[发明专利]一种充电桩系统及其运行策略

说明书

技术领域

本发明属于纯电动汽车技术领域，特别涉及到纯电动汽车的充电系统。

背景技术

要缓解能源与环保这个两个日趋严重的问题，汽车工业必然向着环保、清洁、节能的方向发展。纯电动汽车完全以电代油，能够实现“零排放、零污染”，是解决能源和环境问题的重要手段，也是汽车工业发展的必然趋势。

为了推动纯电动汽车的产业化进程，必须尽快建立和完善相关的配套基础设施，例如慢充充电桩等设施设备。充电桩可以建设在小区、停车场等公共场所的停车位，方便了纯电动汽车的充电，消除了纯电动汽车续航里程短对客户的影响。而慢充充电桩的集中建设和管理，提供了整车充电的系统安全性，同时通过相应的技术，减少了充电器非线性负荷对电网的影响，对电网电流总谐波的畸变率、电压总谐波的畸变率、变压器性能等影响降到最低。同时也减少家庭之间充电过负荷的影响。

目前关于慢充充电桩结构的设计和运行策略还不够完善，严重制约了慢充充电桩的建设。例如专利“一种电动车辆充电桩系统及其电连接器”(专利申请号：200920100161)公开了一种电动车辆充电桩系统，包括主控制器、显示器、电连接器、自检状态指示模块、触发开关、直流电源，所述的电连接器为一体化电连接器，所述的显示器、自检状态指示模块、直流电源分别与主控制器电连接，电连接器中的电源线接口通过触发开关与主控制器电连接，数据线接口直接与主控制器电连接。还可包括一个用于读取车辆用户信息的读卡器，该读卡器直接与主控制器电连接。还涉及一种电连接器，包括数据线接口和电源线接口，数据线接口和电源线接口为一体成型。该专利没有考虑到充电桩的使用环境的特点，忽略了安全设施，当充电桩放置在小区或者室外等环境中时，其未加保护的电源线接口的就容易造成人员触电危险，或者因下雨而短路。而且该充电桩平时利用蓄电池供电，增加了成本。

发明内容

本发明的目的是提出一种安全可靠、功能全面的充电桩系统及其运行策略。

本发明的充电桩系统包括控制单元及与控制单元连接的读卡器、显示器及充电器，所述充电器设置有电源电路及与电源电路相连的多个充电接口，所述读卡器读取用户卡的信息并发送至控制单元，关键在于每个充电接口与电源电路之间均设置有由控制单元控制的开关继电器，每个充电接口均设置有对应的选择按钮。

充电器的电源电路是由市网供电的，通过对每个充电接口设置独立的开关，可以保证各充电接口在未充电状态下是无电的，避免有人误触电。对应充电接口的选择按钮可以让用户自己选择合适的接口，而未被选择的充电接口一直会保持无电状态，这样也减少了误触电的可能。

所述充电器还设置有可覆盖充电接口的充电器盖，所述充电器盖的一端通过铰链与充电器连接，另一端设置有用于与充电器配合的锁止结构，所述控制单元通过电子开关控制所述锁止结构的开关。在用户卡未通过验证时，充电器盖是一直关闭的，可以避免小区内的孩子误触电，还可以防止雨水从充电接口进入充电器，导致充电器短路损坏。

所述充电器的电源电路包括或连接有谐波处理单元，以降低电网电流总谐波的畸变率、电压总谐波的畸变率、变压器性能等影响。

与所述读卡器配合的用户卡内至少预存有车辆标识码、生产厂家、电池类型、充电功率和卡上余额信息，上述信息可以在充电过程中验证充电是否正确。

所述充电接口包括10A、16A标准插座及充电手柄，以满足多种电动汽车充电的需要。

上述充电桩系统的运行策略包括如下步骤：

A：用户刷卡后，读卡器读取用户卡的信息并发送至控制单元；

B：控制单元验证用户卡的信息，若用户卡有效，则将用户卡的信息发送至显示器上显示，否则向用户提示用户卡错误；

C：用户卡通过验证后，控制单元根据用户选择的充电接口闭合相应的开关继电器，以供用户充电；

D：在充电过程中，控制单元根据用户卡预存储的信息来判断充电是否正常，如果正常，控制单元将充电状态及当前充电的金额信息发给显示器进行显示；如果充电不正常或用户卡内的充电金额不够时，控制单元断开充电接口的开关继电器，并通过显示器显示错误充电状态；

E：用户再次刷卡表示结束充电，控制单元接收到再次刷卡的信息后就断开充电接口的开关继电器，终止充电，同时扣除用户卡的消费金额，并在显示器上显示。

为了进一步保证安全，所述C步骤中，用户卡通过验证后，控制单元首先通过电子开关打开充电器盖，然后再根据用户选择的充电接口闭合相应的开关继电器，以供用户充电。