一种实现分布式共享的电动汽车充电桩的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动汽车充电粧，尤其涉及一种通过开关矩阵实现分布式共享的电动汽车充电粧，属于电动汽车技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，由国家电网、南方电网两大电网公司主导电动汽车充电站/充电粧市场的格局已经基本形成。但是，由于电动汽车的发展尚未进入到大规模使用时代。两大电网公司新建充电站/充电粧的速度远远落后于市场发展的需求，不能满足日益发展的电动汽车市场发展形势要求。另一方面，充电站/充电粧的建设与运营市场对新进入者设置了较高的准入壁皇，这也影响了电动汽车市场化的进展。
[0003]现有的充电站/充电粧大部分由企业建设并向公众开放，充电点少且需要长期有人现场运营维护。个人或企业自建的充电粧由于建设模式与功能限制，往往只针对个人或家庭或企业内部使用，不对外共享，容易造成资源浪费。由于单个充电粧的建设成本较高，每辆电动车单独配备一个充电粧的模式，势必影响充电粧的使用效率。一方面大量的充电柱未充分使用，另一方面大量的电动车无处充电，这就造成了资源的严重浪费。
[0004]在申请号为201310301923.6的中国专利申请中，公开了一种电动汽车多接口交流充电粧的能量管理系统及管理方法。该能量管理系统包括智能电表、外部通信模块、微控制单元、人机交互界面、身份识别外设、电流检测模块、充电接口、通信模块，微控制单元的信号输入端与电流检测模块的信号输出端连接，微控制单元的信号输出端与充电接口模块连接，且微控制单元的信号输出端与身份识别外设连接，微控制单元的输入及输出端与人机交互界面连接，微控制单元与智能电表连接，微控制单元从智能电表获得电网信息。该技术方案可根据所连接电动汽车的需求对各接口提供的功率进行管理，保证多接口交流充电粧在额定功率或给定功率范围内工作，提高了电动汽车供电可靠性，提高了充电粧的利用率，可促进充电粧的推广和应用。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过开关矩阵实现分布式共享的电动汽车充电粧。
[0006]为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案:
[0007]—种实现分布式共享的电动汽车充电粧，包括操作屏模块、数据存储模块、刷卡模块、打印机模块和中央处理器，所述中央处理器分别连接所述操作屏模块、所述数据存储模块、所述刷卡模块和所述打印机模块，该电动汽车充电粧中还包括开关矩阵；
[0008]所述开关矩阵一方面连接供电输入端口，另一方面分别控制多路供电输出线路；
[0009]所述中央处理器连接所述开关矩阵。
[0010]其中较优地，所述中央处理器发送指令给所述开关矩阵，所述开关矩阵切换至相应的供电输出线路。
[0011]其中较优地，在所述开关矩阵控制的各条供电输出线路上，分别设置电表。
[0012]其中较优地，所述电表采集供电输出线路的电流、电压数据，通过RS485接口传送给所述中央处理器。
[0013]与现有技术相比较，本发明通过设置开关矩阵，利用其定时切换实现多辆电动汽车之间共享充电口，将大大提高电动汽车充电粧的使用率；另一方面，由开关矩阵和中央处理器相互配合，可以实现充电时间预约功能和充电自动切换功能，用户将不用经常前往充电粧处观察是否充满并进行手工切换，大大提高了使用便捷性。
【附图说明】
[0014]图1为本发明所提供的电动汽车充电粧的外观示意图；
[0015]图2为本电动汽车充电粧的内部结构示意图；
[0016]图3为本电动汽车充电粧的充电操作流程图
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容作进一步的详细说明。
[0018]图1是本发明所提供的电动汽车充电粧的外观示意图。该电动汽车充电粧的外观与现有的电动汽车充电粧类似，从上至下分别是操作屏(优选为具有触摸功能的液晶屏)、并排设置的打印机接口和刷卡器接口、多路充电口等。这些部件是本领域的常规技术手段，在此就不具体说明了。
[0019]与现有电动汽车充电粧不同的是，在本发明提供的电动汽车充电粧内部增加了一个开关矩阵，用于将一个供电输入端口与多个供电输出端口进行连接；并通过中央处理器内置的计费、管理、控制等软件，定时切换开关矩阵，实现单个电动汽车充电粧对多辆电动汽车分时段自动充电的功能。下面结合图2展开具体的说明。
[0020]如图2所示，在本电动汽车充电粧的内部设置了操作屏模块、数据存储模块、刷卡模块、打印机模块、开关矩阵和中央处理器(CPU)。其中，中央处理器分别连接上述操作屏模块、数据存储模块、刷卡模块、打印机模块和开关矩阵。开关矩阵一方面连接供电输入端口，以获得电源供应；另一方面分别控制多路供电输出线路，以便向多辆电动汽车提供灵活高效的充电服务。在开关矩阵所控制的各条供电输出线路上，分别设置了电表。这些电表采集供电输出线路的电流、电压数据，通过RS485接口传送给中央处理器。
[0021]在本发明中，所使用的开关矩阵是指结构为行、列交叉排布的开关产品，其特点为每个节点连接一个行/列，每个节点可以单独操作，通过设置节点的不同组合可以实现信号的路由。开关矩阵的使用非常灵活方便，是目前程控开关产品中品种最多的产品，在汽车电子、半导体测试、航空航天等领域得到了广泛的应用。
[0022]本电动汽车充电粧的一个显著特点在于通过开关矩阵将一个供电输入端口与多个供电输出端口进行连接，从而实现多辆电动车之间分时段自动充电的功能。下面结合图3对本电动汽车充电粧的充电操作流程展开详细具体的说明。
[0023]如图3所示，正常的充电操作流程包括如下步骤:
[0024](1)用户将电动汽车停泊至本电动汽车充电粧附近，下车将充电粧的多条充电插头中的一条连接至自己所驾驶的车辆。
[0025](2)用户根据电动汽车充电粧的操作屏上的内容，选择充电时段。当第K个用户预约时，电动汽车充电粧将计算前K - 1个用户所用的时间段，找出当时可用的充电时间段，供第K个用户选择。这里的K为正整数。
[0026](3)电动汽车充电粧的中央处理器根据内置的计费软件计算大致的充电总费用，并在操作屏上显示；
[0027](4)用户在刷卡器接口处刷卡，并在操作屏上手写电子签名，完成消费。用户通过在操作屏和刷卡器接口的操作，可以实现与电动汽车充电粧的人机互动，并且可以从打印机接口获得充电消费凭证。
[0028]在本发明中，步骤(3)和步骤⑷中的计费、刷卡和手写电子签名操作可以进一步精细化处理，例如分解为图3中的预授权和实际结算两个操作环节。这样，在充电过程开始前用户与电动汽车充电粧之间有预授权过程，充电结束后用户与电动汽车充电粧之间有实际费用结算过程。
[0029](5)电动汽车充电粧内置的计时管理软件开始计时，等预约时间到，中央处理器发送指令给开关矩阵，开关矩阵切换至相应的供电输出线路，开始给特定的电动汽车充电。充电结束后，开关矩阵根据中央处理器的指令再次进行切换，完成整个充电操作流程。
[0030]需要说明的是，电动汽车充电粧与用户之间具体的费用结算，可根据不同的商业模式进行管理，在本发明中不加以限定。
[0031]与现有技术相比较，本电动汽车充电粧通过设置开关矩阵，将一个供电输入端口与多个供电输出端口之间进行连接，利用定时切换实现多辆电动汽车之间共享充电口，将大大提高电动汽车充电粧的使用率；另一方面，通过开关矩阵和中央处理器相互配合，可以实现充电时间预约功能和充电自动切换功能，用户将不用经常前往充电粧处观察是否充满并进行手工切换，大大提高了使用便捷性。
[0032]上面对本发明所提供的实现分布式共享的电动汽车充电粧进行了详细的说明，但显然本发明的具体实现形式并不局限于此。对于本领域的一般技术人员来说，在不背离本发明的精神和权利要求范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种实现分布式共享的电动汽车充电粧，包括操作屏模块、数据存储模块、刷卡模块、打印机模块和中央处理器，所述中央处理器分别连接所述操作屏模块、所述数据存储模块、所述刷卡模块和所述打印机模块，其特征在于还包括开关矩阵； 所述开关矩阵一方面连接供电输入端口，另一方面分别控制多路供电输出线路； 所述中央处理器连接所述开关矩阵。2.如权利要求1所述的电动汽车充电粧，其特征在于: 所述中央处理器发送指令给所述开关矩阵，所述开关矩阵切换至相应的供电输出线路。3.如权利要求1所述的电动汽车充电粧，其特征在于: 在所述开关矩阵控制的各条供电输出线路上，分别设置电表。4.如权利要求3所述的电动汽车充电粧，其特征在于: 所述电表采集供电输出线路的电流、电压数据，通过RS485接口传送给所述中央处理器。
【专利摘要】本发明公开了一种实现分布式共享的电动汽车充电桩。它包括操作屏模块、数据存储模块、刷卡模块、打印机模块、开关矩阵和中央处理器，该中央处理器分别连接操作屏模块、数据存储模块、刷卡模块、打印机模块和开关矩阵。该开关矩阵一方面连接供电输入端口，另一方面分别控制多路供电输出线路。本发明利用开关矩阵定时切换实现多辆电动汽车之间共享充电口，将大大提高电动汽车充电桩的使用率。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN105429192
【申请号】CN201510371957
【发明人】孙琳
【申请人】知鑫知识产权服务（上海）有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年6月29日