一種實(shí)現(xiàn)分布式共享的電動(dòng)汽車充電樁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車充電粧，尤其涉及一種通過開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)分布式共享的電動(dòng)汽車充電粧，屬于電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)兩大電網(wǎng)公司主導(dǎo)電動(dòng)汽車充電站/充電粧市場(chǎng)的格局已經(jīng)基本形成。但是，由于電動(dòng)汽車的發(fā)展尚未進(jìn)入到大規(guī)模使用時(shí)代。兩大電網(wǎng)公司新建充電站/充電粧的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于市場(chǎng)發(fā)展的需求，不能滿足日益發(fā)展的電動(dòng)汽車市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)要求。另一方面，充電站/充電粧的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)對(duì)新進(jìn)入者設(shè)置了較高的準(zhǔn)入壁皇，這也影響了電動(dòng)汽車市場(chǎng)化的進(jìn)展。
[0003]現(xiàn)有的充電站/充電粧大部分由企業(yè)建設(shè)并向公眾開放，充電點(diǎn)少且需要長(zhǎng)期有人現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)。個(gè)人或企業(yè)自建的充電粧由于建設(shè)模式與功能限制，往往只針對(duì)個(gè)人或家庭或企業(yè)內(nèi)部使用，不對(duì)外共享，容易造成資源浪費(fèi)。由于單個(gè)充電粧的建設(shè)成本較高，每輛電動(dòng)車單獨(dú)配備一個(gè)充電粧的模式，勢(shì)必影響充電粧的使用效率。一方面大量的充電柱未充分使用，另一方面大量的電動(dòng)車無處充電，這就造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。
[0004]在申請(qǐng)?zhí)枮?01310301923.6的中國(guó)專利申請(qǐng)中，公開了一種電動(dòng)汽車多接口交流充電粧的能量管理系統(tǒng)及管理方法。該能量管理系統(tǒng)包括智能電表、外部通信模塊、微控制單元、人機(jī)交互界面、身份識(shí)別外設(shè)、電流檢測(cè)模塊、充電接口、通信模塊，微控制單元的信號(hào)輸入端與電流檢測(cè)模塊的信號(hào)輸出端連接，微控制單元的信號(hào)輸出端與充電接口模塊連接，且微控制單元的信號(hào)輸出端與身份識(shí)別外設(shè)連接，微控制單元的輸入及輸出端與人機(jī)交互界面連接，微控制單元與智能電表連接，微控制單元從智能電表獲得電網(wǎng)信息。該技術(shù)方案可根據(jù)所連接電動(dòng)汽車的需求對(duì)各接口提供的功率進(jìn)行管理，保證多接口交流充電粧在額定功率或給定功率范圍內(nèi)工作，提高了電動(dòng)汽車供電可靠性，提高了充電粧的利用率，可促進(jìn)充電粧的推廣和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種通過開關(guān)矩陣實(shí)現(xiàn)分布式共享的電動(dòng)汽車充電粧。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案:
[0007]—種實(shí)現(xiàn)分布式共享的電動(dòng)汽車充電粧，包括操作屏模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、刷卡模塊、打印機(jī)模塊和中央處理器，所述中央處理器分別連接所述操作屏模塊、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、所述刷卡模塊和所述打印機(jī)模塊，該電動(dòng)汽車充電粧中還包括開關(guān)矩陣；
[0008]所述開關(guān)矩陣一方面連接供電輸入端口，另一方面分別控制多路供電輸出線路；
[0009]所述中央處理器連接所述開關(guān)矩陣。
[0010]其中較優(yōu)地，所述中央處理器發(fā)送指令給所述開關(guān)矩陣，所述開關(guān)矩陣切換至相應(yīng)的供電輸出線路。
[0011]其中較優(yōu)地，在所述開關(guān)矩陣控制的各條供電輸出線路上，分別設(shè)置電表。
[0012]其中較優(yōu)地，所述電表采集供電輸出線路的電流、電壓數(shù)據(jù)，通過RS485接口傳送給所述中央處理器。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過設(shè)置開關(guān)矩陣，利用其定時(shí)切換實(shí)現(xiàn)多輛電動(dòng)汽車之間共享充電口，將大大提高電動(dòng)汽車充電粧的使用率；另一方面，由開關(guān)矩陣和中央處理器相互配合，可以實(shí)現(xiàn)充電時(shí)間預(yù)約功能和充電自動(dòng)切換功能，用戶將不用經(jīng)常前往充電粧處觀察是否充滿并進(jìn)行手工切換，大大提高了使用便捷性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明所提供的電動(dòng)汽車充電粧的外觀示意圖；
[0015]圖2為本電動(dòng)汽車充電粧的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本電動(dòng)汽車充電粧的充電操作流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0018]圖1是本發(fā)明所提供的電動(dòng)汽車充電粧的外觀示意圖。該電動(dòng)汽車充電粧的外觀與現(xiàn)有的電動(dòng)汽車充電粧類似，從上至下分別是操作屏(優(yōu)選為具有觸摸功能的液晶屏)、并排設(shè)置的打印機(jī)接口和刷卡器接口、多路充電口等。這些部件是本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)手段，在此就不具體說明了。
[0019]與現(xiàn)有電動(dòng)汽車充電粧不同的是，在本發(fā)明提供的電動(dòng)汽車充電粧內(nèi)部增加了一個(gè)開關(guān)矩陣，用于將一個(gè)供電輸入端口與多個(gè)供電輸出端口進(jìn)行連接；并通過中央處理器內(nèi)置的計(jì)費(fèi)、管理、控制等軟件，定時(shí)切換開關(guān)矩陣，實(shí)現(xiàn)單個(gè)電動(dòng)汽車充電粧對(duì)多輛電動(dòng)汽車分時(shí)段自動(dòng)充電的功能。下面結(jié)合圖2展開具體的說明。
[0020]如圖2所示，在本電動(dòng)汽車充電粧的內(nèi)部設(shè)置了操作屏模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、刷卡模塊、打印機(jī)模塊、開關(guān)矩陣和中央處理器(CPU)。其中，中央處理器分別連接上述操作屏模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、刷卡模塊、打印機(jī)模塊和開關(guān)矩陣。開關(guān)矩陣一方面連接供電輸入端口，以獲得電源供應(yīng)；另一方面分別控制多路供電輸出線路，以便向多輛電動(dòng)汽車提供靈活高效的充電服務(wù)。在開關(guān)矩陣所控制的各條供電輸出線路上，分別設(shè)置了電表。這些電表采集供電輸出線路的電流、電壓數(shù)據(jù)，通過RS485接口傳送給中央處理器。
[0021]在本發(fā)明中，所使用的開關(guān)矩陣是指結(jié)構(gòu)為行、列交叉排布的開關(guān)產(chǎn)品，其特點(diǎn)為每個(gè)節(jié)點(diǎn)連接一個(gè)行/列，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以單獨(dú)操作，通過設(shè)置節(jié)點(diǎn)的不同組合可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的路由。開關(guān)矩陣的使用非常靈活方便，是目前程控開關(guān)產(chǎn)品中品種最多的產(chǎn)品，在汽車電子、半導(dǎo)體測(cè)試、航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0022]本電動(dòng)汽車充電粧的一個(gè)顯著特點(diǎn)在于通過開關(guān)矩陣將一個(gè)供電輸入端口與多個(gè)供電輸出端口進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)多輛電動(dòng)車之間分時(shí)段自動(dòng)充電的功能。下面結(jié)合圖3對(duì)本電動(dòng)汽車充電粧的充電操作流程展開詳細(xì)具體的說明。
[0023]如圖3所示，正常的充電操作流程包括如下步驟:
[0024](1)用戶將電動(dòng)汽車停泊至本電動(dòng)汽車充電粧附近，下車將充電粧的多條充電插頭中的一條連接至自己所駕駛的車輛。
[0025](2)用戶根據(jù)電動(dòng)汽車充電粧的操作屏上的內(nèi)容，選擇充電時(shí)段。當(dāng)?shù)贙個(gè)用戶預(yù)約時(shí)，電動(dòng)汽車充電粧將計(jì)算前K - 1個(gè)用戶所用的時(shí)間段，找出當(dāng)時(shí)可用的充電時(shí)間段，供第K個(gè)用戶選擇。這里的K為正整數(shù)。
[0026](3)電動(dòng)汽車充電粧的中央處理器根據(jù)內(nèi)置的計(jì)費(fèi)軟件計(jì)算大致的充電總費(fèi)用，并在操作屏上顯示；
[0027](4)用戶在刷卡器接口處刷卡，并在操作屏上手寫電子簽名，完成消費(fèi)。用戶通過在操作屏和刷卡器接口的操作，可以實(shí)現(xiàn)與電動(dòng)汽車充電粧的人機(jī)互動(dòng)，并且可以從打印機(jī)接口獲得充電消費(fèi)憑證。
[0028]在本發(fā)明中，步驟(3)和步驟⑷中的計(jì)費(fèi)、刷卡和手寫電子簽名操作可以進(jìn)一步精細(xì)化處理，例如分解為圖3中的預(yù)授權(quán)和實(shí)際結(jié)算兩個(gè)操作環(huán)節(jié)。這樣，在充電過程開始前用戶與電動(dòng)汽車充電粧之間有預(yù)授權(quán)過程，充電結(jié)束后用戶與電動(dòng)汽車充電粧之間有實(shí)際費(fèi)用結(jié)算過程。
[0029](5)電動(dòng)汽車充電粧內(nèi)置的計(jì)時(shí)管理軟件開始計(jì)時(shí)，等預(yù)約時(shí)間到，中央處理器發(fā)送指令給開關(guān)矩陣，開關(guān)矩陣切換至相應(yīng)的供電輸出線路，開始給特定的電動(dòng)汽車充電。充電結(jié)束后，開關(guān)矩陣根據(jù)中央處理器的指令再次進(jìn)行切換，完成整個(gè)充電操作流程。
[0030]需要說明的是，電動(dòng)汽車充電粧與用戶之間具體的費(fèi)用結(jié)算，可根據(jù)不同的商業(yè)模式進(jìn)行管理，在本發(fā)明中不加以限定。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本電動(dòng)汽車充電粧通過設(shè)置開關(guān)矩陣，將一個(gè)供電輸入端口與多個(gè)供電輸出端口之間進(jìn)行連接，利用定時(shí)切換實(shí)現(xiàn)多輛電動(dòng)汽車之間共享充電口，將大大提高電動(dòng)汽車充電粧的使用率；另一方面，通過開關(guān)矩陣和中央處理器相互配合，可以實(shí)現(xiàn)充電時(shí)間預(yù)約功能和充電自動(dòng)切換功能，用戶將不用經(jīng)常前往充電粧處觀察是否充滿并進(jìn)行手工切換，大大提高了使用便捷性。
[0032]上面對(duì)本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)分布式共享的電動(dòng)汽車充電粧進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但顯然本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)形式并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的精神和權(quán)利要求范圍的情況下對(duì)它進(jìn)行的各種顯而易見的改變都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)現(xiàn)分布式共享的電動(dòng)汽車充電粧，包括操作屏模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、刷卡模塊、打印機(jī)模塊和中央處理器，所述中央處理器分別連接所述操作屏模塊、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、所述刷卡模塊和所述打印機(jī)模塊，其特征在于還包括開關(guān)矩陣； 所述開關(guān)矩陣一方面連接供電輸入端口，另一方面分別控制多路供電輸出線路； 所述中央處理器連接所述開關(guān)矩陣。2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車充電粧，其特征在于: 所述中央處理器發(fā)送指令給所述開關(guān)矩陣，所述開關(guān)矩陣切換至相應(yīng)的供電輸出線路。3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車充電粧，其特征在于: 在所述開關(guān)矩陣控制的各條供電輸出線路上，分別設(shè)置電表。4.如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)汽車充電粧，其特征在于: 所述電表采集供電輸出線路的電流、電壓數(shù)據(jù)，通過RS485接口傳送給所述中央處理器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)分布式共享的電動(dòng)汽車充電樁。它包括操作屏模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、刷卡模塊、打印機(jī)模塊、開關(guān)矩陣和中央處理器，該中央處理器分別連接操作屏模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、刷卡模塊、打印機(jī)模塊和開關(guān)矩陣。該開關(guān)矩陣一方面連接供電輸入端口，另一方面分別控制多路供電輸出線路。本發(fā)明利用開關(guān)矩陣定時(shí)切換實(shí)現(xiàn)多輛電動(dòng)汽車之間共享充電口，將大大提高電動(dòng)汽車充電樁的使用率。
【IPC分類】H02J7/00
【公開號(hào)】CN105429192
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510371957
【發(fā)明人】孫琳
【申請(qǐng)人】知鑫知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)（上海）有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日