一種電動汽車智能充電管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電動汽車智能充電技術(shù)，屬電動汽車智能用電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車投運已有多年，但目前電動汽車的應(yīng)用，特別是私家電動汽車的應(yīng)用并不是十分普及，具體運行狀況可歸納為:(I)電動汽車不普及，造成高價建立起來的充電粧基本處于閑置狀態(tài)，充電粧除了占地費用，日常的維護成本也較高。(2)若電動汽車要普及投入運行，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汽車的發(fā)展。
[0003]以上兩個方面的問題互相制約，充電站和充電粧沒普及，電動汽車就難以推廣；電動汽車沒推廣建設(shè)充電站和充電粧就是極大地浪費。但從市場和政府的角度出發(fā)還是應(yīng)首先發(fā)展充電站和充電粧，要普及和推廣電動汽車就首先要解決電動汽車充電難的問題。目前電動汽車基本采用充電站或充電粧進行充電，但采用現(xiàn)有的充電站或充電粧充電還存在以下難題:(I )造價昂貴:充電粧存在的最大問題是建設(shè)投資大、運營成本高。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約為1.4萬元，若要加顯示屏、支付系統(tǒng)及數(shù)據(jù)追蹤器等設(shè)備，價格就可以上到3.6萬元。為了提升效率，公共粧一般都是快充?？斐浠挸杀炯s為每個20萬-50萬元。目前我國已建成的400余座充電站幾乎沒有盈利，全部處于虧損狀態(tài)；比如在深圳運營的7座充電站，每年虧損1300萬元。建粧成本高，運營還有巨額虧損，所以充電粧難以普及。(2 )充電粧的兼容問題:根據(jù)2011年制定的國家標(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。雖然國標(biāo)上對電動汽車和充電設(shè)備的通信協(xié)議已有規(guī)定，但是一些部門和企業(yè)會在國標(biāo)上增加一些自己的要求。譬如有的充電時，會先用脈沖電流測試，然后再直流恒流。部分企業(yè)從保護自己利益角度出發(fā)，生產(chǎn)出只適合自己電動汽車的充電粧。(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，哪來的地建設(shè)充電站、充電粧。高壓充電粧對用電容量會有更大的要求，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)困難又讓電動車無處充電、難以普及。其實，電動車典型的應(yīng)用場景是白天上下班用車。晚上回到家，在居民用電低谷時候，利用低價電充電。采用長時間慢充方式，也不一定非得充滿，因為兩次充電間隔只有一個白天的時間，行駛里程也未必很長。所以，電動汽車車主并不需要昂貴的充電粧，更需要的是一個充電插座。
[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，實際2kW是沒有問題的。如果電動汽車一小時能充2度電，那么晚上22點開始到第二天早晨7點，9個小時可以充18千瓦時的電?？梢灾С?00公里左右的純電里程。而日常上下班一天很少超過50公里。
[0006]相對于昂貴的充電粧，充電插座的成本可以忽略不計，并且目前大多數(shù)電動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，本實用新型提出了一種全新的思路:私家電動汽車采用智能充電插座充電，電動汽車通過智能充電插座充電的同時，充分利用WIFI技術(shù)和無線公網(wǎng)技術(shù)能隨時接收使用者的控制命令，并按使用者需求向使用者發(fā)送電動汽車充電狀態(tài)和信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的是，為了解決目前由于充電粧價格高、占地費用貴、維護成本高、充電時間長、充電位置受限制，造成電動汽車難以普及的難題；本實用新型提出一種電動汽車智能充電管理系統(tǒng)。
[0008]本實用新型的技術(shù)方案如下，本實用新型電動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)及用戶手機客戶端組成。智能插座通過WIFI與智能交互終端連接；智能交互終端連接通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與用戶手機客戶端連接。
[0009]智能插座以小區(qū)、寫字樓、商場、醫(yī)院、學(xué)校、企事業(yè)單位停車場為重點，每個停車場部署一個智能交互終端，停車場的每個停車位配備一個智能充電插座，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汽車充電，同時可通過WIFI與智能交互終端進行通訊和信息交互，智能交互終端再通過無線公網(wǎng)與用戶手機客戶端進行通訊或信息交互。
[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、用電信息計量單元、WIFI通訊模塊、控制模塊和內(nèi)置開關(guān)所組成。用電信息計量單元、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)置開關(guān)，可受控制模塊控制，對智能插座輸出的通電、斷電進行控制；用電信息計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的無線覆蓋半徑小于100米，當(dāng)車庫面積較大時，只要有幾個公共的路由器，即可使停車場所有的插座都可以聯(lián)網(wǎng)。
[0012]常規(guī)的電源插座:將電動汽車市電充電插頭插入智能插座即可將電網(wǎng)電源接通輸入電動汽車給電池充電，智能插座具有內(nèi)置開關(guān)，可受控制模塊控制，對智能插座輸出的通電、斷電進行控制。
[0013]用電信息計量單元:由高電阻分壓采樣電路、錳銅片電流采樣電路和計量芯片組成；輸入的電壓電流轉(zhuǎn)變成小的采樣電壓電流信號，再進入計量芯片，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。無線收發(fā)器模塊是WIFI通訊模塊的核心器件，本實用新型無線收發(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，最高的傳輸速率可以達到300Mbps。
[0015]控制模塊通過WIFI通訊模塊接收手機客戶端的命令，再對插座供電進行通電、斷電控制，同時也根據(jù)充電信息對插座供電進行通斷或保護。
[0016]本實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。在手機客戶端和智能充電插座之間的通訊過程中，起著信息上傳下達的中轉(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)，時鐘芯片DS1820等?？刂颇K負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)智能充電插座和手機客戶端之間的通訊信息，負(fù)責(zé)存儲智能充電插座與客戶手機號之間的對應(yīng)關(guān)系，負(fù)責(zé)管理整個充電流程。
[0018]GPRS模塊有I個SM卡槽、I個直流電源接口、I個天線接口。負(fù)責(zé)通過無線公網(wǎng)與手機客戶端通訊和信息交互。在SIM卡槽內(nèi)插入I張SIM卡，比如該卡號碼為136YYYY