阅读说明：本技术 一种充电桩、系统及充电控制方法 (Charging pile, system and charging control method ) 是由 辛晓帅 郑刚 颉宏宇 王官义 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种充电桩、系统及充电控制方法,主要解决现有技术中存在的现有门充电桩会占用充电车位,给停车和充电都造成不便,存在安全隐患的问题。该一种充电桩系统包括安装于车库内顶部的充电桩本体、用于控制充电桩本体的充电控制模块；充电控制模块的信号输入端电连有电能测量装置,其对应的信号输出端分别电连有充电开关和插头升降模块；插头升降模块通过充电线缆连接有充电插头,充电开关的信号输出端与充电插头的信号输入端电连,充电插头与电动汽车上的插座相匹配。通过上述方案,本发明达到了停车充电方便及不存在安全隐患的目的,具有很高的实用价值和推广价值。(The invention discloses a charging pile, a charging system and a charging control method, and mainly solves the problems that the existing door charging pile in the prior art occupies a charging parking space, causes inconvenience for parking and charging and has potential safety hazards. The charging pile system comprises a charging pile body and a charging control module, wherein the charging pile body is installed at the top in a garage; the signal input end of the charging control module is electrically connected with an electric energy measuring device, and the corresponding signal output ends of the charging control module are respectively electrically connected with a charging switch and a plug lifting module; the plug lifting module is connected with a charging plug through a charging cable, the signal output end of the charging switch is electrically connected with the signal input end of the charging plug, and the charging plug is matched with a socket on the electric automobile. Through the scheme, the purposes of convenient parking and charging and no potential safety hazard are achieved, and the system has high practical value and popularization value.)

一种充电桩、系统及充电控制方法

技术领域

本发明涉及汽车充电领域，具体地说，是涉及一种充电桩、系统及充电控制方法。

背景技术

电动汽车代表着汽车的未来发展方向，随着电动汽车数量的增多，电动汽车充电难的问题开始引起人们的注意。要解决电动汽车充电难的问题，除了建设更多的公共充电桩，分布于车库的私人充电桩也是解决充电问题的一个主要途径。

现有壁挂式和落地式两种充电桩在地下车库中使用都有一定的缺陷。其中落地式充电桩会占用充电车位，给停车和充电都造成不便；壁挂式充电桩则需要车位背靠墙壁这一特定要求，并不适用于所有地下车位；另外地下车库在多雨天气有一定的进水风险，增加了这两种充电桩浸水的风险；最后因为这两种充电桩安装位置较低，增加了人员特别是儿童的触电风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充电桩、系统及充电控制方法，以解决现有门充电桩会占用充电车位，给停车和充电都造成不便，存在安全隐患的问题。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种充电桩包括安装于车库内顶部的充电桩本体。

一种充电桩系统包括安装于车库内顶部的充电桩本体、用于控制充电桩本体的充电控制模块；充电控制模块的信号输入端电连有电能测量装置，其对应的信号输出端分别电连有充电开关和插头升降模块；插头升降模块通过充电线缆连接有充电插头，充电开关的信号输出端与充电插头的信号输入端电连，充电插头与电动汽车上的插座相匹配。

具体地，充电控制模块的信号端口依次电连有无线通信模块、充电管理系统和移动终端；充电管理系统采集充电桩的运行状态和充电状态并发送给移动终端，接收移动终端的控制指令并发送给充电桩。

具体地，插头升降模块电连有控制电缆线伸缩的电机；插头升降模块接收充电控制模块的控制指令，通过电机控制充电线缆的伸缩，实现充电插头升降。

具体地，无线通讯模块为4G模块。

具体地，电能测量装置为智能电表。

具体地，充电开关为接触器开关。

具体地，移动终端为智能手机或平板。

一种充电桩系统的充电控制方法包括以下步骤：

充电时

(S11)通过移动终端下达充电插头下降指令，此指令由移动终端经无线通讯模块发送至充电管理系统；

(S12)充电管理系统将从步骤(S11)获得的充电插头下降指令发送充电控制模块，充电控制模块读取此指令，控制插头升降模块下降充电插头；

(S13)完成步骤(S12)后将充电插头与电动汽车充电插座连接稳固后，用户通过移动终端下达充电开始指令，此指令由移动发送至充电管理系统，通过充电管理系统发送至充电控制模块，充电控制模块读取此指令后，控制充电开关闭合开始给电动汽车充电；

结束充电时

(S21)首先通过移动终端下达充电停止指令，此指令由充电终端发送至充电管理系统；

(S22)充电管理系统将从步骤(S11)获得的充电停止指令发送充电控制模块，充电控制模块读取此指令，控制充电开关断开停止充电；

(S23)完成步骤(S12)后使充电插头与电动汽车充电插座分离，然后用户通过移动终端下达充电插头上升指令，此指令由移动终端传输至充电管理系统发送至充电控制模块，充电控制模块读取此指令，控制插头升降模块上升充电插头电动汽车充电结束。

具体地，充电桩具有电能测量模块；在充电过程中，电能测量模块采集充电电压、电流、电量信息，发送至充电控制模块，充电控制模块将上述信息及充电桩运行状态通过无线通信模块一同上传至充电管理系统，并由充电管理系统将其发送至移动终端。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明将充电桩安装于车库顶部，不但不会占用车库空间，而且降低了设备进水和人员触电的风险。

(2)本发明通过移动终端可查看充电电压、电流、电量信息、充电桩的运行状态和充电状态，便于人们更加直观的查看重新信息，选择合适的充电桩。

(3)本发明通过移动终端下发指令，完成电动汽车的充电和结束充电；使充电过程简单，易操作，更加方面人们的生活。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

图2为充电桩的功能结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

本发明的技术方案是：一种安装在车库顶部对电动汽车进行充电的充电桩，包括吸顶式充电桩、充电管理系统和移动终端三部分；本实施例选择吸顶式充电桩，也可选择其他安装方式将充电桩安装于车库等充电场所的内顶部，如螺纹连接，卡接等。

如图1所示，本发明中的充电桩系统包括安装于车库内顶部的充电桩本体、用于控制充电桩本体的充电控制模块、无线通信模块、电能测量模块、充电开关、插头升降模块和充电插头；充电控制模块是吸顶式充电桩的核心部件，其信号输入端连接电能测量装置，以监测充电时的电压、电流和电量状态，其对应的信号输出端分别电连有充电开关和插头升降模块，输出充电控制指令以控制充电桩的充电开关和充电插头的升降，且充电控制模块与无线通信模块连接，接收充电控制指令和反馈充电桩的充电状态；无线通信模块通过互联网与充电管理系统连接；吸顶式充电桩还包括电能测量模块，其测量充电电压、电流、电量信息，并传给充电控制模块；充电开关接收充电模块的控制指令，断开或闭合充电插头的电力线路；插头升降模块通过充电线缆与充电插头连接，插头升降模块接收充电控制模块的控制指令，控制充电线缆的伸缩，实现充电插头升降；所述充电插头充电时与电动汽车充电插座连接，实现电能传输。

充电管理系统通过互联网分别于吸顶式充电桩和移动终端通信，采集吸顶式充电桩的运行状态和充电状态并发送给移动终端，接收移动终端的控制指令并发送给吸顶式充电桩。

本发明所设计的吸顶式充电系统的充电控制方法如下：

在用户需要为电动汽车充电时，首先通过移动终端下达充电插头下降指令，此指令由移动终端经互联网发送至充电管理系统，通过充电管理系统发送至吸顶式充电桩中的通信模块，由充电控制模块读取此指令，控制插头升降模块下降充电插头；当充电插头与电动汽车充电插座连接稳固后，用户可通过移动终端下达充电开始指令，此指令由移动发送至充电管理系统，通过充电管理系统发送至吸顶式充电桩中的通信模块，由充电控制模块读取此指令，控制充电开关闭合充电插头模块的电力线路，开始给电动汽车充电。

在充电过程中，用户可通过移动终端查询充电桩运行状态，充电电压、电流、电量信息，此充电状态信息由吸顶式充电桩中的电能测量模块采集，由充电控制模块将其与充电桩运行状态通过通信模块一同上传至充电管理系统，并由充电管理系统将其发送至移动终端。

在用户需要结束电动汽车的充电时，首先通过移动终端下达充电停止指令，此指令由充电终端发送至充电管理系统，通过充电管理系统传输至吸顶式充电桩中的通信模块，由充电控制模块读取此指令，控制充电开关断开充电插头模块的电力线路，停止充电；当充电插头与电动汽车充电插座分离后，用户可通过移动终端下达充电插头上升指令，此指令由移动终端传输至充电管理系统，通过充电管理系统传输至吸顶式充电桩中的通信模块，由充电控制模块读取此指令，控制插头升降模块上升充电插头，至此电动汽车充电结束。

如图2所示，一种吸顶式充电桩包括交流电源、充电控制模块、4G模块、智能电表、接触器、步进电机和充电插头。充电控制模块接收智能电表采集的充电桩充电状态数据，并传输给4G模块，充电控制模块由4G模块接收控制指令，控制接触器的开关与步进电机的转动实现充电插头的升降；4G模块作为所述无线通信模块，与充电管理系统通信；智能电表作为所述电能测量装置，采集电压、电流、电量数据，并传输至充电控制模块；接触器作为所述充电开关，根据充电控制模块发出的充电开关指令闭合或断开交流电源和充电插头之间的电力线路；步进电机作为所述插头模块，通过卷动充电插头线缆实现充电插头的升降；充电插头用于与电动汽车充电插座连接，实现电能传输。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。