基于物联网及栏杆式供电桩的电动汽车自动充电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网及栏杆式供电桩的电动汽车自动充电系统，包括车辆取电器、栏杆式供电桩和基于物联网的自动充电控制系统，可以实现电动汽车路边充电的完全自动化；既能提供方便又稳定可靠而且维护简单，是实现电动汽车路边便捷充电的最佳解决方案，本发明专利技术的电动汽车的取电充电模式，可以实现电动汽车在路边的便捷充电，可以把所有的露天停车场、辅道、车库都变成了电动汽车的充电场所，让电动汽车将不再局限于只能在专业充电站才能充电，而且符合广大车主的用车习惯，具有很强的生命力和实用性。，具有广阔的发展前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动汽车路边自动充电系统，特别涉及一种基于物联网及栏杆式供电桩的电动汽车自动充电系统。
技术介绍
随着新能源的日益普及传统能源的弊端日益凸显，以新能源代替传统的汽车燃料也越来越迫切。电动汽车是新能源的一种产物。随着电动汽车的产生，如何为电动汽车更方便快捷地补充电量为业界研究的新课题。根据汽车业“十二五”规划，未来五年，中国汽车业将大力提倡发展包括新能源汽车在内的节能汽车。纯电动汽车受到前所未有的重视。但是电动汽车的便捷充电问题一直是个困扰电动汽车发展的瓶颈。目前电动汽车的使用中存在着一些问题，如传统的充电装置(充电站与充电柱) 车主难以查找、车辆不便停靠与使用、快充方式缩短电池寿命，等等。这些问题已经严重制约了电动汽车的普及和推广。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于物联网，符合广大车主的用车习惯，具有很强的生命力和实用性，提供方便又稳定可靠而且维护简单，实现电动汽车路边便捷充电的基于物联网及栏杆式供电桩的电动汽车自动充电系统。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是基于物联网及栏杆式供电桩的电动汽车自动充电系统，包括设置在车上用于取电的车辆取电装置、为车辆取电装置提供供电电压的栏杆式供电桩和用于控制充电过程基于物联网的自动充电控制系统。本充电控制系统主要分为三部分，一是设置在路边或由传统停车场改造而成的栏杆式供电桩，所述供电桩主要用于为电动汽车提供充电电压，栏杆式供电桩分布在城市的各个地方，各栏杆式供电桩之间相互通信形成便于管理及控制的供电网； 二是设置在电动汽车或由传统汽车改造而成的车辆上的车辆取电装置，该装置与电动汽车内的电池或充电电机相连，使用时车辆停泊在栏杆式供电桩附近与栏杆式供电桩连接获取充电电流；三是设置在栏杆式供电桩上或设置在栏杆式供电桩附近基于物联网的自动充电控制系统，该系统主要用于对栏杆式供电桩的供电进行控制，并与车辆取电装置进行通信， 从而对车辆取电装置、栏杆式供电桩的控制，实现获取车辆信息、充电扣费、流量汇报、充电信息记录等功能，该系统也可对多个栏杆式供电桩乃至由栏杆式供电桩组成的供电网进行统一的控制，十分方便地管理、控制电动汽车的充电方式，解决了传统充电装置不便捷、管理不统一、不规范的问题。所述车辆取电装置包括设置在车上的取电器、车载充电电机、车载充电接口、车载控制模块和车载通信接口 ；所述取电器用于接收来自栏杆式供电桩的充电电流，取电器获取电流后，送入车载充电电机，车载充电电机产生充电的直流电从车载充电接口处输出，车载控制模块与取电器相连用于控制取电器，和车载充电电机相连用于控制车载充电，车载控制模块与车载通信接口相连，通过车载通信接口向自动充电控制系统发送或接收充电信号。设置在车上的取电器用于与栏杆式供电桩连接获取充电电压，作为基于物联网的自动充电控制系统的一部分，车辆取电装置需要车载控制模块对车辆取电装置的各部分进行控制，当汽车停靠在栏杆式供电桩旁需要充电时，需通过车载通信接口发送车辆的信息至自动充电控制系统，如车辆ID信息，GSM号码，充电时长，电池余量及相关控制信息；车载通信接口也接收来自自动充电控制系统的控制信息，如电费余额信息，充电控制信息等。车辆取电装置同时通过车载控制模块控制车载充电电机和取电器，该设计让汽车能自动完成与控制系统的握手通信、控制取电器进行充电、扣费及汇报充电信息；当车辆取电装置与栏杆式供电桩之间的握手通信完成后，车载控制模块才能对汽车实行充电，从而实现汽车的自动充电，采用取电器取电比传统的插电充电模式更可靠。充电设施不容易遭到人为破坏，栏杆式供电桩的交流电供电极板离地2. 5-3. 5米，不会对地面交通造成妨碍。充电停车场和传统的停车场，也可以兼容，也不会妨碍到地面交通。所述栏杆式供电桩包括供电桩支柱和设置在供电桩支柱上的供电装置和供电接口，所述供电装置与取电器相匹配用于为车辆取电装置提供充电电压，供电装置与供电接口相连，通过供电接口接收外接的交流电流；供电装置用于与设置在车上的取电器进行匹配连接，让电动汽车能方便地进行充电，其中供电装置与供电接口相连，供电接口为供电装置提供适合汽车充电的电压，供电接口外接交流电压进行供电，其中供电接口受到自动充电控制系统的控制，因此自动充电控制系统能对栏杆式供电桩的供电情况进行控制，从而实现对车辆的充电进行控制。所述基于物联网的自动充电控制系统包括充电控制模块、车辆通信模块、交互通信模块、物联网通信接口和充电管理中心；充电控制模块与供电接口相连控制栏杆式供电桩的供电，充电控制模块通过车辆通信模块接收来自车辆的信号或向车辆发送指示或控制信号，充电控制模块通过物联网通信接口接入到互联网中，通过互联网与负责处理充数据的充电管理中心通信，充电控制模块与交互通信模块相连，通过交互通信模块与其它栏杆式供电桩相连。当车辆靠近到路边的栏杆式供电桩时，通过设置在车辆上的车载通信接口向自动充电控制系统的车辆通信模块发送报道请求，并发出充电的请求和充电时长请求。 设置在栏杆式供电桩上自动充电控制箱内的自动充电控制系统内充电控制模块接收到请求后，与车辆取电装置进行握手连接，得到用户车辆信息(车牌号、充电请求、充电时长要求、充电流量汇报、充电计费扣费)，充电控制模块通过对供电接口进行控制，让供电接口对供电装置进行供电，为用户的车辆提供交流电，位于车辆上的取电器在车载控制模块控制下与供电装置进行连接获取充电电流，自动充电控制系统可根据不同的实际需要对充电车辆采用不同的控制方式，车辆在充电的过程中，通过车载通信接口向车辆通信模块汇报充电的信息，当车辆充电完毕后，向车辆通信模块发送扣费信息，该扣费信息通过设置在该栏杆式供电桩上的物联网通信接口连接到互联网，通过互联网向充电管理中心发送充电的数据并进行扣费、数据记录等操作，其中不同的栏杆式供电桩可通过交互通信模块将数据汇集一起再通过物联网通信接口、互联网向充电管理中心发送数据，该设计可对数据进行统一的集中处理，不仅其可靠性更高、而且能节省传输数据的成本。进一步，所述充电管理中心通过互联网与充电控制模块进行通信，从而监控栏杆式供电桩的运行情况，并对栏杆式供电桩进行运行监控，该设置可保证栏杆式供电桩的有效运行。 进一步，栏杆式供电桩上的供电装置包括设置在供电桩支柱上的交流电供电极板，车辆取电装置上的取电器包括与交流电供电极板相接的取电器电极。所述取电器包括设置在电动汽车的车顶上取电器电极及控制取电器电极升降的升降机构，取电器电极与升降机构为与车体分离独立的组件，可方便安装在电动汽车上或对传统汽车进行改装，平时不用的时候，取电器电极及升降机构打横放置在取电器放置槽中；车辆需要充电的时候，通过升降机构升高至与供电桩相同的高度，通过伸缩机构向栏杆式供电桩方向伸出取电器电极，从而在路边供电桩的交流电供电极板处获得充电电压，所述交流电供电极板沿车辆行走方向设置，该设计不会对车辆的行走造成影响，而且整体的设计更为美观。进一步，栏杆式供电桩上的供电装置包括用于手动充电的充电插电座，车辆取电装置上的取电器包括与充电插电座相对应的插电电极。当取电器发生故障时，用户可将绕在电缆箱的电缆取下，将电缆上的插电电极插到栏杆式供电桩上的充电插电座里进行充电，该设置可避免因为取电器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：成志东，
申请(专利权)人：成志东，
类型：发明
国别省市：