專利名稱：一種電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)車輛是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪運(yùn)轉(zhuǎn)的車輛。相較于傳統(tǒng)汽車而言，電動(dòng)車輛無內(nèi)燃機(jī)，在工作時(shí)不產(chǎn)生排氣污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣潔凈十分有益，幾乎是“零污染”;同時(shí)，電動(dòng)車輛的噪聲也很小。由此使得，電動(dòng)車輛的前景被廣泛看好，正在快速發(fā)展中。但是，電動(dòng)車輛的發(fā)展必須有大量的充電設(shè)施與之配套。現(xiàn)如今，電動(dòng)車輛的充電設(shè)施一般是指裝有大功率快充直流充電機(jī)的充電站和交流慢充充電樁。其中，交流慢充充電樁比大功率快充直流充電機(jī)具有更加明顯的優(yōu)勢。交流慢充充電樁可以設(shè)置在停車場、 加油站、超市門口、道路收費(fèi)站等場所，其設(shè)置地點(diǎn)比較靈活，而專門的充電站則一般選址限制比較多。對(duì)于車主而言，大多數(shù)車主更傾向于選擇停車場或家庭附近的充電樁進(jìn)行充電，而不太愿意專門前往電動(dòng)車輛專用的充電站。因此，為了推廣電動(dòng)車輛的使用，除了修建少量的專用充電站之外，在停車場或居民區(qū)附近安裝小型充電樁是非常必要的?，F(xiàn)階段通常使用的充電樁，其計(jì)費(fèi)系統(tǒng)集成在所述充電樁上，能實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)、計(jì)電度、計(jì)金額充電。車主需要下車對(duì)充電樁進(jìn)行相應(yīng)的操作，通過刷卡或投幣的方式進(jìn)行電費(fèi)結(jié)算；同時(shí)，現(xiàn)有充電樁均需要單獨(dú)占用一定的安裝空間，其安裝及占地成本很高，使得電網(wǎng)公司在鋪設(shè)充電設(shè)施的成本較高，減緩了充電設(shè)施的發(fā)展，從而限制了電動(dòng)車輛的發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，能夠使用戶在車上就可以完成電費(fèi)結(jié)算，方便用戶使用的同時(shí)，還能夠節(jié)省充電設(shè)施的安裝成本和安裝空間。本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括充電裝置和設(shè)置在所述電動(dòng)車輛上的付費(fèi)裝置；通過電動(dòng)車輛通訊線路建立所述充電裝置和所述電動(dòng)車輛以及設(shè)置在電動(dòng)車輛上的付費(fèi)裝置之間的通訊連接；通過充電電纜建立所述充電裝置與所述電動(dòng)車輛之間的充電連接；通過中央服務(wù)器通訊線路建立所述充電裝置與中央服務(wù)器之間的通訊連接；通過電網(wǎng)電纜建立所述充電裝置與電網(wǎng)之間的電力連接；所述充電裝置，用于接收所述付費(fèi)裝置的充電信息和所述電動(dòng)車輛的整車控制單元的剩余電量信息，判斷是否需要對(duì)所述電動(dòng)車輛進(jìn)行充電，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，將所述電動(dòng)車輛的車載充電單元接入電網(wǎng)，對(duì)所述車載充電單元進(jìn)行充電，并獲取對(duì)車載充電單元充電的電量值，計(jì)算得到充電金額，反饋至中央服務(wù)器；當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，斷開所述電動(dòng)車輛的車載充電單元與電網(wǎng)之間的連接；[0010]所述付費(fèi)裝置，用于根據(jù)所述電動(dòng)車輛的賬戶余額信息，發(fā)送相應(yīng)的充電信息至所述充電裝置。優(yōu)選地,所述充電裝置包括控制計(jì)算單元、電能計(jì)量單元、驅(qū)動(dòng)單元、充電開關(guān)、通訊單元；所述控制計(jì)算單元的第一端與通訊單元相連，通過通訊單元與所述付費(fèi)裝置和所述電動(dòng)車輛的整車控制單元建立通訊連接；所述控制計(jì)算單元的第二端通過中央服務(wù)器通訊線路與中央服務(wù)器建立通訊連接；所述控制計(jì)算單元的第三端通過驅(qū)動(dòng)單元與充電開關(guān)的控制端相連；所述控制計(jì)算單元的第四端接所述電能計(jì)量單元的電量輸出端；所述充電開關(guān)的第一端接電能計(jì)量單元的輸入端，所述充電開關(guān)的第二端通過電網(wǎng)電纜接電網(wǎng)；所述電能計(jì)量單元的電能輸出端通過充電電纜接電動(dòng)車輛，其電量輸出端接所述 控制計(jì)算單元；所述控制計(jì)算單元，根據(jù)接收自所述付費(fèi)裝置的充電信息和接收自所述電動(dòng)車輛的整車控制單元的剩余電量信息，判斷是否需要對(duì)電動(dòng)車輛充電，輸出相應(yīng)的充電指令至所述驅(qū)動(dòng)單元；接收所述電能計(jì)量單元輸出的充電電量值，計(jì)算得到充電金額，反饋至中央服務(wù)器；所述驅(qū)動(dòng)單元，將接收到的充電指令轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的控制信號(hào)，輸出至所述充電開關(guān)的控制端，控制所述充電開關(guān)的閉合或斷開；所述電能計(jì)量單元，用于當(dāng)所述充電開關(guān)閉合時(shí)，接收電網(wǎng)輸入的交流電并輸送至電動(dòng)車輛，并對(duì)接收到的交流電進(jìn)行電量計(jì)量，將計(jì)量得到的充電電量值輸出至所述控制計(jì)算單元。優(yōu)選地，所述充電信息包括開始充電信息和停止充電信息；所述付費(fèi)裝置，用于當(dāng)所述電動(dòng)車輛的賬戶余額信息為有余額時(shí)，發(fā)送開始充電信息至所述充電裝置的控制計(jì)算單元；當(dāng)所述賬戶余額信息為沒有余額時(shí)，發(fā)送停止充電信息至所述充電裝置的控制計(jì)算單元。優(yōu)選地,所述剩余電量信息包括電未滿信息和電滿信息；所述控制計(jì)算單元，用于當(dāng)所述充電信息為開始充電且所述剩余電量信息為電未滿時(shí)，輸出啟動(dòng)指令至所述驅(qū)動(dòng)單元；當(dāng)所述充電信息為停止充電或者所述剩余電量信息為電滿時(shí)，輸出關(guān)斷指令至所述驅(qū)動(dòng)單元。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)單元包括電容、限流電阻、光電耦合器、上拉電阻、二極管、功率開關(guān)器件、繼電器；其中，所述繼電器包括繼電器等效線圈電阻和繼電器吸合開關(guān)；所述光電耦合器包括發(fā)光二極管和受光三極管；所述限流電阻的一端接所述控制計(jì)算單元的輸出端，所述限流電阻的另一端接所述發(fā)光二極管的陰極；所述發(fā)光二極管的陽極接工作電壓，所述受光三極管的發(fā)射極接地，所述受光三極管的集電極經(jīng)所述上拉電阻接所述工作電壓；所述功率開關(guān)器件的門極接所述受光三極管的集電極，所述功率開關(guān)器件的源極接地，所述功率開關(guān)器件的漏極接所述二極管的陽極，所述二極管的陰極接所述工作電壓；所述電容接在所述功率開關(guān)器件的門極和源極之間；[0026]所述繼電器等效線圈電阻的一端接所述功率開關(guān)器件的漏極，所述繼電器等效線圈電阻的另一端接所述工作電壓；所述繼電器吸合開關(guān)的一端接所述充電開關(guān)的正端，所述繼電器吸合開關(guān)的另一端接所述充電開關(guān)的負(fù)端。優(yōu)選地，所述充電開關(guān)為繼電器、接觸器、空氣開關(guān)、斷路器、晶閘管、絕緣柵雙極晶體管、場效應(yīng)管、或者上述各開關(guān)中任意2個(gè)或者3個(gè)的組合。優(yōu)選地，所述通信單元為RS232通訊模塊、RS485通訊模塊、Lonfforks通訊模塊、CAN通訊模塊、PR0FIBUS通訊模塊、基金會(huì)現(xiàn)場總線FF通訊模塊、WorldFIP通訊模塊、HART通訊模塊、Motbus通訊模塊、TCP/IP通訊模塊、電力載波通訊模塊、或者上述各通訊模塊中任意2個(gè)或者3個(gè)的組合。優(yōu)選地，所述控制計(jì)算單元為可編程邏輯控制器PLC、數(shù)字信號(hào)處理器DSP、單片機(jī)、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD、普通計(jì)算機(jī)、工業(yè)用計(jì)算機(jī)、觸摸屏式計(jì)算機(jī)、IPAD、移動(dòng)終端、或者上述任意2個(gè)或者3個(gè)的組合。優(yōu)選地,所述電能計(jì)量單元為單相電能計(jì)量模塊、三相電能計(jì)量模塊、或者上述兩種電能計(jì)量模塊的組合。優(yōu)選地，將所述充電裝置嵌入到設(shè)置在公共場所的車輪定位器中根據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施例，本實(shí)用新型公開了以下技術(shù)效果本實(shí)用新型所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，包括充電裝置和付費(fèi)裝置，其付費(fèi)裝置設(shè)置在電動(dòng)車輛上，當(dāng)需要對(duì)電動(dòng)車輛充電時(shí)，只需要通過電動(dòng)車輛通訊線路建立充電裝置和電動(dòng)車輛以及設(shè)置在電動(dòng)車輛上的付費(fèi)裝置之間的通訊連接，即可實(shí)現(xiàn)用戶在車上就能夠完成充電付費(fèi)操作。與現(xiàn)有常用的充電樁相比較，付費(fèi)裝置設(shè)置在電動(dòng)車輛上，用戶無需下車就可以完成充電付費(fèi)操作，增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)；同時(shí)，也能夠節(jié)省設(shè)置在公共場所的充電設(shè)施的安裝成本和安裝空間。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)的外部連接實(shí)物圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所述驅(qū)動(dòng)單元電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，能夠使用戶在車上就可以完成電費(fèi)結(jié)算，方便用戶使用的同時(shí)，還能夠節(jié)省充電設(shè)施的安裝成本和安裝空間。參照?qǐng)D1，為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。所述系統(tǒng)包括充電裝置10和設(shè)置在電動(dòng)車輛4上的付費(fèi)裝置20。當(dāng)需要對(duì)所述電動(dòng)車輛4充電時(shí)，通過電動(dòng)車輛通訊線路建立所述充電裝置10和所述電動(dòng)車輛4以及設(shè)置在電動(dòng)車輛4上的付費(fèi)裝置20之間的通訊連接；通過充電電纜建立所述充電裝置10與所述電動(dòng)車輛4之間的充電連接；通過中央服務(wù)器通訊線路建立所述充電裝置10與中央服務(wù)器2之間的通訊連接；通過電網(wǎng)電纜建立所述充電裝置10與電網(wǎng)之間的電力連接。所述充電裝置10，用于接收所述付費(fèi)裝置20發(fā)送的充電信息和所述電動(dòng)車輛4的整車控制單元42的剩余電量信息，判斷是否需要對(duì)所述電動(dòng)車輛4進(jìn)行充電，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，將所述電動(dòng)車輛4的車載充電單元41接入電網(wǎng)3，對(duì)所述車載充電單元41進(jìn)行充電，并獲取對(duì)車載充電單元41充電的電量值 ，計(jì)算得到充電金額，反饋至中央服務(wù)器2 ;當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，斷開所述電動(dòng)車輛4的車載充電單元41與電網(wǎng)3之間的連接。所述付費(fèi)裝置20，用于根據(jù)所述電動(dòng)車輛4的賬戶余額信息，發(fā)送相應(yīng)的充電信息至所述充電裝置10。本實(shí)用新型所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，其付費(fèi)裝置20設(shè)置在電動(dòng)車輛4上，當(dāng)需要對(duì)電動(dòng)車輛充電時(shí)，只需要通過電動(dòng)車輛通訊線路建立充電裝置10和電動(dòng)車輛4以及設(shè)置在電動(dòng)車輛4上的付費(fèi)裝置20之間的通訊連接，即可實(shí)現(xiàn)用戶在車上就能夠完成充電付費(fèi)操作。與現(xiàn)有常用的充電樁相比較，付費(fèi)裝置20設(shè)置在電動(dòng)車輛4上，用戶無需下車就可以完成充電付費(fèi)操作，方便用戶使用，同時(shí)也能夠節(jié)省設(shè)置在公共場所的充電設(shè)施的安裝成本和安裝空間。具體的，在所述電動(dòng)車輛4上設(shè)置有車載充電單元41、整車控制單元42、以及充電通訊接口。其中，所述充電通訊接口具體可以包括通訊端口 43和充電端口 44。所述電動(dòng)車輛4的車載充電單元41與所述充電端口 44相連；所述付費(fèi)裝置20、所述電動(dòng)車輛4的車載充電單元41和整車控制單元42均與所述通訊端口 43相連。所述充電裝置10包括控制計(jì)算單元101、電能計(jì)量單元102、驅(qū)動(dòng)單元103、充電開關(guān)104、通訊單元105。所述控制計(jì)算單元101的第一端與通訊單元105相連,通過通訊單元105與所述付費(fèi)裝置20和電動(dòng)車輛4的整車控制單元42建立通訊連接；所述控制計(jì)算單元101的第二端通過中央服務(wù)器通訊線路與中央服務(wù)器2建立通訊連接；所述控制計(jì)算單元101的第三端通過驅(qū)動(dòng)單元103與充電開關(guān)104的控制端相連，發(fā)送充電指令至驅(qū)動(dòng)單元103以控制所述充電開關(guān)104的閉合與斷開；所述控制計(jì)算單元101的第四端接所述電能計(jì)量單元102的電量輸出端，用于接收所述電能計(jì)量單元102計(jì)算得到的充電電量值。所述通訊單元105 —端接所述控制計(jì)算單元101的第一端，另一端接所述電動(dòng)車輛4的通訊端口 43，用于建立所述充電裝置10與所述付費(fèi)裝置20和電動(dòng)車輛4的整車控制單元42之間的通訊連接。所述充電開關(guān)104的第一端接電能計(jì)量單元102的輸入端，所述充電開關(guān)104的第二端通過電網(wǎng)電纜接電網(wǎng)3。所述電能計(jì)量單元102的電能輸出端通過充電電纜接所述電動(dòng)車輛4的充電端口44，其電量輸出端接所述控制計(jì)算單元101。所述控制計(jì)算單元101根據(jù)接收自所述付費(fèi)裝置20的充電信息和接收自所述電動(dòng)車輛4的整車控制單元42的剩余電量信息，判斷是否需要對(duì)電動(dòng)車輛4進(jìn)行充電，并根據(jù)判斷結(jié)果輸出相應(yīng)的充電指令至所述驅(qū)動(dòng)單元103 ;接收所述電能計(jì)量單元102輸出的充電電量值，計(jì)算得到充電金額，反饋至中央服務(wù)器2。所述驅(qū)動(dòng)單元103將接收到的充電指令轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的控制信號(hào)，輸出至所述充電開關(guān)104的控制端，控制所述充電開關(guān)104的閉合或斷開。所述電能計(jì)量單元102用于當(dāng)所述充電開關(guān)104閉合時(shí)，接收電網(wǎng)輸入的交流電并輸送至電動(dòng)車輛4，并對(duì)接收到的交流電進(jìn)行電量計(jì)量，將計(jì)量得到的充電電量值輸出至所述控制計(jì)算單元101。具體的，當(dāng)所述充電開關(guān)104閉合時(shí)，所述電動(dòng)車輛4的車載充電單元41通過所述電能計(jì)量單元102與電網(wǎng)3相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)車載充電單元41充電；當(dāng)所述充電開關(guān)104斷開時(shí)，斷開所述車載充電單元41與電網(wǎng)3，停止對(duì)所述車載充電單元41充電。目前，在公共場所(例如加油站、停車場等)均設(shè)置有車輪定位器。所述車輪定位器，又可以稱為車輪擋輪器、倒車墊、阻位器、擋車器等，可以防止車輛倒車進(jìn)停車位時(shí)越位，避免車輛的破裝，是限定車輛正確停放位置的最佳設(shè)施。優(yōu)選的，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，可以將所述充電裝置10嵌入到設(shè)置在公共場所的車輪定位器中，從而可以充分利用車輪定位器的內(nèi)部空間。與現(xiàn)階段通常使用的充電樁相比，本實(shí)用新型所述充電系統(tǒng)，與設(shè)置在公共場所的車輪定位器集成為一體，無需單獨(dú)占用安裝空間，其結(jié)構(gòu)簡單、構(gòu)建成本低，解決了電動(dòng)車輛的充電設(shè)施安裝和占地成本較高的問題，可以極大的推動(dòng)電動(dòng)車輛產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展。具體的，可以參照?qǐng)D2所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)的外部連接實(shí)物圖。如圖2所示，充電裝置(圖2中未示出)內(nèi)置在車輪定位器5中。在電動(dòng)汽車4上設(shè)置有充電端口 44和通訊端口 43，當(dāng)需要對(duì)電動(dòng)汽車4進(jìn)行充電時(shí)，只需通過電動(dòng)車輛通訊線路實(shí)現(xiàn)內(nèi)置在車輪定位器5中的充電裝置和所述電動(dòng)車輛之間的通訊連接；通過充電電纜建立所述充電裝置與所述電動(dòng)車輛4之間的充電連接；通過中央服務(wù)器通訊線路建立所述充電裝置與中央服務(wù)器2之間的通訊連接；通過電網(wǎng)電纜建立所述充電裝置與電網(wǎng)之間的電力連接。參照?qǐng)D1，所述付費(fèi)裝置20，用于根據(jù)所述電動(dòng)車輛4的賬戶余額信息，發(fā)送相應(yīng)的充電信息至所述充電裝置10。需要說明的是，所述付費(fèi)裝置20可以集成有一個(gè)錢包文件(用于存儲(chǔ)賬戶余額信息的專用文件，只用授權(quán)的部門才可以為其充值，平時(shí)只能對(duì)其進(jìn)行扣減操作)。具體的，用戶首先需要去指定售電部門買電，可以通過接觸式/非接觸式卡買電，所述付費(fèi)裝置20集成有充電卡槽，用戶可以將買的電充入所述付費(fèi)裝置20的錢包文件，用戶每次充電時(shí)，錢自動(dòng)從錢包文件中扣除，當(dāng)錢包文件余額不足時(shí)，所述付費(fèi)裝置20能提醒用戶余額不足，及時(shí)買電。所述付費(fèi)裝置20的錢包文件也可以直接通過無線通信方式對(duì)其進(jìn)行充值，類似于當(dāng)前的手機(jī)卡充值，用戶只需到營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)充錢到指定的付費(fèi)裝置20，或者通過網(wǎng)上銀行或者其他方式為其進(jìn)行充值。需要說明的是，所述充電信息包括開始充電信息和停止充電信息。其中，當(dāng)所述電動(dòng)車輛4的賬戶余額信息為有余額時(shí)，所述付費(fèi)裝置20發(fā)送開始充電信息至所述充電裝置10的控制計(jì)算單元101 ;當(dāng)所述賬戶余額信息為沒有余額時(shí)，所述付費(fèi)裝置20發(fā)送停止充電信息至所述充電裝置10的控制計(jì)算單元101。[0065]優(yōu)選地，所述付費(fèi)裝置20，可以實(shí)時(shí)對(duì)電動(dòng)車輛4的賬戶余額信息進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到該電動(dòng)車輛4的賬戶余額為零(即為沒有余額)時(shí)，可以立即發(fā)送相應(yīng)的充電信息(即為停止充電信息)至所述充電裝置10的控制計(jì)算單元101。下面對(duì)控制計(jì)算單元101的工作原理進(jìn)行詳細(xì)描述。所述控制計(jì)算單元101根據(jù)接收自所述付費(fèi)裝置20的充電信息和接收自所述電動(dòng)車輛4的整車控制單元42的剩余電量信息，判斷是否需要對(duì)電動(dòng)車輛4進(jìn)行充電，并根據(jù)判斷結(jié)果輸出相應(yīng)的充電指令至所述驅(qū)動(dòng)單元103 ;接收所述電能計(jì)量單元102輸出的充電電量值,計(jì)算得到充電金額，反饋至中央服務(wù)器2。首先，需要說明的是，所述接收自所述電動(dòng)車輛4的整車控制單元42的剩余電量信息包括電未滿信息和電滿信息，其中，當(dāng)接收到電未滿信息時(shí)，說明當(dāng)前所述電動(dòng)車輛4的車載充電單元41電量不滿，可以對(duì)其進(jìn)行充電；當(dāng)接收到電滿信息時(shí)，說明當(dāng)前所述車載充電單元41處于電滿狀態(tài)，不需要再對(duì)其進(jìn)行充電，此時(shí)，即使所述充電信息為開始充電，也不會(huì)對(duì)所述車載充電單元41進(jìn)行充電。 具體的，當(dāng)所述充電信息為開始充電且所述剩余電量信息為電未滿時(shí)，需要對(duì)電動(dòng)車輛4進(jìn)行充電,此時(shí)所述充電指令為啟動(dòng),所述驅(qū)動(dòng)單元103接收到啟動(dòng)指令，閉合所述充電開關(guān)104，實(shí)現(xiàn)對(duì)車載充電單元41充電；當(dāng)所述充電信息為停止充電或者所述剩余電量信息為電滿時(shí)，不需要對(duì)電動(dòng)車輛4進(jìn)行充電，此時(shí)所述充電指令為關(guān)斷，所述驅(qū)動(dòng)單元103接收到關(guān)斷指令，斷開所述充電開關(guān)104，停止對(duì)所述車載充電單元41充電。參照?qǐng)D3，為本實(shí)用新型實(shí)施例所述驅(qū)動(dòng)單元電路結(jié)構(gòu)圖。如圖3所示，所述驅(qū)動(dòng)單元103包括電容110、限流電阻120、光電耦合器140、上拉電阻160、二極管170、功率開關(guān)器件180、繼電器200。其中，所述繼電器200包括繼電器等效線圈電阻190和繼電器吸合開關(guān)210 ;所述光電稱合器140包括發(fā)光二極管130和受光三極管150。所述限流電阻120的一端接所述控制計(jì)算單元101的輸出端，接收所述控制計(jì)算單元101輸出的充電指令，所述限流電阻120的另一端接所述光電耦合器140的第一端(即為發(fā)光二極管130的陰極)。所述光電耦合器140的第二端(即為發(fā)光二極管130的陽極)接工作電壓Vdc，所述光電耦合器140的第三端(即為受光三極管150的發(fā)射極)接地，所述光電耦合器140的第四端(即為受光三極管150的集電極)經(jīng)所述上拉電阻160接所述工作電壓Vdc。所述功率開關(guān)器件180的門極接所述光電耦合器140的第四端，所述功率開關(guān)器件180的源極接地，所述功率開關(guān)器件180的漏極接所述二極管170的陽極，所述二極管170的陰極接所述工作電壓Vdc ;所述電容110接在所述功率開關(guān)器件180的門極和源極之間。所述繼電器200的第一端(即為繼電器等效線圈電阻190的一端)接所述功率開關(guān)器件180的漏極，所述繼電器200的第二端(即為繼電器等效線圈電阻190的另一端)接所述工作電壓Vdc ;所述繼電器200的第三端(即為繼電器吸合開關(guān)210的一端)接所述充電開關(guān)104的正端，所述繼電器200的第四端(即為繼電器吸合開關(guān)210的另一端)接所述充電開關(guān)104的負(fù)端。圖3所示的驅(qū)動(dòng)單元，當(dāng)所述控制計(jì)算單元101輸出的充電指令為低電平時(shí)，所述發(fā)光二極管130發(fā)光，所述受光三極管150導(dǎo)通，所述功率開關(guān)器件180的門極為低電平，使得所述功率開關(guān)器件180關(guān)斷，所述繼電器等效線圈電阻190中無電流通過，所述繼電器吸合開關(guān)210斷開，由此控制所述充電開關(guān)104斷開。當(dāng)所述充電指令為高電平時(shí)，所述發(fā)光二極管130不發(fā)光，受光三極管150關(guān)斷，所述功率開關(guān)器件180的門極為高電平，使得所述功率開關(guān)器件180開通，所述繼電器等效線圈電阻190中有電流通過，所述繼電器吸合開關(guān)210閉合，由此控制所述充電開關(guān)104閉合。需要說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例所述電動(dòng)車輛的充電系統(tǒng)適用于任何可以采用車載電源作為動(dòng)力的車輛。例如，純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)自行車、純電動(dòng)摩托車、純電動(dòng)輪椅等等。本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述通信單元可為RS232通訊模塊、RS485通訊模塊、LonWorks (現(xiàn)場總線)通訊模塊、CAN (ControIIer Area Network,控制器局域網(wǎng)絡(luò))通訊模塊、PR0FIBUS通訊模塊、基金會(huì)現(xiàn)場總線FF (Fieldbus Foundation)通訊模塊、WorldFIP通訊模塊、通訊模塊、HART (Highway Addressable Remote Transducer,可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議)通訊模塊、Motbus通訊模塊、TCP/IP (Transmission ControlProtocol/Internet Protocol,傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議)通訊模塊、或電力載波通 訊模塊，以及上述各通訊模塊中任意2個(gè)或者3個(gè)的組合，且并不限于上述列舉形式。所述控制計(jì)算單兀，可以為PLC (Programmable Logic Controller,可編程邏輯控制器)、DSP(Digital Signal Processing,數(shù)字信號(hào)處理)、單片機(jī)、FPGA (Field-Programmable Gate Array,即現(xiàn)場可編程門陣列)、CPLD (ComplexProgrammable Logic Device,復(fù)雜可編程邏輯器件)、普通計(jì)算機(jī)、工業(yè)用計(jì)算機(jī)、觸摸屏式計(jì)算機(jī)、IPAD、移動(dòng)終端以及其中任意2個(gè)或者3個(gè)的組合，且并不限于上述列舉形式。所述充電開關(guān)，可以為繼電器、接觸器、空氣開關(guān)、斷路器、晶閘管、絕緣柵雙極晶體管、場效應(yīng)管以及其他可以控制的開關(guān)，以及上述各開關(guān)中任意2個(gè)或者3個(gè)的組合。需要說明的是，通過本實(shí)用新型實(shí)施例所述的充電系統(tǒng)，可以當(dāng)充電開關(guān)104閉合時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車輛4的車載充電單元41與電網(wǎng)3之間的連接，從而實(shí)現(xiàn)將電網(wǎng)3輸出的單相或三相交流電通過所述電能計(jì)量單元輸送至所述電動(dòng)車輛4,實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車輛4的車載充電單元41充電。所述電能計(jì)量單元，可以為單相電能計(jì)量模塊、三相電能計(jì)量模塊、或者上述兩種電能計(jì)量模塊的組合。以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括充電裝置和設(shè)置在所述電動(dòng)車輛上的付費(fèi)裝置； 通過電動(dòng)車輛通訊線路建立所述充電裝置和所述電動(dòng)車輛以及設(shè)置在電動(dòng)車輛上的付費(fèi)裝置之間的通訊連接；通過充電電纜建立所述充電裝置與所述電動(dòng)車輛之間的充電連接；通過中央服務(wù)器通訊線路建立所述充電裝置與中央服務(wù)器之間的通訊連接；通過電網(wǎng)電纜建立所述充電裝置與電網(wǎng)之間的電力連接； 所述充電裝置，用于接收所述付費(fèi)裝置的充電信息和所述電動(dòng)車輛的整車控制單元的剩余電量信息，判斷是否需要對(duì)所述電動(dòng)車輛進(jìn)行充電，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，將所述電動(dòng)車輛的車載充電單元接入電網(wǎng)，對(duì)所述車載充電單元進(jìn)行充電，并獲取對(duì)車載充電單元充電的電量值，計(jì)算得到充電金額，反饋至中央服務(wù)器；當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，斷開所述電動(dòng)車輛的車載充電單元與電網(wǎng)之間的連接； 所述付費(fèi)裝置，用于根據(jù)所述電動(dòng)車輛的賬戶余額信息，發(fā)送相應(yīng)的充電信息至所述充電裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電裝置包括控制計(jì)算單元、電能計(jì)量單元、驅(qū)動(dòng)單元、充電開關(guān)、通訊單元； 所述控制計(jì)算單元的第一端與通訊單元相連，通過通訊單元與所述付費(fèi)裝置和所述電動(dòng)車輛的整車控制單元建立通訊連接；所述控制計(jì)算單元的第二端通過中央服務(wù)器通訊線路與中央服務(wù)器建立通訊連接；所述控制計(jì)算單元的第三端通過驅(qū)動(dòng)單元與充電開關(guān)的控制端相連；所述控制計(jì)算單元的第四端接所述電能計(jì)量單元的電量輸出端； 所述充電開關(guān)的第一端接電能計(jì)量單元的輸入端，所述充電開關(guān)的第二端通過電網(wǎng)電纜接電網(wǎng)； 所述電能計(jì)量單元的電能輸出端通過充電電纜接電動(dòng)車輛，其電量輸出端接所述控制計(jì)算單元； 所述控制計(jì)算單元，根據(jù)接收自所述付費(fèi)裝置的充電信息和接收自所述電動(dòng)車輛的整車控制單元的剩余電量信息，判斷是否需要對(duì)電動(dòng)車輛充電，輸出相應(yīng)的充電指令至所述驅(qū)動(dòng)單元；接收所述電能計(jì)量單元輸出的充電電量值，計(jì)算得到充電金額，反饋至中央服務(wù)器； 所述驅(qū)動(dòng)單元，將接收到的充電指令轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的控制信號(hào)，輸出至所述充電開關(guān)的控制端，控制所述充電開關(guān)的閉合或斷開； 所述電能計(jì)量單元，用于當(dāng)所述充電開關(guān)閉合時(shí)，接收電網(wǎng)輸入的交流電并輸送至電動(dòng)車輛，并對(duì)接收到的交流電進(jìn)行電量計(jì)量，將計(jì)量得到的充電電量值輸出至所述控制計(jì)算單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電信息包括開始充電信息和停止充電信息； 所述付費(fèi)裝置，用于當(dāng)所述電動(dòng)車輛的賬戶余額信息為有余額時(shí)，發(fā)送開始充電信息至所述充電裝置的控制計(jì)算單元；當(dāng)所述賬戶余額信息為沒有余額時(shí)，發(fā)送停止充電信息至所述充電裝置的控制計(jì)算單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，其特征在于，所述剩余電量信息包括電未滿信息和電滿信息；所述控制計(jì)算單元，用于當(dāng)所述充電信息為開始充電且所述剩余電量信息為電未滿時(shí)，輸出啟動(dòng)指令至所述驅(qū)動(dòng)單元；當(dāng)所述充電信息為停止充電或者所述剩余電量信息為電滿時(shí)，輸出關(guān)斷指令至所述驅(qū)動(dòng)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括電容、限流電阻、光電耦合器、上拉電阻、二極管、功率開關(guān)器件、繼電器；其中，所述繼電器包括繼電器等效線圈電阻和繼電器吸合開關(guān)；所述光電耦合器包括發(fā)光二極管和受光三極管； 所述限流電阻的一端接所述控制計(jì)算單元的輸出端，所述限流電阻的另一端接所述發(fā)光二極管的陰極； 所述發(fā)光二極管的陽極接工作電壓，所述受光三極管的發(fā)射極接地，所述受光三極管的集電極經(jīng)所述上拉電阻接所述工作電壓； 所述功率開關(guān)器件的門極接所述受光三極管的集電極，所述功率開關(guān)器件的源極接地，所述功率開關(guān)器件的漏極接所述二極管的陽極，所述二極管的陰極接所述工作電壓；所述電容接在所述功率開關(guān)器件的門極和源極之間； 所述繼電器等效線圈電阻的一端接所述功率開關(guān)器件的漏極，所述繼電器等效線圈電阻的另一端接所述工作電壓；所述繼電器吸合開關(guān)的一端接所述充電開關(guān)的正端，所述繼電器吸合開關(guān)的另一端接所述充電開關(guān)的負(fù)端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電開關(guān)為繼電器、接觸器、空氣開關(guān)、斷路器、晶閘管、絕緣柵雙極晶體管、場效應(yīng)管、或者上述各開關(guān)中任意2個(gè)或者3個(gè)的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，其特征在于，所述通信單元為RS232通訊模塊、RS485通訊模塊、LonWorks通訊模塊、CAN通訊模塊、PR0FIBUS通訊模塊、基金會(huì)現(xiàn)場總線FF通訊模塊、WorldFIP通訊模塊、HART通訊模塊、Motbus通訊模塊、TCP/IP通訊模塊、電力載波通訊模塊、或者上述各通訊模塊中任意2個(gè)或者3個(gè)的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制計(jì)算單元為可編程邏輯控制器PLC、數(shù)字信號(hào)處理器DSP、單片機(jī)、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD、普通計(jì)算機(jī)、工業(yè)用計(jì)算機(jī)、觸摸屏式計(jì)算機(jī)、IPAD、移動(dòng)終端、或者上述任意2個(gè)或者3個(gè)的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，其特征在于，所述電能計(jì)量單元為單相電能計(jì)量模塊、三相電能計(jì)量模塊、或者上述兩種電能計(jì)量模塊的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9任一項(xiàng)所述的電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，其特征在于，將所述充電裝置嵌入到設(shè)置在公共場所的車輪定位器中。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種電動(dòng)車輛用充電系統(tǒng)，包括充電裝置和設(shè)置在所述電動(dòng)車輛上的付費(fèi)裝置；充電裝置用于接收付費(fèi)裝置的充電信息和電動(dòng)車輛的整車控制單元的剩余電量信息，判斷是否需要對(duì)電動(dòng)車輛充電，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，將車載充電單元接入電網(wǎng)進(jìn)行充電，并獲取對(duì)車載充電單元充電的電量值，計(jì)算得到充電金額，反饋至中央服務(wù)器；當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，斷開車載充電單元與電網(wǎng)之間的連接；付費(fèi)裝置用于根據(jù)電動(dòng)車輛的賬戶余額信息，發(fā)送相應(yīng)的充電信息至充電裝置。采用本實(shí)用新型實(shí)施例，能夠使用戶在車上就可以完成電費(fèi)結(jié)算，方便用戶使用的同時(shí)，還能夠節(jié)省充電設(shè)施的安裝成本和安裝空間。
文檔編號(hào)B60L11/18GK202550595SQ20122004902
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者丁凱, 王樹曉, 王道洪, 鮑延杰 申請(qǐng)人:深圳市理工新能源有限公司