一种电动车辆在线快速充电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种电动车辆在线快速充电系统，由站台部分和车载部分组成，车载部分安装在车辆上，站台部分安装在站台上，本实用新型专利技术的充电弓不是装在车辆上，而是反向的吊装在站台上，而车辆只需在顶部安装两条充电极板，当车辆进入充电站台，并定位准确后，充电弓就可以缓慢落下压紧到相应的正、负充电极板上，开始对车辆进行快速充电，充电完成或无需充电时则将弓收起折叠。运用本实用新型专利技术的反向充电弓，进行全自动化的充电操作同时降低了车辆的成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于新能源电动车辆领域，尤其是快速充电控制领域，具体涉及一种电动车辆在线快速充电系统。
技术介绍
能源危机，以电动车为代表的新能源车辆得到了迅猛发展，但电池容量和充电便捷性始终是制约电动车辆发展的一个重大瓶颈。传统的充电解决方案是当电池容量较低时，人工插拔充电枪至车辆的充电接口处，然后地面充电机或车载充电机开始对车辆充电，由于充电电压都是高压，人工插拔极易产生高压触电的安全事故，尤其是在雨雪等潮湿的天气环境中直接插拔高压充电枪对人身的安全威胁更大。为了应对人工直接插拔高压充电枪的安全威胁和电池容量有限、续航里程较短的问题，一些新能源车辆，尤其是固定线路长期运营的电动公交车辆，通过车顶的充电弓和市电交流电网或一些特制的站台式直流充电架接触，在运行线路上对车辆进行在线的快速充电，也即所谓的在线公交。但此种运行方式，一方面由于每台车辆都需背负一组大的充电弓系统，成本高昂，同时也占据了车辆宝贵的空间，另一方面在充电过程中缺乏安全可靠的定位控制方式，容易造成充电弓和电网或充电架接触失败从而无法进行充电甚至引发严重的安全事故。
技术实现思路
本技术的目的为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种电动车辆在线快速充电系统。本技术解决了电动车辆充电过程中的以下问题：一、完全自动化充电操作，无需人工操作高压充电部件，保证人身的安全；二、在线充电新能源车辆无需安装复杂的充电弓系统，只需要安装两条低成本的充电极板，从而可以极大的降低车辆的成本，节省车辆空间；三、对在线充电新能源车辆进行完善的充电定位控制和充电作业自动控制，保证充电的成功率和安全性。本技术的技术方案为：一种电动车辆在线快速充电系统，由站台部分和车载部分组成，车载部分安装在车辆上，站台部分安装在站台上；其特征在于：所述的站台部分包括站台充电弓控制器101、无线模块102、充电机103、主接触器104、两个充电弓105、电压电流传感器106、充电弓运动装置107、电源转换装置108、至少一个侧向定位传感器111，两个反向充电弓吊装在站台上，电源转换装置108接入市电经转换后为站台部分各器件供电，站台充电弓控制器101连接无线模块102以便和车载部分进行无线信息交互；充电弓控制器101分别与充电机103、主接触器104、电压电流传感器106、充电弓运动装置107相连，站台充电弓控制器101向充电机103发送充电操作指令的同时接收充电机103反馈的充电状态；充电机103和两个充电弓105之间通过主接触器104相连，主接触器104的通断受站台充电弓控制器101控制，当充电时则控制主接触器104接通，无需充电时则控制主接触器104切断；两个充电弓105的伸出、压紧、折叠或缩回则由站台充电弓控制器101通过充电弓运动装置107来实现，充电弓运动装置107为运动气缸或电缸；两个充电弓105分别与电压电流传感器106连接，电压电流传感器106的采集信号进入站台充电弓控制器101，站台充电弓控制器101用来判断充电状态和安全保护；每个侧向定位传感器111安装在站台上，侧向定位传感器111接入电源后能发出非接触式的感应信号。所述的车载部分包括车载充电控制器201、车载无线模块202、整车控制装置BMS203、车载主接触器204、两个充电极板205、操作及指示输入输出器206、动力电池208、侧向定位感应传感器209、车载电压电流传感器210,两条充电极板分别平行安装在车辆顶部，车载充电控制器201连接车载无线模块202，用于和站台部分进行无线信息交互；车载充电控制器201通过CAN总线有线通信方式与整车控制装置BMS203相连；车载充电控制器201分别与车载主接触器204、操作及指示输入输出器206、侧向定位感应传感器209输出端、车载电压电流传感器210相连，而动力电池208和两个充电极板205之间通过车载主接触器204相连，而车载主接触器204的通断由车载充电控制器201控制；车载电流电压传感器210分别与两个充电极板205相连，采集两个充电极板205间的电压电流信息输入车载充电控制器201；操作及指示输入器206用于指示到位状态、充电状态同时用于充电的操作输入，当车载部分的侧向定位感应传感器209与侧向定位传感器109二者位置对应时，侧向定位感应传感器109即感应出到位信号至车载控制器201，从而通知司机及时停车。所述站台部分还包含有辅助显示器109和摄像头110，摄像头110安装在站台上并分别与站台充电弓控制器101和辅助显示器109相连，摄像头110的实时图像一方面显示在辅助显示器109上，从而辅助司机进行定位判断和微调，另一方面图像信息进入站台充电弓控制器101,站台充电弓控制器101对图像信息进行识别判断和比对后也可以进一步辅助定位，将定位信息通过无线模块102进行传输。所述的充电弓运动装置107为运动气缸或电缸。所述的车载部分还包括车道偏离检测装置207，车道偏离检测装置207与车载充电控制器201相连，与车道和车位辅助标识501配合，输出车道偏移信号至车载充电控制器201，车载充电控制器201再将该信号通过操作及指示输入输出器206进行指示，从而提醒司机不可偏离车道，更准确的定位。一种利用电动车辆在线快速充电系统的充电方法，其特征在于按以步骤进行：步骤一：司机沿进站方向进入充电站，司机按下操作及指示输入输出器206中的充电准备操作按钮，则车载充电控制器201通过车载无线模块202开始向站台充电弓控制器101无线发送充电请求信号，二者建立无线通信连接，在解除连接或等待超时前，站台充电弓控制器101将屏蔽新的无线连接请求；同时，操作及指示输入输出器206中有相应的指示提示司机车辆和站台建立连接成功；步骤二：双方无线通信连接建立成功后，车辆继续前进，当前进到侧向定位感应传感器209与侧向定位传感器111位置对应的时候，则侧向定位感应传感器209发出到位指示信号至车载充电控制器201,车载充电控制器201通过操作及指示输入输出器206中的到位指示提醒司机侧向到位，停车；步骤三：司机停车后，按下操作及指示输入输出器206中充电确认按钮，则车载充电控制器201判断是否仍处于定位的有效区域，是，则操作及指示输入输出器206中提示位置OK，充电，否则提示位置不对，超前或滞后，提醒司机进行位置微调，直至重新定位OK；步骤四：定位位置OK后，司机按下操作及指示输入输出器206中的降弓操作按钮，车载充电控制器201首先通过车载电压电流传感器210检测两个充电极板之间有无残余电压、残余电流和短路现象，若无，则通过车载无线模块202和无线模块102将降弓操作指令发送至站台充电弓控制器101；否则，通过操作及指示输入输出器206提示充电极板205异常，不允许进一步充电；步骤五：站台充电弓控制器101收到降弓指令后，站台充电弓控制器101首先通过电流电压传感器106检测两个充电弓105有无残余电压、残余电流以及判断两个充电弓105之间有没有短路，如无，则控制充电弓运动装置107降下两个充电弓105，并通过充电弓运动装置107的距离、力矩、压力、电流参数反馈信息，保证两个充电弓下降到位并分别和对应的两个充电极板205压紧接触牢靠；如有，则通过无线模块102发送信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车辆在线快速充电系统，由站台部分和车载部分组成，车载部分安装在车辆上，站台部分安装在站台上；其特征在于：所述的站台部分包括站台充电弓控制器、无线模块、充电机、主接触器、两个充电弓、电压电流传感器、充电弓运动装置、电源转换装置、至少一个侧向定位传感器，两个反向充电弓吊装在站台上，电源转换装置接入市电经转换后为站台部分各器件供电，站台充电弓控制器连接无线模块；充电弓控制器分别与充电机、主接触器、电压电流传感器、充电弓运动装置相连；充电机和两个充电弓之间通过主接触器相连，主接触器的通断受站台充电弓控制器控制；两个充电弓的伸出、压紧、折叠或缩回则由站台充电弓控制器通过充电弓运动装置来实现；两个充电弓的线路上分别与电压电流传感器连接，电压电流传感器的采集信号进入站台充电弓控制器，站台充电弓控制器用来判断充电状态和安全保护；每个侧向定位传感器安装在站台上，侧向定位传感器接入电源后能发出非接触式的感应式信号；所述的车载部分包括车载充电控制器、车载无线模块、整车控制装置BMS、车载主接触器、两个充电极板、操作及指示输入输出器、动力电池、侧向定位感应传感器、车载电压电流传感器,两条充电极板分别安装在车辆顶部，车载充电控制器连接车载无线模块；车载充电控制器通过CAN总线的有线通信方式与整车控制装置BMS相连；车载充电控制器分别与车载主接触器、操作及指示输入输出器、侧向定位感应传感器输出端、车载电压电流传感器相连，动力电池和两个充电极板之间通过车载主接触器相连，而车载主接触器的通断由车载充电控制器控制；车载电流电压传感器分别与两个充电极板相连，采集两个充电极板间的电压电流信息输入车载充电控制器；当车辆侧向到位后，侧向定位感应传感器感应出有效信号至车载充电控制器；操作及指示输入输出器用于指示到位状态、充电状态输出同时用于充电的操作输入，当车载部分的侧向定位感应传感器与侧向定位传感器二者位置对应时，侧向定位感应传感器即感应出到位信号至车载控制器，从而通知司机及时停车。...

【技术特征摘要】
1.一种电动车辆在线快速充电系统，由站台部分和车载部分组成，车载部分安装在车辆上，站台部分安装在站台上；其特征在于：所述的站台部分包括站台充电弓控制器、无线模块、充电机、主接触器、两个充电弓、电压电流传感器、充电弓运动装置、电源转换装置、至少一个侧向定位传感器，两个反向充电弓吊装在站台上，电源转换装置接入市电经转换后为站台部分各器件供电，站台充电弓控制器连接无线模块；充电弓控制器分别与充电机、主接触器、电压电流传感器、充电弓运动装置相连；充电机和两个充电弓之间通过主接触器相连，主接触器的通断受站台充电弓控制器控制；两个充电弓的伸出、压紧、折叠或缩回则由站台充电弓控制器通过充电弓运动装置来实现；两个充电弓的线路上分别与电压电流传感器连接，电压电流传感器的采集信号进入站台充电弓控制器，站台充电弓控制器用来判断充电状态和安全保护；每个侧向定位传感器安装在站台上，侧向定位传感器接入电源后能发出非接触式的感应式信号；所述的车载部分包括车载充电控制器、车载无线模块、整车控制装置BMS、车载主接触器、两个充电极板、操作及指示输入输出器、动力电池、侧向定位感应传感器、车载电压电流传感器,两条充电极板分别安装在车辆顶部，车载充电控制器连接车载无线模块；车载充电控制器通过CAN总线的有线通信方式与整车控制装置BMS相连；车载充电控制器分别与车载主接触器、操作及指示输入输出器...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚高尚，秦文波，张小明，
申请(专利权)人：武汉杜曼智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42