一种无人值守智能电动汽车充电桩 技术领域：本发明属针对小区用户、大型停车场、大型商场及临时充电点等场所对电动车实现自动充电的装置结构技术领域。
背景技术：随着能源紧缺、石油涨价、城市环境污染的日益严重，替代石油的新能源的开发利用越来越被各国政府所重视。电动汽车充电站为电动汽运行提供能量补给，是发展电动汽车所必须的重要配套基础设施。其中，针对小区用户、停车场、大型商场以及一些车辆密集区等场所建立充电桩有利于促进电动汽车行业的发展，对节能减排、发展绿色经济有着重要意义，但同时，大量充电站、充电桩的建立所带来大量资金以及人力资源方面的投入又阻碍了电动汽车充电站大规模的建设。因此，开发低成本的无人值守智能充电桩势在必行。
发明内容：本发明的目的是：适用于电动汽车在大型停车场、商场及小区自动充电，降低充电站建设成本，节省人力资源。
本发明的目的通过如下方案实现：
本发明由充电模块、自动计量计费模块、数据采集及中心保护控制模块以及通信模块四部分连接组成；充电模块采用交流充电模式，设有市电和储能电源输入选择开关，并通过主控开关与自动计量计费模块连接，充电模块包括有主连接器控制单元、智能保护预警单元、自动监控单元、电池性能管理单元四个部分，这四个部分分别与数据采集及中心保护控制模块连接；数据采集及中心保护控制模块又分别与自动计量计费模块和通信模块连接；自动计量计费模块设置有车载充电设备接口。
自动计量计费模块的硬件包括计费系统的硬件配置，包括彩色触摸屏，IC卡读写装置，票据打印机，485通信接口等；通信模块主要通过CAN总线和3G无线传输两种方式进行通信传输。
充电模块通过主连接器控制单元控制充电启动/停止；充电启动后自动监控单元对车辆信息、充电信息(充电电流、电压等)进行实时监控；充电过程中电池性能管理单元对电池各参数实行实时监测，对电池性能进行智能化分析，智能保护预警单元提供多重软硬件保护，当过压、过流、短路、高温等情况时可及时断电并声光报警及语音提示。
自动计量计费模块在用户通过IC卡读写装置刷卡并输入操作密码，用户输入所需充电量后，充电桩自动计费，并将计费结果传入数据采集及中心保护模块。
数据采集及中心保护控制模块对计费信息、监控信息、电池性能信息进行采集，对充电和计费过程进行控制。
对正常充电过程的数据信息和车辆信息通过CAN总线传输至数据中心保存；对充电过程遇到问题的信息，利用视频形式通过3G网络传输至充电桩管理员处。
本发明所述自动计量计费模块在用户通过IC卡读写装置刷卡并输入操作密码，用户输入所需充电量后，充电桩自动计费，并将计费结果传入数据采集及中心保护模块，当所输入电量值大于卡内剩余值时，系统会对用户进行语音提醒，当卡内剩余电量为0时，自动切断充电，最后将计费结果通过485通信接口传输至数据采集及中心保护控制模块。
对正常充电过程所设计数据信息和车辆信息通过CAN总线传输至数据中心保存；对充电过程遇到问题的信息，利用视频形式通过3G网络传输至充电桩管理员处，以便信息实时掌握和设备及时维修。
本发明的有益效果是，该充电桩具有计费方式自动化、保护功能智能化、电池管理准确化、监控过程实时化，信息传输多样化等显著优点。
下面结合附图及实施例进一步阐述本发明内容。
附图说明：图1为本发明工作原理结构框图；
图2为本发明自动计量计费模块计费流程图；
图3为本发明通信流程图。
具体实施方式：
本发明由充电模块、自动计量计费模块、数据采集及中心保护控制模块以及通信模块四部分连接组成；充电模块采用交流充电模式，设有市电和储能电源输入选择开关，并通过主控开关与自动计量计费模块连接，充电模块包括有主连接器控制单元、智能保护预警单元、自动监控单元、电池性能管理单元四个部分，这四个部分分别与数据采集及中心保护控制模块连接；数据采集及中心保护控制模块又分别与自动计量计费模块和通信模块连接；自动计量计费模块设置有车载充电设备接口。自动计量计费模块硬件包括计费系统的硬件配置包括彩色触摸屏，IC卡读写装置，票据打印机，485通信接口等；通信模块主要通过CAN总线和3G无线传输两种方式进行通信传输。
如图1，本发明包括充电模块、自动计量计费模块、数据采集及中心保护控制模块，通信模块四个部分。在用户刷卡并输入用户信息后，如果市电充电，主控开关1闭合，充电启动，自动计量计费模块中计费单元启动。充电过程中，自动监控单元、智能保护预警单元、电池性能管理单元处于启动状态，自动监控单元对车辆信息视频监控，对充电过程中充电电压、充电电流信息通过显示屏监控；智能保护预警单元对过流、欠流、过压、短路等情况进行预警保护，一旦发生预警，则对充电过程采取相应措施；电池性能管理单元采集电池信息，并对充电过程中电池信息实时反馈，用户可在显示屏观察电池充电信息，对性能出现问题的电池进行报警提示。各单元信息通过RS232/485接口传输至数据采集及中心保护控制模块。当用户把卡或按下紧急停充按钮后，充电结束。计费信息及充电模块各单元信息通过通信模块传输至数据中心。
如图2，自动计量计费模块计费流程如下。
①将电动汽车充电设备与充电桩接口可靠连接；
②将IC卡插入插卡槽后，信息界面显示当前IC卡号和剩余电量；
③点击“下一步”按钮，进入“充电方式选择”界面，车主可选择“自动充满”和“定电量”两种模式。点击相应模式按钮后，进入相应设置界面，车主可自主进行电量(最小单位0.5度)的设置；
④点击“下一步”按钮，进入“充电电压和充电电流预设”界面，车主可根据电动汽车额定充电电压和额定充电电流预设；
⑤点击“启动”按钮，输入启动密码，充电机开始充电，显示充电电压及电流，充电时间及已充电量。充电完成后自动停止；
⑥充电机终端设有票据打印机，充电结束后，相关信息会在票据上体现；
⑦充电机终端设有红色的紧急停机按钮。该按钮不仅可以作为安全保障，车主也可在突然需要停止充电时按下。自动计量计费模块采取预扣退回的方式计费和计量，自动清除车主之前选定模式所产生费用。
如图3，当充电桩批量运行后，充电结束后各模块信息通过CAN总线传输至数据中心进行保存，对充电过程中智能保护预警单元工作的充电过程进行编号通过3G无线通信传输至充电桩管理员处以保证充电事故及时处理。