Станция для зарядки электротранспорта

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к зарядным устройствам и может быть использована для зарядки аккумуляторов электротранспорта, в частности, электромобилей. Станция для зарядки электротранспорта содержит корпус, блок управления, соединенный с ним силовой блок с зарядными разъемами, индикатор режимов работы. Также станция содержит блок сопряжения и контроля зарядки, блок отображения информации, соединенные с блоком управления, индикатор тока заряда, механизм блокировки зарядного разъема и средство ручного отключения зарядки, соединенные с блоком сопряжения и контроля зарядки, индикатор режимов работы соединен с блоком сопряжения и контроля зарядки. Обеспечивает расширение функциональных возможностей. 1 н.п. ф-лы, 9 з.п. ф-лы, 1 илл.

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к зарядным устройствам и может быть использована для зарядки аккумуляторов электротранспорта, в частности, электромобилей.

Известно устройство для зарядки электромобиля в суровых климатических условиях (патент РФ на полезную модель 117233, H02J 7/00, 2012), содержащее первое и второе исполнительные устройства, содержащие блоки управления, блоки хранения идентификационных данных, приемопередающие устройства, устройства подключения и шины данных, подключенные к блокам, входящим в состав соответственных исполнительных устройств. Второе исполнительное устройство также содержит блок идентификации транспортного средства, блок идентификации розетки, блок включения и отключения подачи электричества, средство определения факта подключения.

Недостатком известного устройства является неудобство его использования в результате ограниченных функциональных возможностей. В известной станции отсутствует функция оплаты услуг непосредственно во время зарядки транспортного средства, затруднен поиск свободного разъема на больших парковках, оснащенных станциями зарядки, отсутствует возможность контроля за параметрами зарядки и быстрая связь с удаленным оператором.

Известна зарядная станция для электротранспорта по патенту РФ на полезную модель 130459, H02J 7/00, содержащая металлический корпус, расположенные внутри него управляющий модуль, включающий блок управления, силовой модуль со счетчиком электрической энергии, приемопередающий модуль, включающий модем и блок интерфейса, модуль индикации, содержащий цветовые индикаторы, установленные на внешней части корпуса, устройство идентификации пользователя, содержащее гнездо приема идентификационной карты. Станция содержит также зарядный кабель с зарядным разъемом, связанный с силовым модулем, устройство защитного отключения подачи электроэнергии. Кроме того, известная станция содержит датчик перемещения и наклона станции, управляющий модуль содержит блок анализа поступающей информации. Известная станция выбрана в качестве ближайшего аналога, как наиболее близкая по совокупности существенных признаков.

Недостатком ближайшего аналога являются неудобство использования и ограниченные функциональные возможности. Неудобство использования станцией выражается в отсутствии таких функций как оплата услуг при зарядке электротранспорта, отображение текущих параметров зарядки, связь с диспетчером, сигнализация о наличии свободного разъема.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышение удобства пользования станцией для зарядки электротранспорта.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей станции для зарядки электротранспорта.

Технический результат достигается тем, что, станция для зарядки электротранспорта, содержащая корпус, блок управления, соединенный с ним силовой блок с зарядными разъемами, индикатор режимов работы, согласно полезной модели, содержит блок сопряжения и контроля зарядки, блок отображения информации, соединенные с блоком управления, индикатор тока заряда, механизм блокировки зарядного разъема и средство ручного отключения зарядки, соединенные с блоком сопряжения и контроля зарядки, индикатор режимов работы соединен с блоком сопряжения и контроля зарядки.

Кроме того, станция может содержать прибор учета электроэнергии, связанный с силовым блоком и блоком отображения информации.

Кроме того, станция может содержать источник автономного питания.

Кроме того, в станции блок отображения информации может содержать дисплей.

Кроме того, в станции дисплей может быть выполнен сенсорным.

Кроме того, в станции блок отображения информации может содержать клавиатуру.

Кроме того, в станции блок отображения информации может содержать печатающее устройство.

Кроме того, в станции блок отображения информации может содержать средства для проводного и/или беспроводного подключения электронных устройств.

Кроме того, станция может содержать устройство оплаты электроэнергии.

Кроме того, станция может содержать устройство считывания идентифицирующей информации.

Расширение функциональных возможностей станции для зарядки электротранспорта обеспечивается тем, что станция оснащена блоком сопряжения и контроля зарядки, связанным с одной стороны с блоком управления, а с другой с механизмом блокировки зарядных разъемов, средством ручного отключения зарядки в виде аварийной кнопки, индикаторами тока заряда и режимов работы. Связь блока сопряжения и контроля с новыми по сравнению с аналогами устройствами: индикатором тока заряда, механизмом блокировки зарядного разъема и аварийной кнопкой создает возможность осуществления новых функций. Благодаря наличию индикатора тока заряда обеспечивается новая функция дистанционного информирования водителей о наличии свободных разъемов для зарядки электротранспорта. Данная функция позволяет пользователям экономить время и не создавать заторов в местах с большим скоплением транспорта. Механизм блокировки зарядного разъема повышает безопасность эксплуатации зарядной станции путем блокировки разъемов, находящихся под высоким напряжением до 500 В. Средство ручного отключения зарядки позволяет в ручном режиме прерывать процесс зарядки электротранспорта в случае нестандартных ситуаций.

Наличие блока отображения информации, содержащего дисплей, печатающее устройство и средство ввода информации, позволяет отображать на дисплее информацию о режимах и параметрах зарядки, что расширяет функциональные возможности станции. Кроме того, пользователь может вводить с помощью сенсорного ввода или клавиатуры запросы и устанавливать режимы зарядки. На дисплее может быть отображена карта местности с указанием ближайших зарядных станций по маршруту движения транспортного средства пользователя или иная справочная информация с возможностью получения распечатки на печатающем устройстве или загрузки данной информации в мобильный телефон, или навигатор водителя, или другие электронные носители информации. Блок отображения информации может быть связан через блок управления с приемопередающим модулем и через него с удаленным терминалом диспетчерского центра.

Технический результат также может обеспечиваться наличием в станции для зарядки электротранспорта устройства для оплаты электроэнергии, например, универсального купюроприемника, связанного с блоком управления. Купюроприемник обеспечивает новую функцию оплаты услуг за наличный расчет или пополнения счета идентификационной карты пользователя.

На фиг. 1 изображена функциональная схема станции для зарядки электротранспорта.

Станция для зарядки электротранспорта содержит корпус 1, блок управления 2, силовой блок 3, силовые кабели с зарядными разъемами 4, прибор учета электроэнергии 5, устройство для считывания идентифицирующей информации 6, приемопередающий модуль 7 - модем, блок сопряжения и контроля зарядки 8, индикатор режимов работы 9 и индикатор тока заряда 10, блок отображения информации 11 с дисплеем 12, клавиатурой 13, принтером 14, устройство оплаты электроэнергии - купюроприемник 15, механизм блокировки 16 зарядных разъемов 4, средство ручного отключения зарядки 17 в виде аварийной кнопки, источник бесперебойного питания 18.

Корпус 1 станции выполняют металлическим или из усиленных композиционных материалов, максимально защищенным от механического воздействия.

Внутри корпуса 1 размещены: блок управления 2 и связанные с ним приемопередающий модуль 7, блок сопряжения и контроля зарядки 8, блок отображения информации 11. Блок управления 2 связан с устройством для считывания идентифицирующей информации 6 и купюроприемником 15, имеющими выводы на внешнюю сторону корпуса. Блок сопряжения и контроля 8 связан с выведенным на внешнюю часть корпуса 1 механизмом блокировки 16 зарядных разъемов 4. Блок отображения информации 11 связан с выведенными на внешнюю часть корпуса дисплеем 12, клавиатурой 13, принтером 14. Кроме того, блок управления 2 через приемопередающий модуль 7 связан с удаленным терминалом диспетчерского центра. В диспетчерском центре осуществляется мониторинг работы зарядной станции, режимы работы станции, подсчет потребленной электроэнергии, контроль несанкционированного доступа, регистрация внештатных ситуаций и т.п. с последующей архивацией поступающей информации.

Блок управления 2 представляет собой компьютер, оснащенный ПО, под руководством которого блок управления 2 осуществляет обработку поступающей от связанных с ним устройств информации и производит управляющие действия. Блок управления 2 обрабатывает сигналы от устройства для считывания идентифицирующей информации, осуществляет контроль оплаты. Блок управления 2 через блок сопряжения и контроля зарядки 8 передает сигналы блокировки и разблокировки зарядных разъемов 4, начала и завершения подачи электроэнергии на зарядные разъемы 4, передает сигналы на индикаторы 9 и 10. Кроме того, блок управления 2 осуществляет контроль режимов и параметров зарядки, в соответствии с информацией, поступающей от связанных с блоком управления 2 устройств.

Силовой блок 3 связан с блоком сопряжения и контроля 8 и представляет собой AC/DC преобразователь с регулятором мощности. Силовой блок 3 обладает функциями защиты от перенапряжения, перегрузки, короткого замыкания и перегрева. К силовому блоку 3 подключают силовые кабели с зарядными разъемами 4, выведенными на внешнюю часть корпуса 1 станции в виде розеток или специальных разъемов, например, по стандарту IEC62196-3 (Mode 4), для подключения к электрическим разъемам транспортного средства. К силовому блоку 3 может быть подключено несколько зарядных разъемов 4 различного типа для зарядки постоянным или переменным током, для зарядки одновременно нескольких транспортных средств.

Блок сопряжения и контроля зарядки 8 обеспечивает связь между электромобилем и блоком управления 2 по стандартному цифровому протоколу IEC61851, включая определение факта подключения зарядного разъема 4 станции и определение степени заряда аккумулятора транспортного средства. Факт подключения зарядного разъема 4 к электромобилю определяется посредством стандартного протокола обмена данными между станцией и электромобилем. Блок сопряжения и контроля зарядки 8 управляет механизмом блокировки 16, представляющим собой электромеханический фиксатор, установленный в держателе зарядного разъема 4, расположенном на наружной стенке корпуса 1 станции. По сигналу от блока управления 2 блок сопряжения и контроля зарядки 8 включает и выключает индикаторы 9 и 10, расположенные на внешней части корпуса 1. Индикатор режимов работы 9 указывает текущий режим станции «Готовность», «Зарядка», «Окончание зарядки», «Авария». Индикатор тока заряда 10 имеет два режима: «Занято»/«Свободно». Блок сопряжения и контроля зарядки 8 обеспечивает аварийное отключение подачи электроэнергии. Средство аварийного отключения зарядки 17 выполнено в виде аварийной кнопки, выведенной на корпус 1 станции. После осуществления блоком управления 2 идентификации пользователя и контроля оплаты блок сопряжения и контроля зарядки 8 подает команду механизму блокировки 16 на разблокировку, а после завершения процесса зарядки блокирует освободившийся разъем 4 до следующего подключения электротранспорта.

Устройство для считывания идентифицирующей информации 6, например, универсальный картоприемник, связано с блоком управления 2 и предназначено для считывания информации с идентификационного средства: бесконтактных и контактных карт оплаты, например RFID-карты пользователя или RFID-метки транспортного средства. На идентификационных средствах содержится информация о пользователе, типе транспортного средства, количестве доступных денежных средств для оплаты услуг и др. Для возможности пополнения личного счета пользователя или наличного расчета, станция оснащена устройством оплаты электроэнергии, например, универсальным купюроприемником 15. Все данные об операциях с идентификационным средством передаются на диспетчерский пункт посредством проводной или беспроводной связи через приемопередающий модуль 7.

Приемопередающий модуль 7 предназначен для связи с удаленным терминалом диспетчерского центра. Приемопередающий модуль 7 связан с блоком управления 2 и представляет собой, например, проводной или беспроводной модем, или включает другие средства проводной или беспроводной связи, например, по стандартам Ethernet, GSM/GPRS, RS-485, 3G и др. для двухстороннего общения с оператором удаленного терминала диспетчерского центра. Протоколы мобильных телекоммуникаций, например GSM/GPRS позволяют осуществлять связь между пользователем и оператором удаленного терминала по мобильному телефону пользователя, данные о котором имеются на идентификационной карте.

Для формирования запросов и получения информации о текущих параметрах зарядки станция оснащена блоком отображения информации 11, включающим дисплей 12 с сенсорным вводом информации или с клавиатурой 13 и печатающим устройством 14 для распечатки чеков и другой информации. Для возможности загрузки информации на мобильный телефон или другие электронные устройства пользователя станция оснащена средствами проводной или беспроводной связи, например, USB, WI-FI.

Источник бесперебойного питания 18, связанный с силовым блоком 3 и приемопередающим модулем 7, позволяет при внезапном отключении электроэнергии подать питание на механизм блокировки 16 зарядных разъемов 4 и поддержать связь с удаленным терминалом для принятия решения.

Станция для зарядки электротранспорта работает следующим образом.

При наличии в станции свободного зарядного разъема 4 на внешней части корпуса 1 станции включен индикатор тока заряда 10 с сигналом «Свободно». Пользователь проходит идентификацию с помощью RFID-карты и универсального картоприемника 6. При успешном прохождении идентификации пользователь в меню на дисплее 12 выбирает режим работы станции «Зарядка», затем выбирает форму оплаты услуги (наличный или безналичный расчет), после чего механизм блокировки 16 разблокирует зарядный разъем.4. Пользователь подключает к зарядному разъему 4 станции зарядный разъем электромобиля. После подключения блок сопряжения и контроля зарядки 8 передает на блок управления 2 данные о заряде аккумулятора автомобиля. Блок управления 2 с помощью программного обеспечения производит оценку и расчет стоимости его подзарядки до 100% заряда. Блок управления 2 через блок сопряжения и контроля зарядки 8 подает сигнал на индикаторы 9 и 10. Индикатор тока заряда 10 включает сигнал «Занято». Индикатор режимов работы 9 включает сигнал «Готовность».

Пользователь производит оплату (наличным или безналичным расчетом) и нажимает кнопку начала зарядки, после чего блок сопряжения и контроля зарядки 8 блокирует зарядный разъем 4 в гнезде электромобиля и начинается процесс зарядки. В это время блок управления 2 через блок сопряжения и контроля зарядки 8 подает сигнал на индикатор 9, загорается сигнал «Зарядка». На дисплее 12 дублируются режимы работы станции, и отражаются параметры процесса зарядки.

После окончания процесса зарядки загорается сигнал индикатора режимов работы 9 «Окончание зарядки». Зарядный разъем 4, установленный в гнездо электромобиля, разблокируется. Пользователь отключает зарядный разъем 4 от транспортного средства и устанавливает его в держатель на корпусе 1 зарядной станции, где он блокируется механизмом блокировки 15. На индикаторе тока заряда 10 снова загорается сигнал «Свободно».

Для повышения удобства обслуживания станция может содержать информацию о расположении ближайших зарядных станций с указанием их на карте местности. Информация выводится на дисплей 12. Карту местности пользователь может найти на дисплее 12 через настроечное меню, распечатать или скачать на мобильный телефон, навигатор, или другие электронные устройства.

Таким образом, полезная модель позволяет расширить функциональные возможности станций для зарядки электротранспорта за счет возможности дистанционного оповещения пользователей о наличии свободных разъемов для зарядки электротранспорта на больших парковках, возможности осуществления оплаты услуги непосредственно через купюроприемник зарядной станции, возможности отслеживания режимов работы и получения дополнительной справочной информации.

1. Станция для зарядки электротранспорта, содержащая корпус, блок управления, соединенный с ним силовой блок с зарядными разъемами, индикатор режимов работы, отличающаяся тем, что содержит блок сопряжения и контроля зарядки, блок отображения информации, соединенные с блоком управления, индикатор тока заряда, механизм блокировки зарядного разъема и средство ручного отключения зарядки, соединенные с блоком сопряжения и контроля зарядки, индикатор режимов работы соединен с блоком сопряжения и контроля зарядки.

2. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит прибор учета электроэнергии, связанный с силовым блоком и блоком отображения информации.

3. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит источник автономного питания.

4. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что блок отображения информации содержит дисплей.

5. Станция по п. 4, отличающаяся тем, что дисплей выполнен сенсорным.

6. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что блок отображения информации содержит клавиатуру.

7. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что блок отображения информации содержит печатающее устройство.

8. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что блок отображения информации содержит средства для проводного и/или беспроводного подключения электронных устройств.

9. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит устройство оплаты электроэнергии.

10. Станция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит устройство считывания идентифицирующей информации.