(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 109450044 A(43)申请公布日 2019.03.08
(21)申请号 201811564527.1(22)申请日 2018.12.20
(71)申请人 四川铸新嘉舟新能源科技有限公司
地址 610220 四川省成都市天府新区湖畔
路366号1栋3楼1号(72)发明人 张久涛
(74)专利代理机构 北京联瑞联丰知识产权代理
事务所(普通合伙) 11411
代理人 郑自群(51)Int.Cl.
H02J 7/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页 附图1页
(54)发明名称
充电桩电能管理方法及系统(57)摘要
本发明公开了一种充电桩电能管理方法及系统，包括：S1控制器向绝缘监测模块发送控制指令，启动绝缘监测；S2绝缘监测模块接收到控制指令时，向电池管理模块请求绝缘测试结果，电池管理模块返回绝缘测试结果到控制器，在控制器中设置有绝缘判断程序模块，用于判断电池管理模块的绝缘测试是否正常，如果正常则进入下一步，如果不正常，则进入故障处理，结束流程；S3检测继电控制器的端口电压是否正常，如果正常，则控制器向继电控制器下发驱动控制指令，开启充电，如果不正常，则结束流程。本发明提高了充电安全性和电能管理质量。CN 109450044 ACN 109450044 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种充电桩电能管理方法，其特征在于，包括：控制器、电能计量模块、GPIO模块、继电控制器、红外通讯模块、RS485接口模块、CAN接口、显示单元和电池管理模块；电能计量模块的输出端与控制器连接，GPIO模块与控制器连接，继电控制器与GPIO模块连接，红外通讯模块与控制器连接，RS485接口模块与控制器连接，CAN接口与控制器连接，CAN接口与电池管理模块连接，显示单元端与控制器连接；还包括有绝缘监测模块，绝缘监测模块的一端与控制器连接，另一端与电池管理模块连接；包括如下步骤：
S1：控制器向绝缘监测模块发送控制指令，启动绝缘监测；S2：绝缘监测模块接收到控制指令时，向电池管理模块请求绝缘测试结果，电池管理模块返回绝缘测试结果到控制器，在控制器中设置有绝缘判断程序模块，用于判断电池管理模块的绝缘测试是否正常，如果正常则进入下一步，如果不正常，则进入故障处理，结束流程；
S3：检测继电控制器的端口电压是否正常，如果正常，则控制器向继电控制器下发驱动控制指令，开启充电，如果不正常，则结束流程。
2.根据权利要求1所述的一种充电桩电能管理方法，其特征在于，包括泄放电路，泄放电路的一端与控制器连接，另一端与电池管理模块连接；在步骤S1前，还包括步骤S0：
S0：控制器向泄放电路发送控制指令，启动泄放电路。3.根据权利要求1所述的一种充电桩电能管理方法，其特征在于，包括读卡通讯模块，所述读卡通讯模块与控制器连接。
4.根据权利要求1所述的一种充电桩电能管理方法，其特征在于，包括存储模块，所述存储模块与控制器连接。
5.根据权利要求1所述的一种充电桩电能管理方法，其特征在于，包括AD转换模块，所述AD转换模块与控制器连接。
6.一种充电桩电能管理系统，其特征在于，包括：控制器、电能计量模块、GPIO模块、继电控制器、红外通讯模块、RS485接口模块、CAN接口、显示单元和电池管理模块；电能计量模块的输出端与控制器连接，GPIO模块与控制器连接，继电控制器与GPIO模块连接，红外通讯模块与控制器连接，RS485接口模块与控制器连接，CAN接口与控制器连接，CAN接口与电池管理模块连接，显示单元端与控制器连接；还包括有绝缘监测模块，绝缘监测模块的一端与控制器连接，另一端与电池管理模块连接；
还包括绝缘监测启动模块、处理模块和检测模块；所述绝缘监测启动模块，用于控制器向绝缘监测模块发送控制指令，启动绝缘监测；所述处理模块，用于执行如下流程：绝缘监测模块接收到控制指令时，向电池管理模块请求绝缘测试结果，电池管理模块返回绝缘测试结果到控制器，在控制器中设置有绝缘判断程序模块，用于判断电池管理模块的绝缘测试是否正常，如果正常则进入下一步，如果不正常，则进入故障处理，结束流程；
所述检测模块，用于检测继电控制器的端口电压是否正常，如果正常，则控制器向继电控制器下发驱动控制指令，开启充电，如果不正常，则结束流程。
2
CN 109450044 A
说 明 书
充电桩电能管理方法及系统
1/5页
技术领域
[0001]本发明涉及充电桩技术领域，更为具体地，涉及一种充电桩电能管理方法及系统。背景技术
[0002]现有的充电桩，电能质量管理效率低下，充电安全隐患较高。例如，公开号为CN106353599B的中国专利公开了一种直流充电桩绝缘监测电路，包括输入正向支路、输入负向支路、输出正向支路和输出负向支路；输入正向支路与输入负向支路均与至少一个电阻通过功率分配单元模块的内部地串联构成一个分压网络，而输出正向支路与输出负向支路均与至少一个投切电阻通过直流充电系统的地串联构成一个分压网络。本发明利用各支路对地电阻作为不平衡电桥检测的初始阻值，外加一路投切电阻即可实现不平衡电桥绝缘检测方案，同时用MCU实现绝缘电阻的计算并上报到集控显示屏。该方案无需实现电桥平衡，同时不受直流充电系统对地分布电容的制约，测量电路成本低，绝缘电阻检测策略简单易实施。并且可通过软件对被测参数进行校准，可实现绝缘电阻高精度测量。但是，没有解决电能质量管理效率低下，充电安全隐患较高等问题。发明内容
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种充电桩电能管理方法及系统，提高了充电安全性和电能管理质量。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：[0005]一种充电桩电能管理方法，包括：[0006]控制器、电能计量模块、GPIO模块、继电控制器、红外通讯模块、RS485接口模块、CAN接口、显示单元和电池管理模块；电能计量模块的输出端与控制器连接，GPIO模块与控制器连接，继电控制器与GPIO模块连接，红外通讯模块与控制器连接，RS485接口模块与控制器连接，CAN接口与控制器连接，CAN接口与电池管理模块连接，显示单元端与控制器连接；还包括有绝缘监测模块，绝缘监测模块的一端与控制器连接，另一端与电池管理模块连接；包括如下步骤：[0007]S1：控制器向绝缘监测模块发送控制指令，启动绝缘监测；[0008]S2：绝缘监测模块接收到控制指令时，向电池管理模块请求绝缘测试结果，电池管理模块返回绝缘测试结果到控制器，在控制器中设置有绝缘判断程序模块，用于判断电池管理模块的绝缘测试是否正常，如果正常则进入下一步，如果不正常，则进入故障处理，结束流程；[0009]S3：检测继电控制器的端口电压是否正常，如果正常，则控制器向继电控制器下发驱动控制指令，开启充电，如果不正常，则结束流程。[0010]进一步的，包括泄放电路，泄放电路的一端与控制器连接，另一端与电池管理模块连接；在步骤S1前，还包括步骤S0：[0011]S0：控制器向泄放电路发送控制指令，启动泄放电路。
3
CN 109450044 A[0012]
说 明 书
2/5页
进一步的，包括读卡通讯模块，所述读卡通讯模块与控制器连接。
[0013]进一步的，包括存储模块，所述存储模块与控制器连接。[0014]进一步的，包括AD转换模块，所述AD转换模块与控制器连接。[0015]一种充电桩电能管理系统，包括：[0016]控制器、电能计量模块、GPIO模块、继电控制器、红外通讯模块、RS485接口模块、CAN接口、显示单元和电池管理模块；电能计量模块的输出端与控制器连接，GPIO模块与控制器连接，继电控制器与GPIO模块连接，红外通讯模块与控制器连接，RS485接口模块与控制器连接，CAN接口与控制器连接，CAN接口与电池管理模块连接，显示单元端与控制器连接；还包括有绝缘监测模块，绝缘监测模块的一端与控制器连接，另一端与电池管理模块连接；
[0017]还包括绝缘监测启动模块、处理模块和检测模块；[0018]所述绝缘监测启动模块，用于控制器向绝缘监测模块发送控制指令，启动绝缘监测；
[0019]所述处理模块，用于执行如下流程：绝缘监测模块接收到控制指令时，向电池管理模块请求绝缘测试结果，电池管理模块返回绝缘测试结果到控制器，在控制器中设置有绝缘判断程序模块，用于判断电池管理模块的绝缘测试是否正常，如果正常则进入下一步，如果不正常，则进入故障处理，结束流程；[0020]所述检测模块，用于检测继电控制器的端口电压是否正常，如果正常，则控制器向继电控制器下发驱动控制指令，开启充电，如果不正常，则结束流程。[0021]本发明的有益效果是：[0022](1)本发明设置有控制器、电能计量模块、GPIO模块、继电控制器、红外通讯模块、RS485接口模块、CAN接口、显示单元和电池管理模块等；设置有绝缘监测模块以及绝缘判断程序模块等，在充电桩进行充电前进行绝缘检测并进行相应，提高了充电安全性，同时在电流异常情况下，例如没有进行充分泄放时，则进行继电控制保护，电能计量和通讯传输等，提高了充电电能管理质量。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1是本发明的方法流程步骤示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。本说明书中公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。[0026]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只
4
CN 109450044 A
说 明 书
3/5页
是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。[0027]下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路，软件或方法。[0028]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0029]在对实施例进行描述之前，需要对一些必要的术语进行解释。例如：[0030]若本申请中出现使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件，但是这些元件不应当由这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。因此，下文所讨论的“第一”元件也可以被称为“第二”元件而不偏离本发明的教导。应当理解的是，若提及一元件“连接”或者“联接”到另一元件时，其可以直接地连接或直接地联接到另一元件或者也可以存在中间元件。相反地，当提及一元件“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件时，则不存在中间元件。
[0031]在本申请中出现的各种术语仅仅用于描述具体的实施方式的目的而无意作为对本发明的限定，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式意图也包括复数形式。[0032]当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”时，这些术语指明了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是也不排除一个以上其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在和/或附加。[0033]如图1所示，一种充电桩电能管理方法，包括：[0034]控制器、电能计量模块、GPIO模块、继电控制器、红外通讯模块、RS485接口模块、CAN接口、显示单元和电池管理模块；电能计量模块的输出端与控制器连接，GPIO模块与控制器连接，继电控制器与GPIO模块连接，红外通讯模块与控制器连接，RS485接口模块与控制器连接，CAN接口与控制器连接，CAN接口与电池管理模块连接，显示单元端与控制器连接；还包括有绝缘监测模块，绝缘监测模块的一端与控制器连接，另一端与电池管理模块连接；包括如下步骤：[0035]S1：控制器向绝缘监测模块发送控制指令，启动绝缘监测；[0036]S2：绝缘监测模块接收到控制指令时，向电池管理模块请求绝缘测试结果，电池管理模块返回绝缘测试结果到控制器，在控制器中设置有绝缘判断程序模块，用于判断电池管理模块的绝缘测试是否正常，如果正常则进入下一步，如果不正常，则进入故障处理，结束流程；[0037]S3：检测继电控制器的端口电压是否正常，如果正常，则控制器向继电控制器下发驱动控制指令，开启充电，如果不正常，则结束流程。[0038]进一步的，包括泄放电路，泄放电路的一端与控制器连接，另一端与电池管理模块连接；在步骤S1前，还包括步骤S0：[0039]S0：控制器向泄放电路发送控制指令，启动泄放电路。[0040]进一步的，包括读卡通讯模块，所述读卡通讯模块与控制器连接。
5
CN 109450044 A[0041]
说 明 书
4/5页
进一步的，包括存储模块，所述存储模块与控制器连接。
[0042]进一步的，包括AD转换模块，所述AD转换模块与控制器连接。[0043]一种充电桩电能管理系统，包括：[0044]控制器、电能计量模块、GPIO模块、继电控制器、红外通讯模块、RS485接口模块、CAN接口、显示单元和电池管理模块；电能计量模块的输出端与控制器连接，GPIO模块与控制器连接，继电控制器与GPIO模块连接，红外通讯模块与控制器连接，RS485接口模块与控制器连接，CAN接口与控制器连接，CAN接口与电池管理模块连接，显示单元端与控制器连接；还包括有绝缘监测模块，绝缘监测模块的一端与控制器连接，另一端与电池管理模块连接；
[0045]还包括绝缘监测启动模块、处理模块和检测模块；[0046]所述绝缘监测启动模块，用于控制器向绝缘监测模块发送控制指令，启动绝缘监测；
[0047]所述处理模块，用于执行如下流程：绝缘监测模块接收到控制指令时，向电池管理模块请求绝缘测试结果，电池管理模块返回绝缘测试结果到控制器，在控制器中设置有绝缘判断程序模块，用于判断电池管理模块的绝缘测试是否正常，如果正常则进入下一步，如果不正常，则进入故障处理，结束流程；[0048]所述检测模块，用于检测继电控制器的端口电压是否正常，如果正常，则控制器向继电控制器下发驱动控制指令，开启充电，如果不正常，则结束流程。[0049]实施例一[0050]如图1所示，一种充电桩电能管理方法，包括：[0051]控制器、电能计量模块、GPIO模块、继电控制器、红外通讯模块、RS485接口模块、CAN接口、显示单元和电池管理模块；电能计量模块的输出端与控制器连接，GPIO模块与控制器连接，继电控制器与GPIO模块连接，红外通讯模块与控制器连接，RS485接口模块与控制器连接，CAN接口与控制器连接，CAN接口与电池管理模块连接，显示单元端与控制器连接；还包括有绝缘监测模块，绝缘监测模块的一端与控制器连接，另一端与电池管理模块连接；包括如下步骤：[0052]S1：控制器向绝缘监测模块发送控制指令，启动绝缘监测；[0053]S2：绝缘监测模块接收到控制指令时，向电池管理模块请求绝缘测试结果，电池管理模块返回绝缘测试结果到控制器，在控制器中设置有绝缘判断程序模块，用于判断电池管理模块的绝缘测试是否正常，如果正常则进入下一步，如果不正常，则进入故障处理，结束流程；[0054]S3：检测继电控制器的端口电压是否正常，如果正常，则控制器向继电控制器下发驱动控制指令，开启充电，如果不正常，则结束流程。[0055]在本实施例中的其余技术特征，本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用和以满足不同的具体实际需求。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实现本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的算法，方法或系统等，均在本发明的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内。[0056]对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一
6
CN 109450044 A
说 明 书
5/5页
些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。[0057]本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法实现所描述的功能，但是这种实现不应超出本发明的范围。
[0058]所揭露的系统、模块和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例，仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅是一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以说通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0059]所述分立部件说明的单元可以是或者也可以不收物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者可以不收物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例的方案的目的。[0060]所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。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或者该技术方案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一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。[0061]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
[0062]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
7
CN 109450044 A
说 明 书 附 图
1/1页
图1
8
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容