專利名稱：帶電動車診斷的電動車充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種診斷和維修信息數(shù)據(jù)收集裝置，此裝置主要裝配在帶有充電系統(tǒng)的外插充電式混合動力車和全電力電動車上。
背景技術(shù)：
目前市面上的電動自行車，主要包括外插充電式混合動力車和全電力電動車，在不久的將來，將變成人們外出交通工具的一個(gè)重要組成部分。這就衍生出新的市場需求，相應(yīng)的電動車充電配備設(shè)施是這類商業(yè)活動成功的關(guān)鍵因素。對于電動車車主來說，為了延長電動車的行駛距離，大量分布的電動車蓄電池充電服務(wù)將是一個(gè)趨勢。在這點(diǎn)上，充電站將提供一種類似于加油站給內(nèi)燃機(jī)加油的服務(wù)，且需要分布廣泛于城鎮(zhèn)。另外，由于電動車內(nèi)部存在著各種復(fù)雜的控制電路和電子元件，為了保證電動車的安全可靠，消費(fèi)者將希望得到精確和易懂的關(guān)于電動車狀態(tài)和信息。傳統(tǒng)對內(nèi)燃機(jī)的預(yù)防性維修方式一般是根據(jù)預(yù)約安排的，車輛在服務(wù)站停留的時(shí)間段內(nèi)，通過標(biāo)準(zhǔn)的車載診斷系統(tǒng)或者OBDII數(shù)據(jù)同步傳輸電纜，對其進(jìn)行診斷和維修。目前一般的電動車，使用民用電源充電，典型的是110VAC/15A或者M(jìn)0VAC/30A。 根據(jù)電動車蓄電池容量和儲存系統(tǒng)的放電等級，可能需要1 6小時(shí)充電時(shí)間。當(dāng)電動車正在充電時(shí)，長時(shí)間的電動車充電過程可以為電動車維修檢查提供一定機(jī)會。此外，對電動車的車載診斷能力的訪問，可以很大程度上延長充電過程，不僅可以保障充電過程的安全性， 還可以優(yōu)化充電速率和施加在蓄電池系統(tǒng)上的電流/電壓。例如，一個(gè)電動跑車需要裝備一個(gè)56kW的蓄電池才能達(dá)到且保持高速(最高速度達(dá)125mph)，且致更遠(yuǎn)的距離(達(dá)220英里)，相當(dāng)于汽油動力車輛。它可能需要用240V、 70A的輸入充電達(dá)3. 5小時(shí)。盡管如此，由于電池的內(nèi)阻，這個(gè)充電速度必定在電池里產(chǎn)生大量的熱量。其結(jié)果是它必須采用冷卻系統(tǒng)來保證充電的安全運(yùn)行(也使行車途中維持高輸出功率)。于是，機(jī)車會為蓄電池施加冷卻系統(tǒng)，這個(gè)冷卻系統(tǒng)包括冷卻液和與內(nèi)燃機(jī)引擎類似的熱交換器。這個(gè)例子表明電動車為了達(dá)到最快的充電速度將需要很多電池冷卻方式，但是在前人的技術(shù)中并沒有充分的保證。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種帶電動車診斷的電動車充電裝置，站點(diǎn)為電動車蓄電池提供充電服務(wù)，根據(jù)診斷信息來判定充電過程是否開始或安全，且利用電動車實(shí)時(shí)監(jiān)測，保障充電過程安全且快速完成。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種帶電動車診斷的電動車充電裝置，其包括車輛能源連接裝置，連接車輛蓄電池和充電裝置，給電動車提供充電能源；車輛數(shù)據(jù)總線，連接車輛的多種傳感器，識別車輛和蓄電池系統(tǒng)；車輛診斷裝置，通過數(shù)據(jù)傳輸器連接到車載數(shù)據(jù)總線上發(fā)送診斷報(bào)告數(shù)據(jù)；診斷報(bào)告裝置，接收所述車輛診斷裝置的診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的診斷數(shù)據(jù)發(fā)送到充電站賬單系統(tǒng)上；電壓和電流控制裝置，連接到車輛的蓄電池上，并接收所述車輛診斷裝置的充電數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 將處理后的充電數(shù)據(jù)輸出到收銀系統(tǒng)上。進(jìn)一步，包括電池冷卻裝置，用于連接蓄電池，通過所述車輛數(shù)據(jù)總線接受的數(shù)據(jù)，激活車輛的車載電池冷卻系統(tǒng)保持充電的最佳狀態(tài)。進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)傳輸器為IEEE 802. Ix協(xié)議接口、藍(lán)牙無線連接、IEEE1394接口、USB2. 0 或 USB3. 0 接口。進(jìn)一步，所述電動車包括電機(jī)、蓄電池、電動機(jī)控制系統(tǒng)以及傳感器。本實(shí)用新型達(dá)到的技術(shù)效果如下本實(shí)用新型的帶電動車診斷的電動車充電裝置，包括給電動車蓄電池提供充電服務(wù)、充電系統(tǒng)的安全連接和斷開。給電動車的充電系統(tǒng)配備額外的電動車服務(wù)和支持界面， 給電動車用戶提供額外的支持服務(wù)。提供OBD或者OBDII類似的診斷界面給消費(fèi)者，將數(shù)據(jù)報(bào)告賣給消費(fèi)者，或者將數(shù)據(jù)報(bào)告作為刺激電動車司機(jī)使用充電服務(wù)消費(fèi)，而免費(fèi)提供診斷報(bào)告給司機(jī)。當(dāng)充電電路或者通過診斷界面得到的報(bào)告提示出錯(cuò)時(shí)，能自動停止充電系統(tǒng)的運(yùn)行。在充電運(yùn)行途中當(dāng)需要時(shí)，對電池或者能量儲存系統(tǒng)能夠進(jìn)行熱控制，以提高充電速度和保障安全。當(dāng)診斷界面發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，允許用戶遠(yuǎn)程訪問。

圖1為充電站的主要組成部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為在充電過程中電動車和充電站的主要關(guān)系的框圖；圖3為本實(shí)用新型使用電動車充電系統(tǒng)給電動車蓄電池充電的流程圖。圖中附圖標(biāo)記如下11民用電網(wǎng) 12可替代能源13電腦控制系統(tǒng) 14充電站15電動車 16線纜21電力推進(jìn)電機(jī) 22蓄電池23電動機(jī)控制系統(tǒng)M傳感器25 J6車載數(shù)據(jù)總線 31車輛診斷裝置32數(shù)據(jù)傳輸器33診斷報(bào)告裝置 34充電電壓和電流控制36賬單系統(tǒng) 37蓄電池冷卻裝置。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對本實(shí)用新型的限定。圖1是本實(shí)用新型的主要物理組成部分，主要電源是來自民用電網(wǎng)11或者可替代能源12或者二者的綜合?？商娲茉?2可以是下面的一種或幾種太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電、太陽能收集器或蒸汽機(jī)等。主要電源將提供設(shè)備的日用能源消耗，也連接到電動車充電站14。充電站14通過線纜16提供充電服務(wù)給電動車15。電動車15可以是外插充電式混合動力車或全電力電動車。在電動車15的充電過程中，充電站14通過與內(nèi)置在電動車15里的傳感器M和微處理器通信，進(jìn)行電動車15的診斷檢查。線纜16傳輸充電電流，也包括在充電站14和電動車15之間的數(shù)據(jù)通路以達(dá)到充電控制和診斷的目的，詳情如下。一臺電腦控制系統(tǒng)13 被連接到電動車15上，可以通過線纜16或者其他公知的有線或者無線數(shù)據(jù)傳輸器件。[0025]圖2中所示電動車15主要包括電力推進(jìn)電機(jī)21、蓄電池22、電動機(jī)控制系統(tǒng)23， 電動機(jī)控制系統(tǒng)23可以對司機(jī)的命令做出反應(yīng)，將電功率傳達(dá)到電動機(jī)并推動車輛。車輛 15還包括多種傳感器M，傳感器M主要用來監(jiān)測電池溫度、充電狀態(tài)等操作參數(shù)。傳感器 24連接到車載數(shù)據(jù)總線25、26，例如公知的ODB、ODB II或者CAN。充電站14擁有車輛診斷設(shè)施31，通過數(shù)據(jù)傳輸器32連接到車載數(shù)據(jù)總線沈上。 數(shù)據(jù)傳輸器32可以包括典型的任何IEEE標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通路，包括但不局限于IEEE 802. Ix協(xié)議接口、藍(lán)牙無線連接、IEEE 1394接口、USB2.0或USB3.0接口等。數(shù)據(jù)可以編碼且通過充電線纜16傳輸。車輛診斷裝置31鏈接到可以打印車輛詳細(xì)報(bào)告(電動機(jī)、蓄電池、子系統(tǒng)、在車輛微處理存儲器上的出錯(cuò)信息等)的診斷報(bào)告裝置33。診斷報(bào)告裝置33連接到充電站賬單系統(tǒng)36上，以致報(bào)告可以賣給電動車司機(jī)，或者，將這個(gè)報(bào)告作為一個(gè)刺激消費(fèi)手段，免費(fèi)提供給車輛所有者。充電站14包括充電電壓和電流控制34，充電電壓和電流控制34能通過線纜16連接到車輛蓄電池22上。也能接收從車輛診斷裝置31的輸入，然后輸出充電數(shù)據(jù)到收銀系統(tǒng)36上，以達(dá)到對電動車15充電服務(wù)的花費(fèi)計(jì)算。另外，電池冷卻裝置37連接到電動車 15，通過車輛診斷裝置31和診斷報(bào)告裝置33接收從車載數(shù)據(jù)總線沈傳輸?shù)膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)。電池冷卻裝置37可包括引入電動車15蓄電池間隔的空氣或者氣體冷卻劑、蓄電池間隔中的風(fēng)扇或者溫差電敏器件工作的電子線路。除此之外，電池冷卻系統(tǒng)還可以包括激活車輛15的車載電池冷卻系統(tǒng)的裝置(例如，通過車載數(shù)據(jù)總線沈)，以交換電動車內(nèi)部能量儲存元件的熱量，使存儲裝置保持一個(gè)可以安全充電或者充電速度最佳的溫度。如圖3所示，利用圖2中描述的利用充電設(shè)施充電的方法。第一步41要求連接到在充電站14中的電動車15，此時(shí)需使用線纜16和數(shù)據(jù)傳輸器32。在步驟42中，充電系統(tǒng) 14訪問車輛數(shù)據(jù)總線沈，且識別(步驟4 車輛(型號、蓄電池系統(tǒng)等)。這一步對判定車輛是否能夠在充電站14中進(jìn)行充電非常必要。此后，在步驟44中，充電系統(tǒng)執(zhí)行車輛診斷，分析多個(gè)參數(shù)，判定蓄電池22的充電狀態(tài)，預(yù)測出達(dá)到充電飽和狀態(tài)所需要的時(shí)間。這個(gè)步驟對于告知用戶期望服務(wù)時(shí)間、使充電站管理人員對空間的安排和能量消耗管理都至關(guān)重要。如果實(shí)施的是峰值功率定價(jià)方案，此步能使充電站管理人員制定充電服務(wù)計(jì)劃為司機(jī)提供最優(yōu)服務(wù)(最快完成充電)，或者提供最佳的收費(fèi)(將充電服務(wù)延至低高峰時(shí)段)。當(dāng)司機(jī)同意充電服務(wù)(時(shí)間和定價(jià))，蓄電池充電步驟47便開始了。在充電階段， 系統(tǒng)也會監(jiān)控蓄電池的充電狀態(tài)和溫度(步驟48)。此步能使蓄電池充電系統(tǒng)調(diào)整應(yīng)用在蓄電池22上的充電電壓和電流，借以保持蓄電池溫度在適當(dāng)范圍內(nèi)，確保充電過程的安全。此外，為了對蓄電池溫度作出響應(yīng)，根據(jù)實(shí)際需要冷卻蓄電池和排除蓄電池多余的熱， 蓄電池冷卻系統(tǒng)37將被激活(步驟49)。一方面調(diào)整充電電壓和電流，另一方面激活蓄電池冷卻系統(tǒng)，二者相結(jié)合，從充電速度和保持蓄電池22的安全溫度方面來說，可以使充電站進(jìn)行最優(yōu)蓄電池充電。在最后步驟50和步驟51中，可以得到車輛診斷報(bào)告(打印或者電子顯示)，收銀賬單系統(tǒng)36與司機(jī)相配合通過現(xiàn)金/儲蓄卡/信用卡實(shí)現(xiàn)對充電服務(wù)結(jié)算。電動車15便駛離充電站，以便讓下一輛車使用充電服務(wù)。顯然，多個(gè)車輛可以同時(shí)充電，最大程度的利用充電資源。[0033] 以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種帶電動車診斷的電動車充電裝置，特征在于，其包括車輛能源連接裝置，連接車輛蓄電池和充電裝置，給電動車提供充電能源； 車輛數(shù)據(jù)總線，連接車輛的多種傳感器，識別車輛和蓄電池系統(tǒng)； 車輛診斷裝置，通過數(shù)據(jù)傳輸器連接到車載數(shù)據(jù)總線上發(fā)送診斷報(bào)告數(shù)據(jù)； 診斷報(bào)告裝置，接收所述車輛診斷裝置的診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的診斷數(shù)據(jù)發(fā)送到充電站賬單系統(tǒng)上；電壓和電流控制裝置，連接到車輛的蓄電池上，并接收所述車輛診斷裝置的充電數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理后的充電數(shù)據(jù)輸出到收銀系統(tǒng)上。
2.如權(quán)利要求1所述的帶電動車診斷的電動車充電裝置，其特征在于，其進(jìn)一步包括電池冷卻裝置，用于連接蓄電池，通過所述車輛數(shù)據(jù)總線接受的數(shù)據(jù)，激活車輛的車載電池冷卻系統(tǒng)保持充電的最佳狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的帶電動車診斷的電動車充電裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸器為IEEE 802. Ix協(xié)議接口、藍(lán)牙無線連接、IEEE 1394接口、USB2. 0或USB3. 0接口。
4.如權(quán)利要求1所述的帶電動車診斷的電動車充電裝置，其特征在于，所述電動車包括電機(jī)、蓄電池、電動機(jī)控制系統(tǒng)以及傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種帶電動車診斷的電動車充電裝置，包括車輛能源連接裝置，連接車輛蓄電池和充電裝置，給電動車提供充電能源；車輛數(shù)據(jù)總線，連接車輛的多種傳感器，識別車輛和蓄電池系統(tǒng)；車輛診斷裝置，通過數(shù)據(jù)傳輸器連接到車載數(shù)據(jù)總線上發(fā)送診斷報(bào)告數(shù)據(jù)；診斷報(bào)告裝置，接收所述車輛診斷裝置的診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的診斷數(shù)據(jù)發(fā)送到充電站賬單系統(tǒng)上；電壓和電流控制裝置，連接到車輛的蓄電池上，并接收所述車輛診斷裝置的充電數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理后的充電數(shù)據(jù)輸出到收銀系統(tǒng)上。用于給電動車蓄電池提供充電服務(wù)、充電系統(tǒng)的安全連接和斷開。給電動車的充電系統(tǒng)配備額外的電動車服務(wù)和支持界面，提供額外支持服務(wù)。
文檔編號G07F15/00GK201994689SQ201020693490
公開日2011年9月28日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
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