到后台控制端，若电量不足则停止售电并将该移动方舱式自助充电站回收补给，否则继续售电。在步骤I之前还包括利用用户识别模块获取用户信息的步骤，在步骤2中所述的计费模块按接收到的用户信息进行费用的优惠计算。与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明的充电站利用移动方舱，机动灵活布网便利，可在用电低谷期以小电流充电储能，对电网配置要求低；通过设置的DC/DC充电机，在给电动车充电时，可大电流放电，实现快速充电的技术优势。移动方舱式自助充电站可同时为多辆电动车辆提供充电，特别是满足特殊地理位置和特殊环境下的充电，达到即充即走的效果；同时又可以为运营途中亏电“抛锚”的车辆及时迅速地补充电能，保证电动车辆正常运营。同时利用DC/DC充电机的自动检测功能主动分析待充电电池的充电电压剩余电量等信息，然后结合用户的主动选择进行充电，然后利用远程控制技术进行远程后端集中控制，省却了人工和管理费用，降低使用成本。同时，本发明的自助充电方法，利用自动检测技术和银行网络支付技术，可以实现通用智能充电，无需用户提供任何信息即可进行选择性充电，能有效保证充能的顺利进行，利用远程通讯实现各移动方舱式自助充电站的监控，实现远程实时监控。
图1所示为本发明的移动方舱式自助充电站的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1所示，本发明的移动方舱式自助充电站，包括整体自装卸方舱2，设置于所述整体自装卸方舱内的储能柜组3、汇流柜4和可检测充电电池信号的DC/DC充电机5 ;其中，在整体自装卸式方舱2的尾部可设置舱外充电机以在任何可能的地方接入外部电网进行储能充电，也可固定设置在预定位置，以让本发明的移动方舱式自助充电站在固定地点进行充电维护。所述的舱外充电机I的输入端可与外电网连接，其输出端与所述储能柜组连接，即所述的舱外充电机I用于将电网380V三相交流电或220V交流电电能转换为所需直流电能，为储能柜组3补充能量。具体地说，所述的储能柜组3包括多个固定设置在整体自装卸式方舱2内部的电池柜6和固定设置在每个电池柜6内的多个电池箱7以及多个与电池箱 对应的电池管理从板8，所述的电池管理从板8可对电池箱内的充电电池进行管理，具体地说，每个电池箱7包括若干锂离子单体电池、电池监测模块以及连接插头，所述单体电池可以先并联后进行串联或先串联后再进行并联，所述的连接插头动力航插和通讯航插。所述的电池管理从板与各电池箱的内的锂离子单体电池或单体电池组的监测模块可控连接，利用电池管理从板对锂离子单体电池可进行充放电及温度监控等，保证运行的平稳和安全。优选地，三个电池柜6为一个储能单兀,每个电池柜6内放置若干个电池箱7。为避免热量在电池柜内积聚导致电池性能受到影响，所述电池柜6前后门板上分别设有通风窗口，同时电池柜内设有散热风扇。本发明将储能柜组分割成多模块式架构，使得整体的组装、维护变得更加便捷。利用电池管理从板连接汇流柜对电池箱的控制，进一步彰显了模块化优势，针对个别电池柜的维护不会影响其他电池箱，提高使用性。所述汇流柜4包括电池管理系统9、用以监控充电状态的充电监控模块10和人机交互模块11和远程通讯模块15、与所述的DC/DC充电机连接的计费模块12和银行支付模块13 ;所述的计费模块和银行支付模块均为市售芯片或模块，仅需将其通讯连接并设定基本参数即可，在此不作过多描述。所述汇流柜中的电池管理系统分别与所述舱外充电机、DC/DC充电机、银行支付模块、充电管理模块、银行支付模块和所述储能柜组中的电池管理从板通过控制器局域网络CAN连接并通讯，利用电池管理系统对各组件进行总体上的控制，提高产品智能性的同时保证安全，其中所述的电池管理系统在本发明的宗旨下结合现有技术利用现有芯片即可组建，具体在此不再描述。所述的充电监控模块可以实时监控充电电量并反馈给电池管理系统，以决定是否充电完毕。所述人机交互模块11包括触摸操作面板和电量表，通过触摸操作面板可进行控制信息的输入，而电量表能直观地显示充电站的剩余电量或给待充电设备充入的电量等信息。也就是说，所述汇流柜的电池管理系统9与所述舱外充电机、DC/DC充电机和所述储能柜组中的电池管理从板以及银行支付模块通过控制器局域网络连接并通讯，其中所述DC/DC充电机输入端与所述储能柜组连接输出端与待充电设备连接，S卩，由电池管理系统进行整体上的协调控制电池箱的充放电以及DC/DC充电机的充电动作。其中，所述的DC/DC充电机可包括多个DC/DC转换模块和DC/DC降压模块以及电池检测模块，利用两类模块配合即可适合各种输出需求，电池检测模块为现有技术，现有市售DC/DC充电机即具备自动判断充电电压等功能，本发明的自动检测功能与此类似，在此不再赘述。所述整体自装卸方舱为侧装式整体自装卸车方舱，顶部开设若干散热风窗，能保证内部温度的同时，利用整体自装卸车可实现其移动，尤其适用于临时或突发应用中。所述电池箱底部通过减振座和轨道连接到所述电池柜，所述电池箱后部通过轴销和减振座连接到所述电池柜。本发明的充电站利用移动方舱，机动灵活布网便利，可在用电低谷期以小电流充电储能，对电网配置要求低；通过设置的DC/DC充电机，在给电动车充电时，可大电流放电，实现快速充电的技术优势。移动方舱式自助充电站可同时为多辆电动车辆提供充电，特别是满足特殊地理位置和特殊环境下的充电，达到即充即走的效果；同时又可以为运营途中亏电“抛锚”的车辆及时迅速地补充电能，保证电动车辆正常运营，同时利用DC/DC充电机的电池检测功能自动调节DC/DC充电机的输出，同时利用计费模块自动计算匹配的充电模式和对应的充电费用，通过触摸屏进行人机交互后针对选定的充电模式启动充电，提高了智能型，降低使用成本。本发明的移动方舱式自助充电站的控制方法具体如下，I)用户将DC/DC充电机与待充电设备连接，DC/DC充电机检测待充电设备的充电电池信息并传送至计费模块；其中，所述的充电电池信息即包含了其类型、充电电压、剩余
电量等信息。2)计费模块根据充电电池信息计算得出充电费用及可选充电模式并将充电费用和可选充电模式发送至人机交互模块以让用户确认和选择，若用户没有选择输入，则结束，否则进入下一步骤；其中，所述的充电模式包括充满电池、充预定电量或者充预定费用等模式，可以方便用户进行选择。3)人机交互模块将与用户选择对应的费用发送至银行支付模块，若用户没有支付则结束，否则进入下一步骤；4)银行支付模块打印回单并将支付确认信息发送至充电管理模块；5)充电监控模块开启充电通道，DC/DC充电机开始对待充电设备充电；6 )充电完毕，充电监控模块断开充电通道并充电信息传递至远程监控模块以传输至后台控制端，同时充电管理系统开始自检并将自检信息反馈到后台控制端，若电量不足则停止售电并通知将移动方舱式自助充电站运回进行充电或维护，否则继续售电。进一步地，在步骤I之前还包括利用用户识别模块获取用户信息的步骤，在步骤2中所述的计费模块按接收到的用户信息进行费用的优惠计算。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种移动方舱式自助充电站，其特征在于，包括整体自装卸方舱，设置于所述整体自装卸方舱内的储能柜组、汇流柜和可检测待充电电池型号的DC/DC充电机；所述的汇流柜包括电池管理系统、用以监控充电状态的充电监控模块、远程通讯模块、人机交互模块，以及与所述的DC/DC充电机连接的计费模块和银行支付模块；其中，所述储能柜组与舱外充电机的输出端连接，所述DC/DC充电机输入端与所述储能柜组连接、输出端可与待充电设备连接，所述电池管理系统与所述舱外充电机、DC/DC充电机、充电监控模块、银行支付模块和所述储能柜组保持通讯连接以进行充电控制。
2.如权利要求1所述的移动方舱式自助充电站，其特征在于，所述的汇流柜还包括可识别用户信息的用户识别模块，所述的用户识别模块与计费模块通讯连接。
3.如权利要求1或2所述的移动方舱式自助充电站，其特征在于，所述的储能柜组包括多个电池柜，每个电池柜内固定设置有多个其内设置有充电电池的电池箱和多个与电池箱一一匹配的用以管理充电电池的电池管理从板，所述的管理从板与电池管理系统连接。
4.如权利要求3所述的移动方舱式自助充电站，其特征在于，所述人机交互模块包括触摸操作面板和电量表。
5.—种如权利要求1-4任一项所述的移动方舱式自助充电站的控制方法,其特征在于，包括以下步骤， 1)用户将DC/DC充电机与待充电设备连接，DC/DC充电机检测待充电设备的充电电池信息并传送至计费模块； 2)计费模块根据充电电池信息计算得出充电费用及可选充电模式并将充电费用和可选充电模式发送至人机交互模块以让用户确认和选择，若用户没有选择输入，则结束，否则进入下一步骤； 3)人机交互模块将与用 户选择对应的费用发送至银行支付模块，若用户没有支付则结束，否则进入下一步骤； 4)银行支付模块打印回单并将支付确认信息发送至充电管理模块； 5)充电控制模块接收到支付确认信息后开启充电通道，DC/DC充电机开始对待充电设备充电； 6 )充电完毕，充电控制模块断开充电通道并充电信息传递至远程监控模块以传输至后台控制端，同时充电管理系统开始自检并将自检信息反馈到后台控制端，若电量不足则停止售电并将该移动方舱式自助充电站回收补给，否则继续售电。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在步骤I之前还包括利用用户识别模块获取用户信息的步骤，在步骤2中所述的计费模块按接收到的用户信息进行费用的优惠计笪ο
全文摘要
本发明公开了一种移动方舱式自助充电站，包括整体自装卸方舱，设置于所述整体自装卸方舱内的储能柜组、汇流柜和可检测待充电电池型号的DC/DC充电机；所述的汇流柜包括电池管理系统、用以监控充电状态的充电监控模块、远程通讯模块、人机交互模块，以及与所述的DC/DC充电机连接的计费模块和银行支付模块；其中，所述储能柜组与舱外充电机的输出端连接。同时公开了该充电站的充电方法。本发明的自助充电方法，利用自动检测技术和银行网络支付技术，可以实现通用智能充电，无需用户提供任何信息即可进行选择性充电，能有效保证充能的顺利进行。
文档编号H02J7/00GK103199578SQ20131007775
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者甘秋明, 李建文, 朱诗顺, 孟军, 朱道伟, 张斯 , 叶鹏 申请人:中国人民解放军军事交通学院