[发明专利]智能电动车充电桩及其充电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动车进行智能充电的设备与方法，尤其是智能电动车充电桩及其充电方法。

背景技术

现有市面上的电动车充电桩(以下简称“充电桩”)，一般现有技术中均采用快充技术的充电桩，所谓快充技术，就是使用高电压以及大电流(远大于被充电单车额定充电电压和电流)的直流电充电技术，其内部充电主控单元集成大功率直流变压器，充电时不使用电动车标配的充电器，且内置大功率变压器必然会在使用过程中产生大量热量，出于安全和成本的考虑，每一个快充充电桩一般只能同时提供两路直流输出。这种充电桩由于收益较高、无需功能设置、易维护等因素主要存在于路边小店。从理论上来讲，使用高压大电流充电必然会比使用标配充电器在单位时间内对蓄电池充入更多电能。但是由于用户电动车所配备的蓄电池(主要是铅酸电池)实际上是不支持这种所谓的快速充电方式的，且长期使用会对蓄电池造成不可逆的损伤，极大地降低使用寿命。快充充电桩的初衷是为了解决用户应急或未携带标配充电器等情况的，并不能作为经常性的充电手段。实际测试显示，一辆具备一组状态良好的铅酸蓄电池的电动车首次使用快充充电十分钟，所得到的电量大约能行驶3～5公里，多次使用后，所能行驶的距离逐渐下降，最终只有大约1公里左右，而且电池出现失水快、鼓包、变形、容量下降，甚至出现无法启动、无法充电的情况。有用户由于工作需要，经常应急快充，当行驶距离大幅下降后，只能采用累加快充时间的方式，例如不间断地充五个十分钟或更多，寄希望于能行驶需要的距离，但效果却并不理想，而且加速了电池受损的速度和程度，最终只能提前更换蓄电池，如此恶性循环。

快充充电桩最大的隐患来自于它本身的设计，其内部集成了两个大功率直流变压器，充电时产生了大量热量，且有很多小店经营者为了应付市容稽查，就将设备放在店内，靠加装延长线供店外用户使用。这种将主机放在不通风的室内的情况非常危险，尤其是在夏天，本身就是电动车出行的高峰季节，快充充电桩经常两路同时工作，产生的大量热量无法及时排出，加上天气高温，极易引发火灾，造成人身及财产损失。

因此，基于上述存在的问题人们研究出了一种慢充的充电桩，其具体慢充技术的充电桩结构和方式为：提供给用户一个标准的220V左右的交流电插座，连接电动车蓄电池标配的充电器，按照额定方式正常充电。内部充电主控单元一般可同时输出10路到20路交流电，每路可独立工作且有电子显示屏显示充电剩余分钟数，用户通过实体按钮控制每路输出；每路输出具备停电记忆(记忆停电时剩余多少充电时长，来电自动继续工作)过载保护等功能；主板上具有设置查询按钮，可设置金额与充电时长的关系比例、查询收到金额；这种慢充由于是输出交流电，用户必须自备充电器，蓄电池在标准状态下充电，有利于保证使用寿命，但是充电时间较长，从极少电量到充满一般需要6～8小时，无法满足应急情况，而且慢充充电桩从原理上来说只是在电路上简单加装了开关控制器，并没有其他装置，在通电时，这个插座和普通的家用插座没有区别，理论上可以接入任何用电设备。于是就有用户不按规范，任意接入其他设备或擅自改装接入方式，例如：接入可使用普通插座的所谓微型老年代步汽车，在充电桩插座上外接扩展插座板，支付一笔费用，同时给多辆电动车充电，这些做法不但极不安全，并且如不制止，其他用户也会效仿，更加增加了运营成本，盈利艰难。

而且从用户支付方式来看，快充充电桩基本都是投币式，慢充充电桩绝大部分都安装有硬币器或非接触式读卡器或两者都有。硬币器和读卡器一般普遍采用RS232或RS485通讯接口与充电主控单元相连，用以控制每一路的电流输出。硬币器的使用部分解决了用户使用现金支付充电费用的需求，但是由于识别假币主要靠称重，难免会有收到假币的情况，且需要定期收取，维护不便；而使用读卡器必须先办理实物充值卡，充值卡内金额也需要定期充值，且难以在其他充电桩通用(每个充电桩运营商都有不同的充值卡)，充电时必须随身携带，对使用电动车出行的用户造成极大不便，同时当慢充的充电设备铺设在公共场所时，由于充电时间较长且无人值守，就必须考虑用户设备的安全问题。

因此，有鉴于常见的先前技术有上述缺点，发明人针对前述缺点研究改进之道，终于有本发明的产生。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种提高使用效果和寿命的智能电动车充电桩及其充电方法。

本发明所设计的智能电动车充电桩，其具体包括：

一个交流电输入模块；