一种新能源汽车充电系统

技术领域

本说明书涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车充电系统。

背景技术

新能源汽车的能源利用率与内燃机汽车相比，由于新能源汽车比较依赖电池的性能，因此当增加额外重量时，新能源汽车的能源消耗将会加快，受限于充电时间因素的影响，与内燃机车相比，新能源汽车需要更加高效的充电系统为其进行充电。

现有的新能源汽车主要包括插电式混合动力车(即PHEV新能源汽车)和纯电池动力车(即BEV-电池电动车)，前者往往配备有电池和内燃机，而后者则没有内燃发动机，因此，其运行所需的能量将由电网和充电桩来提供。

现有的针对新能源汽车的充电系统，虽然也能够提供便于电动车辆进行电池充电的充电桩或充电站，但是，现有的充电系统受到充电基础设施的制约，通常无法达到令用户满意的最佳充电条件，并且也无法确保系统在充电过程中的安全运行。

发明内容

本公开提供一种新能源汽车充电系统，从充电站设备及设备通信方式两方面进行改进，实现可靠和高效地执行充电操作，确保充电过程中的安全。

为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：

本说明书实施例提供的一种新能源汽车充电系统，包括：电网、本地电源、充电桩、通信设备和控制单元；

本地电源通过电缆与电网连接，所述电网用于将交流电传递至本地电源，所述本地电源与至少一个充电桩连接；

所述充电桩内安装有电能转换器、电能输出装置、开关装置以及强度测量装置；

其中，所述电能转换器用于将本地电源所传输的交流电转换为直流电，所述电能输出装置用于连接新能源汽车并将电能传输给新能源汽车；通过所述开关装置开启或中断电能输出装置的充电操作，利用强度测量装置测量所述电能输出装置所输出电能的循环强度；

所述控制单元用于控制开关装置、强度测量装置，并控制新能源汽车与充电桩之间的电能传输，所述本地电源与通信设备通过无线网络连接，本地电源将充电桩反馈的车辆充电信息发送给充电控制中心。

在本实施例的一些实施方式中，所述系统还包括与所述控制单元相关联的至少一个锁定系统，所述锁定系统用于控制电能输出装置与新能源汽车之间的电能传输。

在本实施例的一些实施方式中，所述锁定系统还用于控制连接在电能输出装置与新能源汽车之间的充电连接器在充电时的拔出操作。

在本实施例的一些实施方式中，所述系统还包括用于在移动终端与充电桩之间实现通信连接的用户识别设备。

在本实施例的一些实施方式中，所述用户识别设备中配备了用于用户识别的非接触卡或移动设备阅读器。

在本实施例的一些实施方式中，所述系统还包括一个辅助电源系统，所述辅助电源系统与充电桩通过独立的供电线路连接。

在本实施例的一些实施方式中，所述系统还包括一个用于容纳充电接口的容器，该容器被设计成能够容纳电缆的连接器。

在本实施例的一些实施方式中，所述控制单元还用于：

当电源被切断时，控制单元获取在充电期间的能量传递参数，当电源恢复时，控制单元将能量传递参数通过通信设备发送给充电控制中心。

在本实施例的一些实施方式中，所述充电桩包括顶盖、智能电能表和支架；所述智能电能表安装在充电桩的外壁上，所述支架内活动插接有充电头，所述充电头的底部安装有无线装置，所述充电桩的内腔安装有充电装置和无线接收装置，所述充电装置和无线接收装置均通过导线与智能电能表连接。

在本实施例的一些实施方式中，所述充电装置通过导线连接有充电接收器，所述充电接收器的顶部安装有发射线圈，所述充电装置的内腔从左到右依次安装有断路器、交流接触器、变压器、整流器、滤波器和稳压器。

本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本发明实施例提供的新能源汽车充电系统，通过本说明书实施例的方式将各个设备组合在一起，以构成一个完整的充电系统，其中，各设备可以直接或间接地通过通信设备和网络与外部的充电控制中心进行通信连接。实现了充电系统的自动化运行和远程控制。通过控制单元对充电过程中的各项操作进行控制，使充电操作过程变得更加安全、可靠，保障了用户在车辆充电过程中的安全。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本说明书实施例提供的一种新能源汽车充电系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1为本说明书实施例提供的一种新能源汽车充电系统的结构示意图。该系统包括电网11、本地电源12、充电桩13、通信设备14和控制单元15。

本地电源12通过电缆与电网11连接，所述电网11用于将交流电传递至本地电源12，所述本地电源12与至少一个充电桩13连接；

所述充电桩13内安装有电能转换器131、电能输出装置132、开关装置133以及强度测量装置134；

其中，所述电能转换器131用于将本地电源12所传输的交流电转换为直流电，所述电能输出装置132用于连接新能源汽车并将电能传输给新能源汽车；通过所述开关装置133开启或中断电能输出装置132的充电操作，利用强度测量装置134测量所述电能输出装置132所输出电能的循环强度；

所述控制单元15用于控制开关装置133、强度测量装置134，并控制新能源汽车与充电桩13之间的电能传输，所述本地电源12与通信设备14通过无线网络连接，本地电源12将充电桩13反馈的车辆充电信息发送给充电控制中心。

在本说明书一个或多个实施例中，所述系统还包括与所述控制单元相关联的至少一个锁定系统，所述锁定系统用于控制电能输出装置与新能源汽车之间的电能传输。

进一步地，所述锁定系统还用于控制连接在电能输出装置与新能源汽车之间的充电连接器在充电时的拔出操作。

在本说明书实施例中，所述系统还包括用于在移动终端与充电桩之间实现通信连接的用户识别设备。

所述用户识别设备中配备了用于用户识别的非接触卡或移动设备阅读器。

在本说明书实施例中，所述系统还包括一个辅助电源系统，所述辅助电源系统与充电桩通过独立的供电线路连接。

在本说明书实施例中，所述系统还包括一个用于容纳充电接口的容器，该容器被设计成能够容纳电缆的连接器。

在本说明书实施例中，所述控制单元还用于：

当电源被切断时，控制单元获取在充电期间的能量传递参数，当电源恢复时，控制单元将能量传递参数通过通信设备发送给充电控制中心。

下面结合附图对利用本说明书实施例中的新能源汽车充电系统对新能源汽车进行充电的过程做详细说明，具体可以包括以下内容：

用户通过将其RFID卡放在识别设备上，利用安装在充电桩前模块中的RFID卡读取器来识别用户，包含在RFID卡中的用户识别数据通过充电桩内部的控制单元发送到外部控制中心，该操作可以通过本区域无线网络(如WLAN)进行。在特定情况下，数据可以通过站内的GSM/GPRS/UMTS调制解调器直接发送，也可以通过LAN或WLAN链接与其他充电站或能够与控制中心建立直接连接的其他设备直接发送。

用户的RFID卡包含的数据被外部控制中心进行验证，如果RFID卡的用户身份验证被拒绝，则滑动盖保持关闭和锁定状态，用户车辆无法进行充电。如果RFID卡的用户身份信息验证通过，则外部控制中心将授权消息发送到充电桩的控制单元，控制单元控制自动锁定系统向上打开滑动盖，使用户车辆可以进行充电。通过上述自动锁定系统关闭和锁定滑动盖功能，保证用户在特定情形下无法拔出电缆，避免用户受到身体上的损伤。

用户将充电枪的电能输出口与车辆上的充电接口连接，电能输出又与电缆连接，电缆的另一端与充电桩连接，通过电缆传输电能，为新能源汽车的电池充电。

在充电结束后，用户可以松开车辆和充电桩之间的连接电缆，再次关闭滑动盖时，充电桩进入待机或可用状态，更改屏幕上指示标志的颜色，并向外部控制中心通知最新的状态。

在充电过程中，强度测量装置进行必要的功率和能量测量以对其进行管理，并将周期性的信息发送到外部控制中心，除了任何其他异常情况(如断开、故障等)之外，瞬时测量所提供的功率还可以检测到充电过程的结束，以便做出相应的反应。

在实际应用中，在外部控制中心上接收关于充电过程的周期性信息，使得可以采用相同的周期调整充电桩的充电过程参数。为此，需要使得车辆与充电站之间具有通信功能。例如，该通信功能可以通过PLC(电力线通信)、蓝牙、无线、WIFI等方式实现。

在优选的实施例中，通信系统可以至少由电子电路形成，该电子电路被设置在控制单元中，该控制单元可以调制方波信号的脉冲宽度，该信号可以通过导线形成，该导线属于充电桩和新能源汽车之间的连接电缆的一部分，从而使汽车内部的车载充电机能够对充电变化做出反应，使其适应给定时间内从电网传输电流强度。

进一步地，在本说明书实施例中，当充电桩检测到充电过程结束时，可自动使电动车辆的电源中断，此时，外部控制中心被告知充电状态的变化，充电桩进而通过通信设备将充电结束的信息发送给用户终端。

另外，在完成充电过程后，充电桩的控制单元向外部控制中心发送必要的信息，以计算除总能量外的总能量的价格，并在充电桩的屏幕上显示电能传输的持续时间、价格及其他数据。

应该指出的是，外部控制中心在充电过程中的任何时候都可以通过向相应的充电桩的控制单元发送消息来中断充电过程。当在充电过程中切断电源时，锁定系统保持关闭状态，直到开始充电的同一用户被再次识别。

本说明书实施例中，还可以通过安装在充电桩上的屏幕和/或发光标志向用户指示RFID卡的有效性。在完成充电过程后，充电桩保持滑动盖处于关闭位置，直到用户通过重新读取RFID卡来进行识别。RFID卡的读数可以代替发送到外部控制中心的信息。

在实际应用中，外部控制中心还可以通知控制单元对机电锁定系统进行锁定，以使系统锁定滑动盖。

在充电桩发生电源故障的情况下，控制单元会检测到故障事件，并将充电桩的状态更改为由辅助电源供电的状态，在这种状态下，需要使充电桩能够确保电缆不被使用，直到电源故障被解除后为止。

另外，在外部控制中心的主要组成部分中，还可以包含一组服务器，这些服务器负责维护用户配置文件更新的数据库，并允许管理和维护用户的个人资料及付款方式等设置，并为电力公司或其他官方机构生成统计数据。

在本说明书一个或多个实施例中，所述充电桩包括顶盖、智能电能表和支架；所述智能电能表安装在充电桩的外壁上，所述支架内活动插接有充电头，所述充电头的底部安装有无线装置，所述充电桩的内腔安装有充电装置和无线接收装置，所述充电装置和无线接收装置均通过导线与智能电能表连接。

进一步地，所述充电装置通过导线连接有充电接收器，所述充电接收器的顶部安装有发射线圈，所述充电装置的内腔从左到右依次安装有断路器、交流接触器、变压器、整流器、滤波器和稳压器。

上述对本说明书特定实施例进行了描述，其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，附图中描绘的过程不一定必须按照示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。

本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。