电单车充电系统及方法

文档序号:743133 发布日期:2021-04-23 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 电单车充电系统及方法 (Electric bicycle charging system and method ) 是由 张宏坤 张阳 于 2021-01-27 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种电单车充电系统,包括充电桩及服务器,所述充电桩与所述服务器双向通信连接;所述充电桩包括一个或多个充电口、功率转换器及主控板;所述功率转换器分别与所述充电口及主控板电连接。应用中,确认当前进行充电的充电口;将接入的交流电转换为直流电能,经由所述充电口将所述直流电能输出至电单车蓄电池;在确认所述电单车蓄电池电量充满后断开所述充电口用电。本发明通过转换电路将低电流转换为高压的直流电输出,可最高输出7kW直接给电单车电池进行快速充电,并与蓄电池通讯,通过检测充电温度,实时变换功率等措施提高了充电的速度,并且保证了快速充电过程中的充电可靠性和安全性。(The invention provides an electric bicycle charging system, which comprises a charging pile and a server, wherein the charging pile is in bidirectional communication connection with the server; the charging pile comprises one or more charging ports, a power converter and a main control panel; the power converter is respectively electrically connected with the charging port and the main control board. In application, a charging port which is currently charged is confirmed; converting the accessed alternating current into direct current electric energy, and outputting the direct current electric energy to an electric bicycle storage battery through the charging port; and disconnecting the charging port for power utilization after the electric bicycle storage battery is confirmed to be fully charged. The invention converts low current into high-voltage direct current for output through the conversion circuit, can directly carry out rapid charging on the electric single-vehicle battery with the highest output of 7kW, is communicated with the storage battery, improves the charging speed through the measures of detecting the charging temperature, converting power in real time and the like, and ensures the charging reliability and safety in the rapid charging process.)

电单车充电系统及方法

技术领域

本发明涉及充电桩应用技术领域,尤其涉及一种电单车充电系统及方法。

背景技术

随着国家放开对电单车的上牌限制,越来越多的人选择用电单车出行,电单车续航短,充电时间过长。现在市场上采用的电单车都是交流充电技术,通过电单车厂家配的电源适配器转成直流电给电单车充电,由于为了方便用户携带,电源适配器功率不会做太大,普遍充电功率在200-500W,充电时长在5-10小时左右,但是电单车在电池长时间充电的情况下,由于设备功率变化或者环境变化的情况下,长时间的蓄电池充电容易出现安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电单车充电系统及方法,旨在解决电单车的蓄电池在长时间的充电情况下容易出现安全隐患的技术问题。

为实现上述目的,本发明提供的一种电单车充电系统,包括充电桩及服务器,所述充电桩与所述服务器双向通信连接;

所述充电桩包括一个或多个充电口、功率转换器及主控板;

所述功率转换器分别与所述充电口及主控板电连接。

可选地,所述功率转换器包括输入接口、转换电路及输出接口;

所述转换电路分别与所述输入接口及输出接口电连接。

可选地,所述转换电路包括AC/DC直流电路和DC/DC转换电路。

为实现上述目的,本发明还提供一种电单车充电方法,所述电单车充电方法应用于电单车充电系统,在应用时包括以下步骤:

确认当前进行充电的充电口;

将接入的交流电转换为直流电能,经由所述充电口将所述直流电能输出至电单车蓄电池;

在确认所述电单车蓄电池电量充满后断开所述充电口用电。

可选地,所述将所述交流电转换为直流电能的步骤,包括:

将接入的所述交流电输入功率转换器;

通过所述功率转换器将所述交流电转换为直流电能。

可选地,所述通过所述功率转换器将所述交流电转换为直流电能的步骤,包括:

将所述交流电转换为低压直流电,并对所述低压直流电进行高频振荡形成平滑的直流电能。

可选地,所述确认当前进行充电的充电口的步骤之前,还包括:

检测所述电单车蓄电池的设备参数,以确认是否可应用低压直流电;

在确认所述电单车蓄电池可应用低压直流电时,确认所述电单车满足充电条件。

可选地,所述电单车充电方法,还包括:

检测所述电单车充电过程中的设备温度;

若所述设备温度异常,断开所述充电口用电。

可选地,所述电单车充电方法,还包括:

检测所述充电口的电流功率;

在确认所述电流功率异常时,断开所述充电口用电。

可选地,所述电单车充电方法还包括:

在检测到所述电单车电量充满后,向服务器上传所述电单车的充电信息;

以所述服务器结算所述电单车的充电订单。

本发明提供一种电单车充电系统包括充电桩及服务器,所述充电桩与所述服务器双向通信连接;所述充电桩包括一个或多个充电口、功率转换器及主控板;所述功率转换器分别与所述充电口及主控板电连接。应用中,确认当前进行充电的充电口;将接入的交流电转换为直流电能,经由所述充电口将所述直流电能输出至电单车蓄电池;在确认所述电单车蓄电池电量充满后断开所述充电口用电。本发明通过功率转换电路将低电流转换为高压的直流电输出,可最高输出7kW直接给电单车电池进行快速充电,并与蓄电池通讯,通过检测充电温度,实时变换功率等措施提高了充电的速度,并且保证了快速充电过程中的充电可靠性和安全性。

附图说明

图1为本发明电单车充电系统的结构示意图;

图2为本发明电单车充电方法第一实施例的流程示意图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是:确认当前进行充电的充电口;将接入的交流电转换为直流电能,经由所述充电口将所述直流电能输出至电单车蓄电池;在确认所述电单车蓄电池电量充满后断开所述充电口用电。

现有技术的电单车蓄电池在长时间的充电情况下容易出现安全隐患。

本发明提供一种解决方案:通过转换电路将低电流转换为高压的直流电输出,可最高输出7kW直接给电单车电池进行快速充电,并与蓄电池通讯,通过检测充电温度,实时变换功率等措施提高了充电的速度,并且保证了快速充电过程中的充电可靠性和安全性。

如图1所示,图1为本发明电单车充电系统的结构示意图,包括充电桩100及服务器200,所述充电桩100与所述服务器200双向通信连接;所述充电桩100包括一个或多个充电口1001、功率转换器1002及主控板1003;所述功率转换器1002分别与所述充电口1001及主控板1003电连接。所述功率转换器1002包括输入接口1002-1、转换电路1002-2及输出接口1002-3;所述转换电路1002-2分别与所述输入接口1002-1及输出接口1002-3电连接。所述转换电路1002-2包括AC/DC直流电路和DC/DC转换电路。

另外,所述主控板1003还包括通信接口、处理器及存储器,所述通信接口与服务器通信200连接,所述处理器可调用存储器中存储的电单车充电控制程序并执行,所述电单车充电控制程序在被处理器执行时实现以下操作:

确认当前进行充电的充电口;

将接入的交流电转换为直流电能,经由所述充电口将所述直流电能输出至电单车蓄电池;

在确认所述电单车蓄电池电量充满后断开所述充电口用电。

进一步的,所述处理器调用并执行所述存储器中存储的电单车充电控制程序,实现以下操作:

将接入的所述交流电输入功率转换器;

通过所述功率转换器将所述交流电转换为直流电能。

进一步的,所述处理器调用并执行所述存储器中存储的电单车充电控制程序,实现以下操作:

将所述交流电转换为低压直流电,并对所述低压直流电进行高频振荡形成平滑的直流电能。

进一步的,所述处理器调用并执行所述存储器中存储的电单车充电控制程序,实现以下操作:

检测所述电单车蓄电池的设备参数,以确认是否可应用低压直流电;

在确认所述电单车蓄电池可应用低压直流电时,确认所述电单车满足充电条件。

进一步的,所述处理器调用并执行所述存储器中存储的电单车充电控制程序,实现以下操作:

检测所述电单车充电过程中的设备温度;

若所述设备温度异常,断开所述充电口用电。

进一步的,所述处理器调用并执行所述存储器中存储的电单车充电控制程序,实现以下操作:

检测所述充电口的电流功率;

在确认所述电流功率异常时,断开所述充电口用电。

进一步的,所述处理器调用并执行所述存储器中存储的电单车充电控制程序,实现以下操作:

在检测到所述电单车电量充满后,向服务器上传所述电单车的充电信息;

以所述服务器结算所述电单车的充电订单。

基于上述硬件构架,提出本发明电单车充电方法的实施例。

参照图2,图2为本发明电单车充电方法的第一实施例,所述电单车充电方法应用于电单车充电系统,所述电单车充电方法包括:

步骤S10,确认当前进行充电的充电口;

基于当前的电单车充电作业,确认当前进行充电的充电口,所述充电口定义为电单车充电桩用于接入电单车充电器的充电接口,一般情况下,电单车充电桩包括多个并排分布的充电口,以便电单车接入后进行充电。如此,电单车在选取电单车充电桩一空闲充电口后连接充电器,并发送充电指令以使电单车充电桩的主控板启用所述充电口的电流,在所述电单车充电桩中,具备主控板、充电口以及电流转换电路,所述电单车充电桩接入电流流经功率转换器,通过各充电口的开关实现各充电口的电流接入/断开等控制。

而考虑到设备参数,并不是所有电单车应用的蓄电池都能够通过高功率的直流电,因此所述确认当前进行充电的充电口的步骤,包括:

检测所述电单车蓄电池的设备参数,以确认是否可应用低压直流电;

在确认所述电单车蓄电池可应用低压直流电时,确认所述电单车满足充电条件。

本实施例中,基于当前提供的电单车充电操作,在当前具备电单车充电需求,即当前电单车以接入所述电单车的充电口执行充电作业之前,检测所述电单车蓄电池的设备参数以便确认所述电单车是否可应用低压直流电,由于经由功率转换器转换后的电能为高功率的平滑直流电,不一定适用于所有电单车蓄电池,因此在所述电单车接入到充电口后,检测所述电单车蓄电池的设备参数,其中,检测所述电单车蓄电池的设备参数可通过所述充电口安装的设备检测器实现,在以检测到的设备参数确认所述电单车蓄电可应用低压直流电时,确认所述电单车满足充电条件。

步骤S20,将接入的交流电转换为直流电能,经由所述充电口将所述直流电能输出至电单车蓄电池;

在有电单车充电作业时,确认所述电单车接入的充电口,启用所述充电口的开关以控制所述充电口的电流接通。而基于本实施例的技术内容,在启用所述充电口的开关之前,电单车充电桩将接入的电流输入至功率转换器,以将接入的电流类型由交流电转换为直流电能,即所述将所述交流电转换为直流电能的步骤,包括:

将接入的所述交流电输入功率转换器;

通过所述功率转换器将所述交流电转换为直流电能。

根据当前电单车接入的充电接口,将接入的电流输入至功率转换器,所述功率转换器包括有输入接口及输出接口,所述输入接口用于输入当前电单车充电桩接入的电流,所述输出接口与各充电口电连接,用于将转换后的电流输出至所述充电口,因而,基于所述功率转换器的应用,将接入电流输入至功率转换器,并通过功率转换器的转换功能将电流转换为直流电能后输出至充电口,一般情况下,电单车充电桩所应用的电能为普通功率的家庭用电,其家庭用电的类型为交流电,所述功率转换器具备转换电路,以将接入的交流电转换为直流电能,因此所述通过所述功率转换器将所述交流电转换为直流电能的步骤,包括:

将所述交流电转换为低压直流电,并对所述低压直流电进行高频振荡形成平滑的直流电能。

在所述功率转换器实现交流电转换为直流电的操作应用中,通过预置的转换电路实现电流的转换,在所述功率转换器中,预置的转换电流包括AC/DC直流电路和DC/DC转换电路,所述AC/DC直流电路将接入的交流电转换为低压直流电,所述DC/DC转化电路处理已转换的低压直流电进行高频振荡后形成平滑的直流电能输出。如上所述,所述功率转换器所具备的输出接口与充电口电连接,因此在主控板启用所述充电口的电流开关后,所述功率转换器将转换后的直流电能输出至充电口,使得所述直流电能经由所述充电口流入至电单车蓄电池实现充电作业。

步骤S30,在确认所述电单车蓄电池电量充满后断开所述充电口用电。

根据当前电单车连接电单车充电桩所进行的充电作业,持续检测所述电单车所连接的充电口电流以便确认所述电单车的充电状态,在基于检测到的所述充电口电流确认所述电单车蓄电池电量充满后,断开所述充电口用电。其中,以检测到的充电口电流确认所述电单车蓄电池的充电状态,可基于检测到所述充电口电流的具体数值进行确认,或者基于所述电单车的充电系统所返回的充电信息确认。

另外,在当前电单车连接电单车充电桩的充电口进行充电作业时,考虑到安全用电,还需实时监测所述电单车的充电情况,因此所述电单车充电方法,还包括:

检测所述电单车充电过程中的设备温度;

若所述设备温度异常,断开所述充电口用电。

根据当前电单车的充电作业,监测所述电单车在充电过程中的设备温度,所述设备温度具体指当前电单车及电单车充电桩进行充电作业部件的设备温度,一般情况下,正常用电的设备温度会处于正常温度范围内,若是所述设备温度异常,则可能是由于环境影响、电流变化、设备短路等情况造成的设备温度升高的情况,因此,可根据环境变化限定对应的设备温度阈值作为设备异常的提醒机制。在基于检测到设备温度确定当前充电安装时,若所述设备温度异常,则确认当前的充电作业可能存在安全情况,断开所述充电口用电。另外,还可限定基于所述设备异常应对变化的预警机制,在判定所述设备温度的异常达预警条件时,还可执行对应的预警机制,所述预警机制包括但不限于输出异常警报语音提醒、灯光闪烁提醒等。

涉及到设备安全用电,所述电单车充电方法,还包括:

检测所述充电口的电流功率;

在确认所述电流功率异常时,断开所述充电口用电。

在当前电单车连接电单车充电桩的充电口进行充电作业时,持续检测所述电单车连接的充电的电流功率,本实施例中,由于输出至充电口的电流为电流转化器转换后的电流,为提高充电效率,转换后的电流为平滑直流电能,其直流电流的输出电压范围DC12-100V,因此,在电单车充电过程中,检测所述充电口输出电流的电流功率,以所述电流功率确认所述电单车的充电作业是否安全。若在确认所述电流功率异常时,则确认当前电单车充电桩的设备或者接入电流可能出现问题,为保证安全用电,需断开所述充电口用电。

最后,基于当前电单车的充电作业,在电单车充电结束后结算所述电单车的充电费用,即所述电单车充电方法还包括:

在检测到所述电单车电量充满后,向服务器上传所述电单车的充电信息;

以所述服务器结算所述电单车的充电订单。

基于当前电单车的充电作业,在确认当前充电的电单车电量充满后,以所述电单车的充电信息结算所述电单车的充电订单,一般情况下,以电单车的充电系统所返回的充电信息,或者基于充电口电流的流量变化均可得出当前电单车充电的电量状态。在确认所述电单车电量充满后,以所述电单车的充电信息进行所述电单车的充电金额结算,所述电单车的充电信息,包括但不限于充电开始时间、充电结束时间、充电口信息、电流量信息等充电应用的相关信息,根据充电信息,还可将所述充电信息上传至服务器进行结算得出所述电单车的充电金额并进行账户扣费。

本实施例中,通过转换电路将低电流转换为高压的直流电输出,可最高输出7kW直接给电单车电池进行快速充电,并与蓄电池通讯,通过检测充电温度,实时变换功率等措施提高了充电的速度,并且保证了快速充电过程中的充电可靠性和安全性。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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