本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在眾多電動(dòng)汽車充電設(shè)備應(yīng)用中，充電設(shè)備比較簡單單一，一般是交流變直流、交流變交流、直流變交流、直流變直流方式，并且，基本是分體式、一體式充電設(shè)備呈現(xiàn)模式。

現(xiàn)有的充電系統(tǒng)存在的技術(shù)缺點(diǎn)是：

1、無法實(shí)現(xiàn)交直流輸入及交直流輸出，不能滿足多種充電方式的需求。

2、現(xiàn)有充電設(shè)備系統(tǒng)基本都是場所固定，體型較大，不宜移動(dòng)，不夠方便。

3、現(xiàn)有的充電系統(tǒng)的不夠智能化。

4、現(xiàn)有的充電系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享且不具有實(shí)時(shí)報(bào)警的功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開了一種便攜式電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)及方法，本發(fā)明由輸入模塊、能量存儲模塊、轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊，人機(jī)交互、充電控制模塊，計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊等部分構(gòu)成，能夠完成多種功能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：

一種便攜式電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，包括：充電控制模塊，所述充電控制模塊分別與輸入模塊、轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊及人機(jī)交互模塊通信；

所述充電控制模塊用于實(shí)現(xiàn)對輸入回路信息、轉(zhuǎn)換回路信息、輸出回路信息的采集和控制；

所述人機(jī)交互模塊用于設(shè)置充電輸入?yún)?shù)、充電轉(zhuǎn)換參數(shù)及充電輸出參數(shù)；

所述輸入模塊，用于提供功率的輸入，實(shí)現(xiàn)單或多交流輸入、單或多直流輸入以及單或多交流直流互備式輸入方式；

所述轉(zhuǎn)換模塊，根據(jù)充電控制模塊的控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流或直流變交流方式的電源轉(zhuǎn)換；

所述輸出模塊，用于實(shí)現(xiàn)單或多交流輸出、單或多直流輸出、單或者多交直流同時(shí)輸出方式，通過充電控制模塊完成直流控制方式單或多路輸出、交流控制方式的單或者多路輸出；

所述充電控制模塊還通過無線通信模塊將接收的信息傳輸至云平臺，在云平臺進(jìn)行展示，便于遠(yuǎn)程的對該系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控及管理。

所述無線通信模塊為藍(lán)牙模塊、紅外模塊或Zig Bee模塊，所述云平臺包括云服務(wù)器及與之配套的顯示裝置。

所述充電控制模塊還與報(bào)警模塊相連，當(dāng)充電時(shí)間或者與之相連的模塊的故障信息或者充電控制模塊自身存在故障時(shí)均會發(fā)出報(bào)警信息，發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信息。便于及時(shí)了解該系統(tǒng)的工作狀態(tài)，提高使用的可靠性及安全性。

進(jìn)一步的，所述交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電系統(tǒng)還可以包括能量存儲模塊，所述能量存儲模塊使用電池作為能量存儲介質(zhì)，具有充電或者放電模式，進(jìn)行放電或者充電功能，所述輸入模塊提供的功率輸入如果是直流輸入，功率可以直接傳輸?shù)侥芰看鎯δK。

進(jìn)一步的，所述輸入模塊提供的功率輸入如果是交流輸入，輸入模塊的交流輸入需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)化后傳輸至能量存儲模塊存儲或者輸出模塊進(jìn)行輸出。

進(jìn)一步的，所述交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電系統(tǒng)還可以包括信息互聯(lián)通信模塊，所述信息互聯(lián)通信模塊與充電控制模塊通信，所述信息互聯(lián)通信模塊支持網(wǎng)口、CAN、485、無線4G通訊方式進(jìn)行互聯(lián)操作，完成充電預(yù)約、預(yù)約充電、遠(yuǎn)程充電控制及在線支付功能。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換后為能量存儲模塊或輸出模塊提供能量輸出。

進(jìn)一步的，所述充電控制模塊對輸入回路的控制實(shí)現(xiàn)輸入回路具備直流時(shí)序及交流時(shí)序供電控制輸入方式，實(shí)現(xiàn)單或者多路的主備切換的輸入控制方式，可以給能量存儲模塊或者轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換口提供能量；

進(jìn)一步的，所述充電控制模塊對輸出回路的控制實(shí)現(xiàn)輸出回路具備完成直流時(shí)序、交流時(shí)序供電控制方式，輸出回路的供電電源可以是輸入模塊通過轉(zhuǎn)變模塊直接供電，或者能量存儲模塊直接通過轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行供電方式。

進(jìn)一步的，所述交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電系統(tǒng)還可以包括計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊，所述計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊與充電控制模塊相連，實(shí)現(xiàn)對充電過程中電量的統(tǒng)計(jì)及計(jì)費(fèi)。

進(jìn)一步的，所述輸入模塊包括多個(gè)交流輸入口及多個(gè)直流輸入口、輸入口控制模塊、主設(shè)備控制模塊、第一能量計(jì)量模塊及輸入口采集處理模塊，主設(shè)備控制模塊分別與輸入口控制模塊、第一能量計(jì)量模塊及輸入口采集處理模塊通信；

通過人機(jī)交互模塊的人機(jī)界面選擇輸入方式之后，輸入采集處理模塊采集輸入口的信息，然后輸入口控制模塊控制對輸入口進(jìn)行輸入口的選擇和確認(rèn)，并且控制調(diào)節(jié)能量輸入，通過能量計(jì)量模塊，記錄輸入口電能的總輸入量。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)換模塊：主要完成輸入對輸出的設(shè)定能量轉(zhuǎn)換，包括n個(gè)AC/AC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)AC/DC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換模塊；

根據(jù)人機(jī)交互模塊的人機(jī)界面預(yù)設(shè)的充電值或者充電方式，輸出口提供的充電需求，確定能量轉(zhuǎn)換方式，同時(shí)滿足能量從輸入口到輸出口的能量調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，所述輸出模塊：包括n個(gè)交流輸出口及n個(gè)直流輸出口，輸出口控制模塊、第二能量計(jì)量模塊及輸出口采集處理模塊；

根據(jù)人機(jī)交互模塊的人機(jī)界面選擇輸出方式之后，通過輸出口控制模塊，完成交流或者直流口的輸出控制，并且通過輸出口采集處理模塊信息的反饋，可以矯正調(diào)整輸出口的能量輸出；能量輸出時(shí)通過第二計(jì)量模塊可以計(jì)算出能量對外提供量，從而可以完成計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)功能。

進(jìn)一步的，所述能量存儲模塊：包括n個(gè)電池組，輸入輸出控制模塊、第三電能計(jì)量模塊及信息采集模塊；

電池組通過輸入輸出控制模塊的輸入控制可以接收電能，進(jìn)而存儲電能，通過輸入輸出控制模塊的輸出控制可以讓電池放電，對外提供電能；在電池充放電能過程，第三電能計(jì)量模塊可以記錄每次充放電量的值；在整個(gè)過程中，電壓電流以及輸入開關(guān)和輸出開關(guān)的信號以及控制都通過信號采集模塊來完成。

一種交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電方法，包括以下步驟：

參數(shù)設(shè)置：通過人機(jī)交互模塊對應(yīng)的人機(jī)界面設(shè)置充電輸入?yún)?shù)、充電轉(zhuǎn)換參數(shù)及充電輸出參數(shù)；

充電控制模塊根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對輸入回路信息、轉(zhuǎn)換回路信息、輸出回路信息的采集和控制；

利用輸入模塊提供功率的輸入，實(shí)現(xiàn)單或多交流輸入、單或多直流輸入以及單或多交流直流互備式輸入方式；

輸入模塊輸入的功率進(jìn)入轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)充電控制模塊的控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流或直流變交流方式的電源轉(zhuǎn)換；

根據(jù)參數(shù)的設(shè)置輸出模塊實(shí)現(xiàn)單或多交流輸出、單或多直流輸出、單或者多交直流同時(shí)輸出方式，通過充電控制模塊完成直流控制方式單或多路輸出、交流控制方式的單或者多路輸出。

進(jìn)一步的，輸入模塊輸入的功率進(jìn)入轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)充電控制模塊的控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流或直流變交流方式的電源轉(zhuǎn)換后傳輸至能量存儲模塊進(jìn)行能量存儲。

進(jìn)一步的，輸入模塊輸入的電量、輸出模塊輸出的電量及能量存儲模塊存儲的電量均可進(jìn)行計(jì)量計(jì)費(fèi)。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明交直流輸入交直流輸出可移動(dòng)便攜式多功能充電系統(tǒng)，一方面通過輸入口以同時(shí)或主備式接入電能，能量可經(jīng)過轉(zhuǎn)換模塊存儲到電池組內(nèi)，輸入口電能和電池組電能可同時(shí)或者主備方式通過轉(zhuǎn)換模塊，對供電輸出口提供電能輸出；另一方面根據(jù)輸入輸出功率以及電池組容量配置，可附著于移動(dòng)設(shè)備或者空間較小的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)應(yīng)急式、簡便便攜式充電，并也可通過人機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)平臺交互完成充電信息共享、充電控制、計(jì)費(fèi)支付功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種交直流輸入、輸出簡便式多功能充電系統(tǒng)及方法原理框圖；

圖2是本發(fā)明輸入模塊處理圖；

圖3是本發(fā)明轉(zhuǎn)換模塊處理圖；

圖4是本發(fā)明輸出模塊處理圖；

圖5是本發(fā)明能量存儲模塊處理圖；

圖6本發(fā)明的充電信號流程圖；

圖7本發(fā)明的用戶使用流程圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：

如圖1所示，一種交直流輸入輸出簡便式多功能充電系統(tǒng)由輸入模塊、信息互聯(lián)通信模塊、能量存儲模塊、轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊，人機(jī)交互、充電控制模塊，計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊等部分構(gòu)成。

輸入模塊：可以單或多交流輸入、單或多直流輸入、單或多交流直流互備式輸入方式，提供功率的輸入。輸入模塊可以根據(jù)需要進(jìn)行拆卸和添加。

根據(jù)系統(tǒng)的整體配置，輸入模塊提供的是功率輸入，如果是直流輸入，功率可以直接傳輸?shù)侥芰看鎯δK，也可以直接到輸出模塊，如果是交流輸入，需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換模塊，之后可以存儲或者輸出。

能量存儲模塊：使用電池作為能量存儲介質(zhì)、可以選擇充電或者放電模式、進(jìn)行放電或者充電功能。能量存儲模塊，可以根據(jù)需要進(jìn)行拆卸和添加。

轉(zhuǎn)換模塊：可以根據(jù)控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流、直流變交流等多種方式的電源轉(zhuǎn)換，可以對電池或者輸出口提供能量輸出。

輸出模塊：可以單或多交流輸出、單或多直流輸出、單或者多交直流同時(shí)輸出方式，通過充電控制模塊完成直流控制方式單或多路輸出、交流控制方式的單或者多路輸出；并且輸入模塊可以根據(jù)需要進(jìn)行卸載和添加。

人機(jī)交換、充電控制模塊：可以提供完整的充電輸入?yún)?shù)、充電轉(zhuǎn)換參數(shù)、充電輸出參數(shù)設(shè)置；以及輸入回路信息、轉(zhuǎn)換回路信息、輸出回路的采集和控制；輸入回路可具備直流時(shí)序、交流時(shí)序等多種供電控制輸入方式，可實(shí)現(xiàn)單或者多路的主備切換的輸入控制方式，可以給電池或者轉(zhuǎn)換口提供能量；輸出回路具備完成直流時(shí)序、交流時(shí)序等供電控制方式，輸出回路的供電電源可以是輸入模塊通過轉(zhuǎn)變模塊直接供電、或者電池模塊直接通過轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行供電方式。

信息互聯(lián)通信模塊：支持網(wǎng)口、CAN、485、無線4G等多種通訊方式進(jìn)行互聯(lián)操作、完成充電預(yù)約、預(yù)約充電、遠(yuǎn)程充電控制、在線支付等多種功能。

如圖2所示，輸入模塊：可以根據(jù)功率要求和輸入接入要求、靈活實(shí)現(xiàn)單、多、主備等多種組合方式，相應(yīng)的采集、控制模塊也可根據(jù)輸入需要進(jìn)行變動(dòng)；

輸入模塊包括多個(gè)交流輸入口及多個(gè)直流輸入口、輸入口控制模塊、主設(shè)備控制模塊、能量計(jì)量模塊、輸入口采集處理模塊。

人機(jī)界面選擇輸入方式之后，輸入采集處理模塊采集輸入口的信息，然后輸入口控制模塊控制對輸入口進(jìn)行輸入口的選擇和確認(rèn)，并且控制調(diào)節(jié)能量輸入，通過計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊，記錄輸入口電能的總輸入量。

如圖3所示，轉(zhuǎn)換模塊：主要完成輸入對輸出的設(shè)定能量轉(zhuǎn)換，包括n個(gè)AC/AC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)AC/DC轉(zhuǎn)換模塊，n個(gè)DC/AC轉(zhuǎn)換模塊，

根據(jù)人機(jī)界面預(yù)設(shè)的充電值或者充電方式，輸出口提供的充電需求，確定合適的能量轉(zhuǎn)換方式，同時(shí)滿足能量從輸入口到輸出口的能量調(diào)節(jié)。

如圖4所示，輸出模塊：包括n個(gè)交流輸出口及n個(gè)直流輸出口，輸出口控制模塊、能量計(jì)量模塊及輸出口采集處理模塊；

人機(jī)界面選擇輸出方式之后，通過輸出控制模塊，完成交流或者直流口的輸出控制，并且通過輸出口的采集處理模塊信息的反饋，可以矯正調(diào)整輸出口的能量輸出；能量輸出時(shí)通過計(jì)量模塊可以計(jì)算出能量對外提供量，從而可以完成計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)功能。

如圖5所示，能量存儲模塊：包括n個(gè)電池組，輸入輸出控制模塊、電能計(jì)量模塊及信息采集模塊；

電池組通過輸入控制可以接收電能，進(jìn)而存儲電能，通過輸出控制可以讓電池放電，對外提供電能；在電池充放電能過程，電能計(jì)量模塊可以記錄每次充放電量的值；在整個(gè)過程中，電壓電流以及輸入開關(guān)和輸出開關(guān)的信號以及控制都通過信號采集模塊來完成。

如圖6所示，一種交直流輸入輸出的可移動(dòng)且便攜式充電方法，包括以下步驟：

參數(shù)設(shè)置：通過人機(jī)交互模塊對應(yīng)的人機(jī)界面設(shè)置充電輸入?yún)?shù)、充電轉(zhuǎn)換參數(shù)及充電輸出參數(shù)；

充電控制模塊根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對輸入回路信息、轉(zhuǎn)換回路信息、輸出回路信息的采集和控制；

利用輸入模塊提供功率的輸入，實(shí)現(xiàn)單或多交流輸入、單或多直流輸入以及單或多交流直流互備式輸入方式；

輸入模塊輸入的功率進(jìn)入轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)充電控制模塊的控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流或直流變交流方式的電源轉(zhuǎn)換；

根據(jù)參數(shù)的設(shè)置輸出模塊實(shí)現(xiàn)單或多交流輸出、單或多直流輸出、單或者多交直流同時(shí)輸出方式，通過充電控制模塊完成直流控制方式單或多路輸出、交流控制方式的單或者多路輸出。

輸入模塊輸入的功率進(jìn)入轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)充電控制模塊的控制實(shí)現(xiàn)交流變交流、直流變直流、交流變直流或直流變交流方式的電源轉(zhuǎn)換后傳輸至能量存儲模塊進(jìn)行能量存儲。

輸入模塊輸入的電量、輸出模塊輸出的電量及能量存儲模塊存儲的電量均可進(jìn)行計(jì)量計(jì)費(fèi)。

需要說明的是，本申請的充電系統(tǒng)的工作的過程是通過當(dāng)前系統(tǒng)的配屬模塊，可以實(shí)現(xiàn)功率的輸入從而達(dá)到功率的存儲或輸出。組合根據(jù)需要的功能應(yīng)用，可以有多種樣式存在。

1、輸入模塊可以拆卸和添加。

2、電池模塊可以拆卸和添加。

3、輸出模塊可以拆卸和添加。

4、計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊可以拆卸和添加。

5、可以以人機(jī)交互、充電控制模塊+轉(zhuǎn)換模塊+輸入模塊+能量存儲模塊方式存在。

6、可以以人機(jī)交互、充電控制模塊+輸入模塊+轉(zhuǎn)換模塊+輸出模塊方式存在。

7、可以以人機(jī)交互、充電控制模塊+能量存儲模塊+轉(zhuǎn)換模塊+輸出模塊方式存在。

8、可以以人機(jī)交互、充電控制模塊+輸入模塊+轉(zhuǎn)換模塊+輸出模塊+信息互聯(lián)通信模塊+計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊。

9、可以以人機(jī)交互、充電控制模塊+輸入模塊+轉(zhuǎn)換模塊+輸出模塊+計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊。

10、以上幾種可以靈活組成移動(dòng)應(yīng)急式和簡單便攜式、收費(fèi)和不計(jì)費(fèi)設(shè)備形式存在。

模塊之間通訊方式使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)通訊接口，CAN通訊，485通訊方式，對輸入模塊、能量存儲模塊、轉(zhuǎn)換模塊、輸出模塊，人機(jī)交互模塊，充電控制模塊，計(jì)量計(jì)費(fèi)模塊進(jìn)行通訊的物理連接，接口統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)尺寸規(guī)格。

各個(gè)部分可獨(dú)立的處理完成本模塊功能、獨(dú)立處理本模塊的計(jì)算處理、業(yè)務(wù)處理；又能實(shí)現(xiàn)模塊間的相互通訊與數(shù)據(jù)傳輸控制，以及功能配合處理。

如圖7所示，本發(fā)明的充電系統(tǒng)的充電過程：

A、用戶選擇輸入功能：交流或者直流。

B、用戶選擇存儲功能；

C、用戶選擇輸出方式；

D、充電開始；

E、計(jì)費(fèi)結(jié)算，結(jié)束。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。