[发明专利]电动自行车智能充电桩及其充电控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电动自行车充电设备领域，尤其是一种电动自行车智能充电桩及其充电控制方法。

背景技术

城市的飞速发展，车辆增多，道路拥挤，城市限制摩托车的使用，电动自行车的兴起，电动自行车逐步代替摩托车，作为短距离的交通工具，电动自行车用电作为动力，无尾气排放，对改善城市环境起到一定作用，但由于电动自行车需要进行充电后才能有动力运行，方便充电是一个问题。

在城市小区中，居民楼层也比较高，无法把车推进自己的家内，电瓶又比较重，充电也非常不方便，电动车主也大多采用私拉乱接临时插座给电动自行车进行充电；也有些用户把电瓶拆下来，拿到家充电，这些都具有安全隐患。从已有的资料反映，由于乱拉乱接给电动自行车充电而造成的火灾事故也很多，也有在家里充电，由于电瓶，充电器质量原因，充电引起的火灾事故，这些都给居民的生命财产带来直接的损失。

如今电动自行车发展非常迅速，数量非常多，已经逐渐成为了短途的交通工具，考虑到充电的安全，迫切需要建设公共充电设备，方便电动车车主进行充电。但是公共充电桩的投资，如何进行收费，管理又是一个课题。

现有充电桩有两种，交流充电桩和直流充电桩。

直流充电桩一般都是用大电流快速给电瓶充电，虽然充电速度快，但是直流充电桩由于电动车电瓶电压种类多，接口品种多样，目前除了电动汽车有统一标准外，电动自行车还没有标准，电压电流的准确控制比较复杂，所以设计复杂，兼容性差，成本比较高，安全性差，由于大电流快速充电，严重影响电池寿命。所以不适合长期使用。

而对于交流充电桩，使用车自带的充电器，这类充电桩除了汽车充电桩设计比较合理，目前电动自行车充电桩大多结构功能简单，或没有过载保护，或不能充满自动断电，严重影响电池的使用寿命，而且存在安全隐患。

目前市面上汽车充电桩通过外接专用智能电能表进行计费，且体积比较大，成本高，但是对于电动自行车充电桩，由于成本的考虑，无法采用汽车充电桩的方案，大多没有电量计量功能，一般内部采用简单的电流采样，进行状态判断，也就无法按实结算，结算方式简单，一般按定长时间进行结算，如：5小时/元，

现有的电动自行车充电桩大多采用投币的方式，少数采用刷卡的方式。取币，点币或给卡充值都需要人员不断的进行管理。

现有充电桩大多不连网，无法远程监控和管理，使用者无法知道哪里的充电桩空闲，管理者也无法知道哪些充电桩充电忙，哪些使用率比较高。

目前互联网的飞速发展，电子支付也逐渐成熟，这些技术，可以电动自行车充电进行收费，管理更好的利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种电动自行车智能充电桩及其充电控制方法，主要解决电动自行车充电困难的问题；解决现有充电站管理麻烦的问题；解决电动自行车充电桩无电能计量，无法按实际使用量进行结算的问题；解决安全保护功能缺陷的问题。

本发明所采用的技术方案为：一种电动自行车智能充电桩，包括外壳，所述的外壳内表面设置有显示屏以及插座；所述的外壳内设置有充电控制装置；所述的充电控制装置包括单片机控制模块以及分别与单片机控制模块电路连接的电能及电参数测量模块、继电器状态检测模块、继电器控制模块、显示模块、充电器接入检测模块、数据存储模块、以太网通信模块以及无线通信模块；

所述的单片机控制模块，控制所有部件协助运行；

所述的充电器接入检测模块，与插座连接；用于检测充电器是否有效插入，在接触良好的情况下，才允许继电器进行充电；

所述的电能及电参数测量模块，用于对充电电能进行计量，对充电器的充电特性进行数据采集，由单片机控制模块进行数据分析和存储；用于结算，充满判断，负荷判断；

所述的继电器控制块，用于进行各种充电过程的控制，用于结算控制，负荷控制；

所述的继电器检测模块，检测继电器的开合状态，用于判断继电器的控制故障，并给出指示；

所述的数据存储模块，用于对计量数据，运行参数，用户的充电数据进行存储，防止数据丢失；

所述的以太网通信模块以及无线通信模块，用于和连入互联网以及云端的管理系统进行数据的交换，传入用户的充电指令，并上报充电数据；

所述的显示模块，与外壳表面的显示屏电路连接，显示本设备的二维码，方便用户进行扫描识别，不需要再贴其他的识别码，在充电过程中，可显示当前充电状态。

进一步的说，本发明所述的充电器接入检测模块具有检测电路；所述的检测电路分别设置于继电器的两端；所述的检测电路包括电阻以及光电耦合器，检测插座是否有负载接入。