專利名稱：一種電動汽車充電計量系統(tǒng)的智能鎖閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為電動車輛提供充電服務(wù)的充電站，尤其涉及充電站充電計量系統(tǒng)的智能鎖閉裝置。
背景技術(shù)：
隨著全球能源危機的日趨加重，世界各國都在努力尋求節(jié)能降耗、能源可再利用的途徑以及清潔無污染能源，汽車作為人們?nèi)粘Ｉ畹谋貍浣煌üぞ撸淠芎奈廴揪薮?，電力作為一種清潔能源已越來越受到青睞，而世界各大汽車制造企業(yè)也都在努力研發(fā)電動汽車來逐步替代燃油動力汽車。電動汽車是指利用存儲于車輛的可再充電電池/電池組內(nèi)的電能來提供動力驅(qū)動的汽車。通常情況下，電動汽車的電池通過連接至充電設(shè)施的充電裝置，進行一段有效時間充電后實現(xiàn)再充電。在現(xiàn)有環(huán)境下，已經(jīng)出現(xiàn)了一定規(guī)模的電動汽車充電設(shè)施，但是電動汽車的大型普及受到了充電設(shè)施功能和數(shù)量缺少的限制，需要分布更為廣泛、功能更為齊全的充電設(shè)施，且普通電動汽車充電時間較長，通常選擇在夜間或電動汽車停車時間足夠長的情況下進行充電，則進一步需要允許車輛長時間停車的充電設(shè)施。盡管現(xiàn)今有一些充電站采用大電流充電的方式來縮短充電時間，以緩解充電需求，然而在一般情況下，電動汽車充電設(shè)施皆利用220V市電作為電力源，充電時間能控制在4至6小時，而150至600A的大電流即使能夠縮減充電時間，卻造成電網(wǎng)不穩(wěn)定，且大電流的集中充電很可能造成臺區(qū)瞬時負荷過大而引發(fā)斷電，同時會縮短電動汽車電池壽命，因此這種方式并不可取。其次，現(xiàn)今技術(shù)中充電設(shè)施的充電計量系統(tǒng)仍存在著若干缺陷。例如， ZL201010508258. 4專利中公開了一種具有防誤插拔功能的電動汽車充電樁系統(tǒng)及其防誤插拔方法，其是由充電監(jiān)控系統(tǒng)和充電輸出回路組成，所述充電輸出回路包括主控開關(guān)、保護電路、交電觸發(fā)器和充電插座；所述充電監(jiān)控系統(tǒng)包括主控制器、人機交互裝置、讀卡器、 電能計量設(shè)備和通信裝置。主控制器還分別于主控開關(guān)和充電插座連接，充電監(jiān)控系統(tǒng)還與一個鎖緊裝置連接。該鎖緊裝置包括電動模塊、鎖體和鎖緊機構(gòu)，主控制器控制該鎖緊裝置來實現(xiàn)電纜組件的誤插拔。其主要描述用于防止用戶隨意插拔充電電纜(即充電插頭) 的鎖緊裝置，這個裝置是通過電動方式操作，至于其結(jié)構(gòu)組成和如何實現(xiàn)插頭與插座間的安全鎖閉，均未作出具體描述，僅以簡單的流程圖來描述如何鎖緊，但是流程圖的基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)組成卻并不清晰。再者，作為一種消費類的服務(wù)裝置，用戶的體驗也是一個重要因素，在現(xiàn)有情況下，一般是電動汽車用戶根據(jù)電池的電量來選擇最短距離的充電設(shè)施進行充電，而正如上文所述，可能存在某些充電站需求量過大的情形發(fā)生。而特別是在偏遠地區(qū)，尤其是人口稀少的地區(qū)，加之氣候、溫度等環(huán)境因素較為惡劣，架設(shè)充電設(shè)施成本更高，所以充電站數(shù)量較少，而充電設(shè)施若不能進行智能化、人性化的改進創(chuàng)造，則勢必會對用戶造成損失。另外， 即使在城市中，如何避免充電設(shè)施存在擁堵的情況，合理安排和調(diào)度電池充電，必須尋求一種可使用戶實時尋找充電設(shè)施，以及無誤差、迅捷的充電設(shè)施通信網(wǎng)絡(luò)。
再次，充電設(shè)施屬于高壓用電區(qū)域，與加油站類似，需要對動力源進行合理監(jiān)管， 尤其是在偏遠地區(qū)，不能完全依靠人工來實現(xiàn)監(jiān)管。例如用戶在購電過程中與充電設(shè)施發(fā)生接觸，則存在高壓觸電的隱患，因此對充電設(shè)施的設(shè)計亦必須考慮完善。最為重要地，充電設(shè)施的主要功能之一是對電動汽車用戶的購電量實現(xiàn)即時精確計量，并將信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器終端進行數(shù)據(jù)匯總。在燃油汽車逐漸被替代的趨勢下，對電網(wǎng)的要求也逐漸增多，而如何實現(xiàn)有效無誤通信則是現(xiàn)今電網(wǎng)的一個難題，并且需要按照政府規(guī)定或電力部門的合理調(diào)度來實施電力分配。從上述描述可以看出，通信網(wǎng)絡(luò)是電動汽車再充電系統(tǒng)的一個必不可少的部分，其必須滿足電動汽車用戶、充電設(shè)施管理者、電力公司以及政府部門的需求。當前普遍技術(shù)是通過電力線通信技術(shù)來實現(xiàn)載波通信，對于大量數(shù)據(jù)的告訴傳輸而言，該項技術(shù)的限制為傳輸距離的劣勢。另外可以使用有線局域網(wǎng)絡(luò)來連接終端服務(wù)器，有線局域網(wǎng)與PLC網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別在于使用專用線路來承載通信信號，以太網(wǎng)就是最為普遍的技術(shù)，但此項技術(shù)需要專屬線路鋪設(shè)，成本較高。而廣域網(wǎng)絡(luò)是覆蓋范圍最廣的計算機網(wǎng)絡(luò)，當前已經(jīng)開始利用WAN，例如hternet網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，但是這項技術(shù)村在的問題較為普遍數(shù)據(jù)是以加密數(shù)據(jù)封包的形式傳送至主站電腦，這樣通常會存在網(wǎng)絡(luò)延遲、斷線或數(shù)據(jù)損壞的問題，而這些問題通常出現(xiàn)在用戶終端——充電設(shè)施的集成系統(tǒng)，亦正如前文所述的問題，充電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成度不完善，設(shè)計不夠人性化，才會導(dǎo)致此類問題的發(fā)生。隨著低碳經(jīng)濟成為我國經(jīng)濟發(fā)展的主旋律，電動汽車作為新能源戰(zhàn)略和智能電網(wǎng)的重要組成部分，以及國務(wù)院確定的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，必將成為今后中國汽車工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。然而，電動汽車產(chǎn)業(yè)是一項系統(tǒng)工程，電動汽車充電站則是主要環(huán)節(jié)之一，必須與電動汽車其他領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)共同協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，需要一種高集成度、合理設(shè)計的電動汽車充電設(shè)施，以解決上述的技術(shù)難題，在有效利用電網(wǎng)資源的同時，實現(xiàn)用戶的便捷使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種電動汽車充電計量系統(tǒng)的智能鎖閉裝置。一種電動汽車充電計量系統(tǒng)的智能鎖閉裝置，其特征在于包括主控制器，所述主控制器上連接有電磁鎖閉裝置、紅外收發(fā)裝置以及主繼電器；所述電磁鎖閉裝置包括與主控制器連接的主控電路，所述主控電路上連接有射頻電路、驅(qū)動電路與霍爾感應(yīng)控制電路， 所述射頻電路連接有充電插座模塊，霍爾感應(yīng)控制電路連接充電防護門，驅(qū)動電路上連接有第一電磁鎖與第二電磁鎖，第二電磁鎖與充電插座模塊連接。進一步的，還包括控制第一電磁鎖與第二電磁鎖動作的電磁鎖配合裝置，所述電磁鎖配合裝置與主控制器連接。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明圖1為本發(fā)明電動汽車充電樁的立體視圖；圖2為本發(fā)明電動汽車充電計量系統(tǒng)的系統(tǒng)原理框圖3為本發(fā)明電動汽車充電計量系統(tǒng)智能鎖閉裝置的組成原理結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明智能鎖閉裝置中電磁鎖閉裝置的原理框圖；圖5為本發(fā)明電動汽車充電計量系統(tǒng)的充電門保護程序流程圖；圖6為本發(fā)明電動汽車充電計量系統(tǒng)的充電插座保護程序流程圖。
具體實施例方式參照圖1、2，充電站充電計量系統(tǒng)，包括主處理器100，與主處理器100電氣連接的電源模塊200、顯示模塊300、通訊模塊400、電能計量模塊500、數(shù)據(jù)讀寫模塊600、數(shù)據(jù)存儲模塊700、輸出模塊800、輸出端口 1300、門鎖與充電控制模塊1000，以及由門鎖與充電控制模塊1000控制開閉的充電防護門1100 ；所述門鎖與充電控制模塊1000上依次連接有系統(tǒng)開關(guān)模塊以及供車輛充電插頭連接的充電插座模塊900，所述系統(tǒng)開關(guān)模塊通過防雷器 1200連接電網(wǎng)，主處理器100中設(shè)有充電防護門保護單元101與充電插座保護單元102。參照圖3、4，本發(fā)明充電站充電計量系統(tǒng)的智能鎖閉裝置，包括主控制器1010，所述主控制器1010上連接有電磁鎖閉裝置1020、紅外收發(fā)裝置1030以及主繼電器1040 ；所述電磁鎖閉裝置1020包括與主控制器1010連接的主控電路1021，所述主控電路1021上連接有射頻電路1027、驅(qū)動電路10 與霍爾感應(yīng)控制電路1024，所述射頻電路1027連接有充電插座模塊900，霍爾感應(yīng)控制電路IOM連接充電防護門1100，驅(qū)動電路10 上連接有第一電磁鎖1023與第二電磁鎖1022，第二電磁鎖1022與充電插座模塊900連接。第一電磁鎖1023與第二電磁鎖1022的動作通過電磁鎖配合裝置1025來協(xié)調(diào)完成，電磁鎖配合裝置1025與主控制器1010連接。電磁鎖配合裝置1025是兩個電磁鎖之間的承接裝置，其原理電磁鎖配合裝置1025用來協(xié)調(diào)兩個電磁鎖的工作，若分別對第一電磁鎖1023與第二電磁鎖1022進行控制提高生產(chǎn)成本，而且耗費系統(tǒng)處理速度，因為通過硬件上的一個機械裝置來實現(xiàn)第一電磁鎖1023與第二電磁鎖1022之間的配合協(xié)作，僅利用主系統(tǒng)對這個電磁鎖配合裝置1025單獨進行控制即可，實現(xiàn)的效果是一樣的。在初始狀態(tài)下，所述第一電磁鎖1023處于關(guān)閉狀態(tài)，所述第二電磁鎖1022處于打開狀態(tài)；在用戶刷卡時，所述射頻電路1027將信號傳給主控電路1021，主控電路1021控制所述驅(qū)動電路10 打開第一電磁鎖1023，當充電防護門1100打開時，所述充電防護門 1100觸發(fā)霍爾感應(yīng)，所述主控電路1021控制驅(qū)動電路10 關(guān)閉第一電磁鎖1023 ；插入充電插頭，當紅外收發(fā)裝置1030檢測到充電插頭正確插入時，主控電路1021控制驅(qū)動電路 10 關(guān)閉所述第二電磁鎖1022，所述充電計量系統(tǒng)開始充電；當充電完畢時，用戶刷卡，射頻電路1027將信號傳輸給所述主控電路1021，主控電路1021控制所述驅(qū)動電路10 打開第二電磁鎖1022，此時所述充電防護門1100打開，拔出充電插頭，所述紅外收發(fā)裝置1030 檢測到充電插頭完全拔出，所述主控電路1021控制驅(qū)動電路10 打開第一電磁鎖1023，充電防護門1100自動關(guān)閉并觸發(fā)霍爾感應(yīng)，所述主控電路1021控制驅(qū)動電路10 關(guān)閉第一電磁鎖1023，鎖死充電防護門1100，所述充電計量系統(tǒng)返回至初始狀態(tài)。值得說明的是充電插頭可能會因為插座模具和型號的問題出現(xiàn)插頭送到或者短路的情況，那么需要在插頭插好后對充電樁的主系統(tǒng)進行一個提示，這樣才能讓主系統(tǒng)控制第二電磁鎖1022鎖死插頭，所以第二電磁鎖1022就用來鎖定電動汽車的充電插頭，并且是電磁吸合，再加上第二電磁鎖1022的鎖死，就能防止插頭脫落或者短路，也能防止用戶在不知情的情況下隨意拔出插頭；因為是強電作業(yè)，所以短路或者是直接拔插頭會比較危險；第一電磁鎖1023就用來控制充電防護門1100。參照圖5，充電防護門保護單元101用于處理1)充電防護門打開，在所述充電防護門保護單元101接收到來自主處理器的打開充電防護門信號時，判斷所述電磁鎖是否可用，若電磁鎖不可用則進行語音提示，若電磁鎖可用則收回電磁鎖，在超出一預(yù)設(shè)等待時間后仍未插入插頭，彈出電磁鎖；2)充電防護門關(guān)閉，在所述充電防護門保護單元101接收到來自主處理器的充電防護門關(guān)閉信號時，判斷所述電磁鎖是否可用，若所述電磁鎖不可用則進行語音提示，若電磁鎖可用則彈出電磁鎖并鎖定充電防護門；3)充電防護門意外打開，在充電過程中若充電防護門未經(jīng)授權(quán)而打開，則所述充電防護門保護單元101斷開主繼電器1040，并進行語音提示及事件記錄，隨后進行費用結(jié)算并進行界面提示，其后等待寫卡。參照圖6，充電插座保護單元102用于處理1)插頭插入保護，在所述充電插座保護單元102接收到主繼電器1040的插入充電插頭信號時進行紅外檢測插頭位置操作，若位置不正確則進行語音提示及界面提示；2)插頭拔出保護，在所述充電插座保護單元102接收到主繼電器1040的拔出充電插頭信號時進行紅外檢測插頭位置操作，若位置不正確則進行語音提示及界面提示；3)插頭脫落保護，紅外檢測插頭位置，若位置不正確則斷開主繼電器1040并進行事件記錄，隨后進行費用結(jié)算及界面提示，其后等待寫卡。以上已通過本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了詳盡描述，應(yīng)當理解，這些優(yōu)選實施方式并非是對本發(fā)明的限制。所有基于本發(fā)明的權(quán)利要求所做的更改、修飾及變化均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明所要求保護的精神和技術(shù)范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車充電計量系統(tǒng)的智能鎖閉裝置，其特征在于包括主控制器，所述主控制器上連接有電磁鎖閉裝置、紅外收發(fā)裝置以及主繼電器；所述電磁鎖閉裝置包括與主控制器連接的主控電路，所述主控電路上連接有射頻電路、驅(qū)動電路與霍爾感應(yīng)控制電路， 所述射頻電路連接有充電插座模塊，霍爾感應(yīng)控制電路連接充電防護門，驅(qū)動電路上連接有第一電磁鎖與第二電磁鎖，第二電磁鎖與充電插座模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車充電計量系統(tǒng)的智能鎖閉裝置，其特征在于 還包括控制第一電磁鎖與第二電磁鎖動作的電磁鎖配合裝置，所述電磁鎖配合裝置與主控制器連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動汽車充電計量系統(tǒng)的智能鎖閉裝置，包括主控制器，所述主控制器上連接有電磁鎖閉裝置、紅外收發(fā)裝置以及主繼電器；所述電磁鎖閉裝置包括與主控制器連接的主控電路，所述主控電路上連接有射頻電路、驅(qū)動電路與霍爾感應(yīng)控制電路，所述射頻電路連接有充電插座模塊，霍爾感應(yīng)控制電路連接充電防護門，驅(qū)動電路上連接有第一電磁鎖與第二電磁鎖，第二電磁鎖與充電插座模塊連接。
文檔編號H02J7/00GK102437617SQ20111044980
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者孫宏偉, 張慶, 朱俊超, 魏廣明, 齊志剛 申請人:華立儀表集團股份有限公司