一种电动车智能充电桩及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种电动车智能充电桩及其工作方法。该充电桩包括总控单元，以及与总控单元相连的显示单元、监控单元、GPRS通信单元、BMS通信单元、充电模块和电动汽车充电站后台，微型打印机、IC卡读写装置、视频监控单元。方法为：用户通过显示单元唤醒IC卡读写装置，激活总控单元之后启动BMS通信单元，将电动车的充电需求反馈给总控单元，确认信息无误之后启动充电模块，并将充电信息通过GPRS通信模块反馈给电动汽车充电站后台用以检测充电过程的安全性；充电完成后，用户根据需求使用微型打印机打印交易凭条，并通过视频监控单元监控充电桩周围的环境，以及操作人员是否按照要求操作充电桩。本发明专利技术安全性高、兼容性强，应用范围广泛。

An Intelligent Charging Pile for Electric Vehicle and Its Working Method

The invention discloses an electric vehicle intelligent charging pile and its working method. The charging pile includes a master control unit, a display unit, a monitoring unit, a GPRS communication unit, a BMS communication unit, a charging module and a backstage of an electric vehicle charging station, a micro printer, an IC card reading and writing device and a video monitoring unit connected with the master control unit. The method is as follows: the user wakes up the IC card reading and writing device through the display unit, activates the master control unit and then starts the BMS communication unit, feeds back the charging demand of the electric vehicle to the master control unit, starts the charging module after confirming the information is correct, and feeds the charging information back to the backstage of the charging station of the electric vehicle through the GPRS communication module to detect the security of the charging process; According to the demand, the micro printer is used to print the transaction vouchers, and the environment around the charging pile is monitored by the video surveillance unit, as well as whether the operator operates the charging pile according to the requirements. The invention has high safety, strong compatibility and wide application range.

【技术实现步骤摘要】
一种电动车智能充电桩及其工作方法
本专利技术涉及电动汽车
，特别是一种电动车智能充电桩及其工作方法。
技术介绍
电动汽车(ElectricVehicles,EV)主要包括：纯电动汽车(PureElectricVehicles,PEV)、混合动力汽车(HybridElectricVehicles,HEV)以及燃料电池汽车(FuelCellVehicles,FCV)。与传统内燃机汽车(InternalCombustionEngineVehicles,ICEV)相比，电动汽车具有污染小，效率高，噪声低，结构简单，方便智能化，能源多样化等多方面优势。因而电动汽车在未来可以降低人类对传统石油资源的依赖，甚至完全取而代之。同时纯电动汽车作为一种零排放车辆(Zero-emissionVehicles,ZEV)，还可以高效地抑制环境污染问题。随着国家新能源战略的推动和电动汽车行业的发展，电动汽车充电行业的发展非常迅速。目前，我国电动汽车充换电设施试点工程已建成并投运87座标准化充换电站、5179台充电机和7031台交流充电桩，覆盖全国26个省市，杭州初步建成电动汽车充换电服务网络。充换电站及充电桩数量已居世界第一，我国成为世界上电动汽车充电装置最多的国家。针对目前市场上电动汽车和充电设备接口不统一、功能、性能设计标准不统一，质量良莠不齐的现状，国家先后出台了一系列的规范和标准。但是，现有的电动汽车充电桩，仍然存在充电桩电气安全、数据安全性差，环境及电磁兼容性能低的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种安全性高、兼容性好的电动车智能充电桩及其工作方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种电动车智能充电桩，包括总控单元，以及与总控单元相连的显示单元、监控单元、GPRS通信单元、BMS通信单元、充电模块和电动汽车充电站后台，微型打印机、IC卡读写装置、视频监控单元；用户通过显示单元唤醒IC卡读写装置，通过IC卡读写装置以激活总控单元，总控单元激活之后启动BMS通信单元，将电动车的充电需求反馈给总控单元，总控单元确认信息无误之后启动充电模块，并将充电信息通过GPRS通信模块反馈给电动汽车充电站后台用以检测充电过程的安全性；当充电完成后，用户根据需求使用微型打印机打印交易凭条，并通过视频监控单元监控充电桩周围的环境，以及操作人员是否按照要求操作充电桩。一种电动车智能充电桩的工作方法，包括以下步骤：步骤1，用户通过显示单元唤醒IC卡读写装置，通过IC卡读写装置以激活总控单元；步骤2，总控单元激活之后启动BMS通信单元，将电动车的充电需求反馈给总控单元，总控单元确认信息无误之后启动充电模块，并将充电信息通过GPRS通信模块反馈给电动汽车充电站后台用以检测充电过程的安全性；步骤3，当充电完成后，用户根据需求使用微型打印机打印交易凭条，并通过视频监控单元监控充电桩周围的环境，以及操作人员是否按照要求操作充电桩。进一步地，所述步骤1中，当用户使用人机交互界面，即显示单元唤醒IC卡读写装置后，IC卡读写装置能够读出IC卡的基本信息，包括用户名，余额，历史使用信息，根据用户的需求完成开启总控单元或者充值缴费，基本信息查询，密码更改的功能。进一步地，所述步骤2中，总控单元被激活之后，启动BMS通信单元，通过BMS通信单元和电动车电池BMS通信，采集BMS信息，并根据国标的电动车充电协议进行通信；当通信成功之后，启动充电模块，并在显示单元显示充电的过程信息，包括充电电流、充电电压、充电时长、当前电池电压、当前电池电量、输出功率、预计充满时间的信息。进一步地，所述步骤2中，在充电的过程中，通过GPRS通信单元连接电动汽车充电站后台，实时的将充电的过程信息反馈给后台，当出现充电异常后，电动汽车充电站后台通过GPRS通信单元反馈切断充电的信息，实现远程充电安全检测。进一步地，所述步骤3中，当总控单元判断电动车充电完成之后，会通过显示单元在人机交互界面上显示“充电已经完成”，并根据充电的时长、充电的功率计算出电池补电的总瓦数，再由不同时间的电价计算出充电的总共费用，在用户的IC卡上进行扣费或充值操作；并让客户根据需要打印本次操作的收费、缴费凭条。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)具有缴费、充电、车辆信息查询一体的功能，方便快捷；不需要找特定的地方给IC卡充值，而且能够实时查询车辆状态信息，做到实时掌握车辆的状态；(2)采用远程监控充电过程的结构，当后台发现车辆的充电信息异常后，在后台产生报警信息，由后台操作人员判断是否及时停止充电，当充电电流、电压过大时，及时切断充电过程，极大地提高了充电过程地可控性和安全性；(3)利用视频监控单元监控充电桩周围地信息，能够实时监控在现场地充电操作员或车主的充电操作过程是否符合规范要求，当出现故意人为破坏等事件时，可以远程发现；(4)采用隔离设计，能够有效隔离电动车电池的电容对电网产生的谐波影响，在一定程度上保证了电网的供电质量；(5)采用分模块化设计方案，将充电桩分成几个大模块，提高了充电桩的组装，拆卸的便携性，同时对各个模块进行单独EMC检测，提高了电动车智能充电桩的EMC特性。附图说明图1是本专利技术电动车智能充电桩结构图。图2是充电桩的硬件组成框图。图3是监控单元组成框图。图4是充电桩软件系统主程序流程图。图5是软件系统功能框图。具体实施方式结合图1，本专利技术电动车智能充电桩，包括总控单元1，以及与总控单元相连的显示单元2、监控单元3、GPRS通信单元4、BMS通信单元5、充电模块6和电动汽车充电站后台7，微型打印机8、IC卡读写装置9、视频监控单元10；用户通过显示单元2唤醒IC卡读写装置9，通过IC卡读写装置9以激活总控单元1，总控单元1激活之后启动BMS通信单元5，将电动车的充电需求反馈给总控单元1，总控单元1确认信息无误之后启动充电模块6，并将充电信息通过GPRS通信模块4反馈给电动汽车充电站后台7用以检测充电过程的安全性；当充电完成后，用户根据需求使用微型打印机8打印交易凭条，并通过视频监控单元10监控充电桩周围的环境，以及操作人员是否按照要求操作充电桩。本专利技术电动车智能充电桩的工作方法，包括以下步骤：步骤1，用户通过显示单元2唤醒IC卡读写装置9，通过IC卡读写装置9以激活总控单元1；步骤2，总控单元1激活之后启动BMS通信单元5，将电动车的充电需求反馈给总控单元1，总控单元1确认信息无误之后启动充电模块6，并将充电信息通过GPRS通信模块4反馈给电动汽车充电站后台7用以检测充电过程的安全性；步骤3，当充电完成后，用户根据需求使用微型打印机8打印交易凭条，并通过视频监控单元10监控充电桩周围的环境，以及操作人员是否按照要求操作充电桩。作为一种具体示例，所述步骤1中，当用户使用人机交互界面，即显示单元2唤醒IC卡读写装置9后，IC卡读写装置9能够读出IC卡的基本信息，包括用户名，余额，历史使用信息，根据用户的需求完成开启总控单元1或者充值缴费，基本信息查询，密码更改的功能。作为一种具体示例，所述步骤2中，总控单元1被激活之后，启动BMS通信单元5，通过BMS通信单元5和电动车电池BMS通信，采集BMS信息，并根据国标的电动车充电协议进行通信；当通信成功之后，启动充电模块6，并在显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动车智能充电桩，其特征在于，包括总控单元(1)，以及与总控单元相连的显示单元(2)、监控单元(3)、GPRS通信单元(4)、BMS通信单元(5)、充电模块(6)和电动汽车充电站后台(7)，微型打印机(8)、IC卡读写装置(9)、视频监控单元(10)；用户通过显示单元(2)唤醒IC卡读写装置(9)，通过IC卡读写装置(9)以激活总控单元(1)，总控单元(1)激活之后启动BMS通信单元(5)，将电动车的充电需求反馈给总控单元(1)，总控单元(1)确认信息无误之后启动充电模块(6)，并将充电信息通过GPRS通信模块(4)反馈给电动汽车充电站后台(7)用以检测充电过程的安全性；当充电完成后，用户根据需求使用微型打印机(8)打印交易凭条，并通过视频监控单元(10)监控充电桩周围的环境，以及操作人员是否按照要求操作充电桩。

【技术特征摘要】
1.一种电动车智能充电桩，其特征在于，包括总控单元(1)，以及与总控单元相连的显示单元(2)、监控单元(3)、GPRS通信单元(4)、BMS通信单元(5)、充电模块(6)和电动汽车充电站后台(7)，微型打印机(8)、IC卡读写装置(9)、视频监控单元(10)；用户通过显示单元(2)唤醒IC卡读写装置(9)，通过IC卡读写装置(9)以激活总控单元(1)，总控单元(1)激活之后启动BMS通信单元(5)，将电动车的充电需求反馈给总控单元(1)，总控单元(1)确认信息无误之后启动充电模块(6)，并将充电信息通过GPRS通信模块(4)反馈给电动汽车充电站后台(7)用以检测充电过程的安全性；当充电完成后，用户根据需求使用微型打印机(8)打印交易凭条，并通过视频监控单元(10)监控充电桩周围的环境，以及操作人员是否按照要求操作充电桩。2.一种电动车智能充电桩的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，用户通过显示单元(2)唤醒IC卡读写装置(9)，通过IC卡读写装置(9)以激活总控单元(1)；步骤2，总控单元(1)激活之后启动BMS通信单元(5)，将电动车的充电需求反馈给总控单元(1)，总控单元(1)确认信息无误之后启动充电模块(6)，并将充电信息通过GPRS通信模块(4)反馈给电动汽车充电站后台(7)用以检测充电过程的安全性；步骤3，当充电完成后，用户根据需求使用微型打印机(8)打印交易凭条，并通过视频监控单元(10)监控充电桩周围的环境，以及操作人员是否按照要求操作充电桩。3.根据权利要求2所述的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏申，李睿，屠逸翔，王绍帅，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32