一種電動(dòng)汽車智能充電管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)汽車智能充電技術(shù)，屬電動(dòng)汽車智能用電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車投運(yùn)已有多年，但目前電動(dòng)汽車的應(yīng)用，特別是私家電動(dòng)汽車的應(yīng)用并不是十分普及，具體運(yùn)行狀況可歸納為:(I)電動(dòng)汽車不普及，造成高價(jià)建立起來(lái)的充電粧基本處于閑置狀態(tài)，充電粧除了占地費(fèi)用，日常的維護(hù)成本也較高。(2)若電動(dòng)汽車要普及投入運(yùn)行，目前現(xiàn)有的充電粧還是太少了，用戶充電艱難的原因阻礙了電動(dòng)汽車的發(fā)展。
[0003]以上兩個(gè)方面的問(wèn)題互相制約，充電站和充電粧沒(méi)普及，電動(dòng)汽車就難以推廣；電動(dòng)汽車沒(méi)推廣建設(shè)充電站和充電粧就是極大地浪費(fèi)。但從市場(chǎng)和政府的角度出發(fā)還是應(yīng)首先發(fā)展充電站和充電粧，要普及和推廣電動(dòng)汽車就首先要解決電動(dòng)汽車充電難的問(wèn)題。目前電動(dòng)汽車基本采用充電站或充電粧進(jìn)行充電，但采用現(xiàn)有的充電站或充電粧充電還存在以下難題:(I )造價(jià)昂貴:充電粧存在的最大問(wèn)題是建設(shè)投資大、運(yùn)營(yíng)成本高。若要建設(shè)家庭充電粧和公共充電設(shè)施，普通的慢充公共充電粧成本價(jià)約為1.4萬(wàn)元，若要加顯示屏、支付系統(tǒng)及數(shù)據(jù)追蹤器等設(shè)備，價(jià)格就可以上到3.6萬(wàn)元。為了提升效率，公共粧一般都是快充。快充粧成本約為每個(gè)20萬(wàn)-50萬(wàn)元。目前我國(guó)已建成的400余座充電站幾乎沒(méi)有盈利，全部處于虧損狀態(tài)；比如在深圳運(yùn)營(yíng)的7座充電站，每年虧損1300萬(wàn)元。建粧成本高，運(yùn)營(yíng)還有巨額虧損，所以充電粧難以普及。(2 )充電粧的兼容問(wèn)題:根據(jù)2011年制定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20234，充電粧的接口分為直流接口和交流接口兩種。目前，大部分充電粧生產(chǎn)企業(yè)主推直流接口，只有比亞迪主推交流接口。雖然國(guó)標(biāo)上對(duì)電動(dòng)汽車和充電設(shè)備的通信協(xié)議已有規(guī)定，但是一些部門和企業(yè)會(huì)在國(guó)標(biāo)上增加一些自己的要求。譬如有的充電時(shí)，會(huì)先用脈沖電流測(cè)試，然后再直流恒流。部分企業(yè)從保護(hù)自己利益角度出發(fā)，生產(chǎn)出只適合自己電動(dòng)汽車的充電粧。(3)配套設(shè)備:充電粧建設(shè)除了需要電源、資金外，還需要土地和當(dāng)?shù)匚飿I(yè)的支持。在在寸土寸金的大城市，住宅用地尚且不足，哪來(lái)的地建設(shè)充電站、充電粧。高壓充電粧對(duì)用電容量會(huì)有更大的要求，而一般小區(qū)的用電量、線路都已固定，安裝充電粧意味著要調(diào)整小區(qū)的用電量，改造線路，物業(yè)公司要增加更多安全負(fù)擔(dān)。
[0004]以上三大難題造成充電粧建設(shè)困難，而充電粧建設(shè)困難又讓電動(dòng)車無(wú)處充電、難以普及。其實(shí)，電動(dòng)車典型的應(yīng)用場(chǎng)景是白天上下班用車。晚上回到家，在居民用電低谷時(shí)候，利用低價(jià)電充電。采用長(zhǎng)時(shí)間慢充方式，也不一定非得充滿，因?yàn)閮纱纬潆婇g隔只有一個(gè)白天的時(shí)間，行駛里程也未必很長(zhǎng)。所以，電動(dòng)汽車車主并不需要昂貴的充電粧，更需要的是一個(gè)充電插座。
[0005]空調(diào)插座最高可以支持3.5kff的設(shè)備，不追求峰值，扣取充電轉(zhuǎn)化的效率因素，實(shí)際2kW是沒(méi)有問(wèn)題的。如果電動(dòng)汽車一小時(shí)能充2度電，那么晚上22點(diǎn)開(kāi)始到第二天早晨7點(diǎn)，9個(gè)小時(shí)可以充18千瓦時(shí)的電。可以支持100公里左右的純電里程。而日常上下班一天很少超過(guò)50公里。
[0006]相對(duì)于昂貴的充電粧，充電插座的成本可以忽略不計(jì)，并且目前大多數(shù)電動(dòng)汽車都具有市電充電的模式，雖然充電粧有各自的標(biāo)準(zhǔn)，但市電充電接口是相同的O針對(duì)這一狀況，為解決使用充電粧充電的成本、兼容、配套三大難題，本實(shí)用新型提出了一種全新的思路:私家電動(dòng)汽車采用智能充電插座充電，電動(dòng)汽車通過(guò)智能充電插座充電的同時(shí)，充分利用WIFI技術(shù)和無(wú)線公網(wǎng)技術(shù)能隨時(shí)接收使用者的控制命令，并按使用者需求向使用者發(fā)送電動(dòng)汽車充電狀態(tài)和信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是，為了解決目前由于充電粧價(jià)格高、占地費(fèi)用貴、維護(hù)成本高、充電時(shí)間長(zhǎng)、充電位置受限制，造成電動(dòng)汽車難以普及的難題；本實(shí)用新型提出一種電動(dòng)汽車智能充電管理系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下，本實(shí)用新型電動(dòng)汽車智能充電管理系統(tǒng)由智能插座、智能交互終端、WIFI或GPRS網(wǎng)絡(luò)及用戶手機(jī)客戶端組成。智能插座通過(guò)WIFI與智能交互終端連接；智能交互終端連接通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)與用戶手機(jī)客戶端連接。
[0009]智能插座以小區(qū)、寫字樓、商場(chǎng)、醫(yī)院、學(xué)校、企事業(yè)單位停車場(chǎng)為重點(diǎn)，每個(gè)停車場(chǎng)部署一個(gè)智能交互終端，停車場(chǎng)的每個(gè)停車位配備一個(gè)智能充電插座，只要將電網(wǎng)引出供電電源線與智能充電插座正確連接部署即可。智能插座通電后即可給電動(dòng)汽車充電，同時(shí)可通過(guò)WIFI與智能交互終端進(jìn)行通訊和信息交互，智能交互終端再通過(guò)無(wú)線公網(wǎng)與用戶手機(jī)客戶端進(jìn)行通訊或信息交互。
[0010]智能充電插座由常規(guī)的電源插座、用電信息計(jì)量單元、WIFI通訊模塊和控制模塊所組成。由常規(guī)的電源插座、用電信息計(jì)量單元、WIFI通訊模塊、控制模塊和內(nèi)置開(kāi)關(guān)所組成。用電信息計(jì)量單元、WIFI通訊模塊和控制模塊均安裝在常規(guī)的電源插座內(nèi)；所述智能插座的內(nèi)置開(kāi)關(guān)，可受控制模塊控制，對(duì)智能插座輸出的通電、斷電進(jìn)行控制；用電信息計(jì)量單元與控制模塊相連，控制模塊連接WIFI通訊模塊。
[0011]由于WIFI的無(wú)線覆蓋半徑小于100米，當(dāng)車庫(kù)面積較大時(shí)，只要有幾個(gè)公共的路由器，即可使停車場(chǎng)所有的插座都可以聯(lián)網(wǎng)。
[0012]常規(guī)的電源插座:將電動(dòng)汽車市電充電插頭插入智能插座即可將電網(wǎng)電源接通輸入電動(dòng)汽車給電池充電，智能插座具有內(nèi)置開(kāi)關(guān)，可受控制模塊控制，對(duì)智能插座輸出的通電、斷電進(jìn)行控制。
[0013]用電信息計(jì)量單元:由高電阻分壓采樣電路、錳銅片電流采樣電路和計(jì)量芯片組成；輸入的電壓電流轉(zhuǎn)變成小的采樣電壓電流信號(hào)，再進(jìn)入計(jì)量芯片，獲得用電量、電流、電壓、有功功率的信息。智能充電插座通過(guò)WIFI方式將信息傳送到智能交互終端。
[0014]WIFI通訊模塊:在智能充電插座內(nèi)嵌入一片WIFI模塊，所述WIFI模塊由無(wú)線收發(fā)器、功率放大器、低噪聲放大器、收發(fā)切換器和天線五部分組成。無(wú)線收發(fā)器模塊是WIFI通訊模塊的核心器件，本實(shí)用新型無(wú)線收發(fā)器模塊采用AR9220芯片，該芯片支持IEEE802.11η，兼容802.llb/g無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。支持雙頻，2.4GHz和5GHz，具備二發(fā)二收(2T2R)性能。AR9220在40MHz帶寬時(shí)，最高的傳輸速率可以達(dá)到300Mbps。
[0015]控制模塊通過(guò)WIFI通訊模塊接收手機(jī)客戶端的命令，再對(duì)插座供電進(jìn)行通電、斷電控制，同時(shí)也根據(jù)充電信息對(duì)插座供電進(jìn)行通斷或保護(hù)。
[0016]本實(shí)用新型智能交互終端由控制模塊CPU、GPRS模塊、WIFI通訊模塊和其它輔助模塊(包括電源、顯示、鍵盤等)組成。是智能充電管理系統(tǒng)中的重要器件。在手機(jī)客戶端和智能充電插座之間的通訊過(guò)程中，起著信息上傳下達(dá)的中轉(zhuǎn)站作用。
[0017]控制模塊主要包括微處理器RDC R8822, Flash芯片(512K字節(jié))，SRAM芯片(1MX16位)，時(shí)鐘芯片DS1820等。控制模塊負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)智能充電插座和手機(jī)客戶端之間的通訊信息，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)智能充電插座與客戶手機(jī)號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，負(fù)責(zé)管理整個(gè)充電流程。
[0018]GPRS模塊有I個(gè)SM卡槽、I個(gè)直流電源接口、I個(gè)天線接口。負(fù)責(zé)通過(guò)無(wú)線公網(wǎng)與手機(jī)客戶端通訊和信息交互。在SIM卡槽內(nèi)插入I張SIM卡，比如該卡號(hào)碼為136YYYY