[发明专利]基于物联网及栏杆式供电桩的电动汽车自动充电系统

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

为解决上述问题，本发明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。

本发明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。