CN106882068A - 一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统与方法 - Google Patents

一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统与方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统与方法，包括第一通讯设备和第二通讯设备，第一通讯设备安装在充电桩上，第二通讯设备安装在电动汽车上，只需要将充电桩上的充电枪插入到电动汽车的充电接口中，其中，充电接口为交流充电接口，利用电动汽车上交流充电接口作为通讯接口进行通讯，加装一个导通线安装方式更为简单，且第一通讯设备读取第二通讯设备的身份信息，可以自动进行匹配，判断是否可以充电，并自动扣款，充电过程简单，整个过程自动化完成，省时省力，无需在每次充电时进行刷卡，或者通过手机扫描二维码进行充电，方便快捷，不必担心充电卡遗失给个人充电或者团体充电带来的充电不便。

Description

一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统与方法
技术领域
本发明充电桩技术领域，尤其涉及一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统与方法。
背景技术
随着汽车的使用量越来越多，汽车尾气给环境造成的影响也越来越严重，为了满足人们对汽车的需求，同时又减缓对环境的影响，目前，国家提倡“节能减排”，建议使用电动汽车。
目前无论是油电混合型电动汽车还是纯电动汽车，其最重要的能源来自于充电，目前，国内国外都使用充电桩对电动汽车进行充电，而国内及国外的电动汽车在电动汽车充电桩设备充电过程中，交流充电桩设备与电动汽车充电用户交互环节较繁琐，电动汽车在需要补充电量的情况下，由驾驶人员将车驾驶到充电桩设备附近安全停车熄火后。驾驶人员或充电桩服务人员将，充电桩的充电桩枪头插入至电动汽车的直流充电接口处。如图1所示，传统充电桩设备要求客户进行刷充电卡，输入密码，或者扫描APP操作才开始充电。以及通过直接读取电动汽车BMS通讯报文数据，解析报文中对应电动汽车的VIN码，但由于市场中不是所有电动汽车BMS都具有车辆VIN码，此方法具有一定局限性，这使得充电用者的用户体验非常不好，并且在团队级，或者电动汽车企业级用户充电过程中，由于目前充电桩设备本身需要刷充电卡或充电密码，充电卡及密码的丢失易造成团队电动汽车企业级用户在充电管理及财务结算过程中，出现严重的财务问题。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种交流充电桩的电动汽车身份识别系统与方法，能够在将充电枪插入电动汽车的充电接口上后自动读取出车辆的信息，并自动进行充电身份识别，以及自动充电，充电过程简单、方便、快捷。
为达到上述目的，本发明公开一种有线通讯方式的交流充电桩设备的电动汽车自动识别系统，包括：
第一通讯设备：安装在交流充电桩中，所述第一通讯设备与充电桩内部的控制电路板电连接；
充电枪：设置在充电桩中，所述充电枪与充电桩控制板电连接；
第二通讯设备：设置在电动汽车内部，第二通讯设备与电池管理系统电连接，所述第二通讯设备与电动汽车的充电接口上的通讯端电连接并通讯，
所述充电枪插入到电动汽车的充电接口位置，第二通讯设备通过充电接口以及充电枪与第一通讯设备连接通讯，第一通讯设备读取第二通讯设备上的电动汽车的身份信息，第一通讯设备对获取的身份信息进行匹配，匹配一致，发送充电信号给控制电路板，控制电路板控制充电枪进行充电。
其中，电动汽车内部设置有电压检测装置，所述电压检测装置与充电接口以及电池管理系统电连接，电压检测装置将检测到充电接口CP电线上的电压变化信息发送给电池管理系统，所述电池管理系统控制第二通讯设备与第一通讯设备信号的通断。
其中，当充电接口位置没有充电枪插入时，充电接口上的控制确认端的电压为+12V，当充电枪插入到充电接口位置时，控制确认端电压下降到+6V时，电压检测装置检测到控制确认端信号下降到+6V时，发送通讯信号给电池管理系统，所述电池管理系统控制第二通讯设备自动与第一通讯设备电连接。
其中，第一通讯设备与第二通讯设备通讯的信号包括电动汽车的VIN码信息、VIN码反馈信息、电池管理系统反馈的电量信息，所述VIN码信息包括汽车的车牌号、车型、额定电压值、车主信息和充值信息，第二通讯设备将VIN码信息传送给第一通讯设备，第一通讯设备将收到的VIN码信息与内部存储的数据库信息进行匹配，匹配成功，发送充电信号给控制电路板控制充电枪进行充电。
其中，所述充电桩上还设置有报警模块和显示模块，所述报警模块与控制电路板电连接，当第一通讯设备收到第二通讯设备传送的非正常的故障信息时，第一通讯设备将故障信息发送给控制电路板，控制电路板控制报警模块报警，同时将错误信息在显示模块中进行显示，所述报警模块包括LED光幕报警和蜂鸣器报警。
本发明还公开一种有线通讯方式的交流充电设备的电动汽车自动识别方法，包括以下步骤：
设备安装：将第一通讯设备安装在充电桩内，并与控制电路板电连接，将第二通讯设备安装在电动汽车内，并与充电接口以及电池管理系统、电压检测装置电连接；
信号连通：将充电枪插入到电动汽车的交流型充电接口中，充电接口上的通讯端与第二通讯设备连接，同时通过充电枪与第二通讯设备导通，电压检测装置检测充电接口的控制确认端的电压的变化，控制第二通讯设备是否与第一通讯设备进行连接通讯；
信号匹配：当第一通讯设备与第二通讯设备连接后，第二通讯设备发送电动汽车的VIN码信息给第一通讯设备，第一通讯设备接收到VIN码信息后与存储在内部的数据库信息进行匹配；
充电：当VIN码信息匹配成功，第一通讯设备发送充电信息给控制电路板，控制电路板控制充电枪对电动汽车进行充电。
结束充电：当电动汽车中的电池电量被充满，第二通讯设备发送停止信号给第一通讯设备，第一通讯设备将接收到的停止信号发送给控制电路板，控制电路板控制充电枪停止充电。
其中，电压检测装置检测充电接口的控制确认端的电压变化的过程为：当充电接口位置没有充电枪插入时，控制确认端的电压为+12V，当充电枪插入到充电接口位置时，控制确认端的电压下降到+6V时，电压检测装置检测到控制确认端的电压下降到+6V时，发送通讯信号给电池管理系统，所述电池管理系统控制第二通讯设备自动与第一通讯设备电连接。
其中，信号匹配的VIN码信息包括包括汽车的车牌号、车型、额定电压值、车主信息和充值信息，只有所有信息都匹配成功，且充值信息中显示余额超过最低额度时，才算匹配成功，第一通讯设备才发送充电信息给控制电路板，否则发送禁止充电信息给控制电路板，控制电路板控制报警模块进行光幕和蜂鸣器报警，并在显示模块中显示由第二通讯设备发送的VIN码反馈信息反馈的错误信息。
其中，电压检测装置在充电过程中还实时检测电压管理系统中的电压电量，当电池管理系统中的电量达到额定电量值时，电池管理系统发送停止充电信号给第二通讯设备，由第二通讯设备将停止充电信号发送给第一通讯设备，从而控制控制电路板控制充电枪停止充电，一并传送到第二通讯设备的还包括充电所用的金额。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明公开一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统与方法，只需要将充电桩上的充电枪插入到电动汽车的充电接口中，其中，充电接口为交流充电接口，采用交流充电接口上可以进行通讯的端口作为通讯接口，将第一通讯设备与第二通讯设备连接，当充电枪插入到交流型的充电接口时，第一通讯设备与第二通讯设备充电接口以及充电枪导通进行通讯，同时，在充电接口位置设置有电压检测装置，电压检测装置检测充电接口上的控制确认端电压变化，从而控制第一通讯设备与第二通讯设备的通讯。本发明控制结构简单，仅需在充电桩上安装第一通讯设备，在电动汽车上安装第二通讯设备，并利用电动汽车上交流充电接口上的可以作为通讯的端口作为通讯接口即可实现通讯，加装一个导通线，使安装方式更为简单，且第一通讯设备读取第二通讯设备的身份信息，可以自动进行匹配，判断是否可以充电，并自动扣款，充电过程简单，整个过程自动化完成，省时省力，无需在每次充电时进行刷卡，或者通过手机扫描二维码进行充电，系统自动识别车辆的信息，自动进行信息读取和自动充电，方便快捷，且更智能化，不必担心充电卡遗失给个人充电或者团体充电带来的充电不便。
附图说明
图1为现有技术电动汽车与充电桩连接关系示意图；
图2为本发明实施例充电桩与电动汽车连接关系示意图；
图3为本发明实施例充电接口连接示意图；
图4为本发明实施例自动识别系统模块连接示意图；
图5为本发明实施例电动汽车自动识别的方法流程图。
主要元件说明：
1、第一通讯设备 2、第二通讯设备
3、充电桩 4、电动汽车
31、充电枪 32、控制电路板
33、报警模块 34、显示模块
41、充电接口 42、电池管理系统
43、电压检测装置。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
请参阅图2-图4，本发明公开一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统与方法，包括第一通讯设备1和第二通讯设备2，第一通讯设备1安装在充电桩3上，第二通讯设备2安装在电动汽车4上，而充当桩3上设置有充电枪31和控制电路板32，控制电路板32与充电枪31和第一通讯设备1电连接，本发明的电动汽车为交流充电电动汽车，所使用的充电桩3也为交流型充电桩，固在电动汽车4上，设置有交流型的充电接口41，电池管理系统42和电压检测装置43，在本实施例中，交流型的充电接口41用于与充电枪31连接，在本实施例中，采用国家标准的交流充电接口41进行连接关系的说明，请参阅图3，充电接口41上设置有多个电线接口，分别为CP电线接口、CC电线接口，N电线接口、L1电线接口、L2电线接口和L3电线接口，其中，CP电线接口即为上述提到的控制确认端，CC电线接口代表充电连接确认端口，N电线接口代表中线连接端口，L1电线接口点半交流电源端口，而剩下的L2电线接口与L3电线接口也被称为NC1电线接口和NC2电线接口，为备用的两个接口，该备用的两个接口在不用的时候是空闲的，在本实施例中，将这两个空闲的接口作为通讯的端口，与第二通讯设备2和电池管理系统42电连接，而电压检测装置43除了连接电池管理系统42之外，还与充电接口上的CP电线接口连接，并实时监控CP电线接口的电压值，通过CP电线接口电压值的变化，来控制第一通讯设备1与第二通讯设备2的通断，但是本发明的交流型充电接口41不局限于国标的交流型充电接口，还可以是欧美或者其他国家的充电接口，但是其工作原理是一样的，只需要将第二通讯设备2与充电接口上负责通讯的端口进行连接即可，其接口可以是闲置的接口也可以是已经赋予一定功能的接口，只要能从该接口进行通讯即可。
与现有技术相比，本发明控制结构简单，仅需在充电桩上安装第一通讯设备1，在电动汽车上安装第二通讯设备2，并利用电动汽车上交流充电接口上闲置的L2电线和L3电线作为通讯接口即可实现通讯，无线加装一个导通线，使安装方式更为简单，且第一通讯设备1读取第二通讯设备2的身份信息，可以自动进行匹配，判断是否可以充电，并自动扣款，充电过程简单，整个过程自动化完成，省时省力，无需在每次充电时进行刷卡，或者通过手机扫描二维码进行充电，系统自动识别车辆的信息，自动进行信息读取和自动充电，方便快捷，且更智能化，不必担心充电卡遗失给个人充电或者团体充电带来的充电不便。
在本实施例中，充电接口41的CP电线接口上，在没有充电枪31接入的时候，CP电线接口上的电压为+12V，当充电枪31插入到充电接口41位置时，CP电线接口的电压下降到+6V时，电压检测装置43检测到CP电线接口电压信号下降到+6V时，发送通讯信号给电池管理系统42，电池管理系统42控制第二通讯设备2自动与第一通讯设备1进行通信。
请参阅图5，本发明公开一种有线通讯方式的交流充电设备的电动汽车自动识别方法，具体的工作流程包括以下步骤：
首先进行设备的安装：将第一通讯设备1安装在充电桩3内，并与控制电路板32电连接，将第二通讯设备2安装在电动汽车4内，并与充电接口41以及电池管理系统42、电压检测装置43电连接；
信号连通：将充电枪31插入到电动汽车4的交流型充电接口41中，充电接口41上的L2电线和L3电线与第二通讯设备2连接，同时通过充电枪31与第二通讯设备2导通，电压检测装置43检测充电接口41的CP电线接口上的电压的变化，在本实施例中，当电压检测装置43检测到CP电线信号从+12V下降到+6V的时候，控制第二通讯设备2与第一通讯设备1进行连接通讯；
信号匹配：当第一通讯设备2与第二通讯设备1连接并导通后，第二通讯设备2发送电动汽车的VIN码信息给第一通讯设备1，第一通讯设备1接收到VIN码信息后与存储在内部的数据库信息进行匹配；
充电：当VIN码信息匹配成功，第一通讯设备1发送充电信息给控制电路板32，控制电路板32控制充电枪31对电动汽车4进行充电。
结束充电：当电动汽车4中的电池电量被充满，第二通讯设备2发送停止信号给第一通讯设备1，第一通讯设备1将接收到的停止信号发送给控制电路板32，控制电路板32控制充电枪31停止充电。
在本实施例中个，第一通讯设备1与第二通讯设备2通讯的信号包括电动汽车的VIN码信息、VIN码反馈信息、电池管理系统42反馈的电量信息，VIN码信息包括汽车的车牌号、车型、额定电压值、车主信息和充值信息，第二通讯设备2将VIN码信息传送给第一通讯设备1，第一通讯设备1将收到的VIN码信息与内部存储的数据库信息进行匹配，只有当汽车的车牌号、车型、额定电压值、车主信息和充值信息的信息都一样，且充值信息中显示余额超过最低额度时，才算匹配成功，第一通讯设备1才发送充电信息给控制电路板32，控制电路板32控制充电枪31给电动汽车4充电。
在本实施例中，充电桩3上还设置有报警模块33和显示模块34，报警模块33与控制电路板32电连接，当第一通讯设备1收到第二通讯设备2传送的匹配不成功的信号或者其他的错误信息时，第一通讯设备1将错误信息发送给控制电路板32，控制电路板32控制报警模块33报警，同时将错误信息在显示模块34中进行显示，由于报警模块33包括LED光幕和蜂鸣器，固当出现错误信息时，会同时进行LED光幕报警和蜂鸣器报警。
在本实施例中，电压检测装置43还同时与电池管理系统42电连接，在充电过程中电压检测装置43实时检测电压管理系统42中的电压电量，当电池管理系统42中的电量达到额定电量值时，电池管理系统42发送停止充电信号给第二通讯设备2，由第二通讯设备2将停止充电信号发送给第一通讯设备1，从而控制控制电路板32控制充电枪31停止充电，在本实施例中，控制电路板32会根据所充的电量值，自动计算出所需要的金额，并同步在显示模块34中显示所需的金额和已充的电量值。
本发明的优势在于：
1、工作原理简单，实现容易，只需将作为自动识别装置的第一通讯设备和第二通讯设备分别安装在充电桩以及汽车中即可，通过充电枪插入电动汽车的充电接口中后，利充电接口中备用的L2电线接口和L3电线接口将第一通讯设备与第二通讯设备接通，经过导通通讯，自动识别电动汽车的身份信息，并进行信息匹配与自动充电，操作过程简单；
2、自动进行充电并提醒，无需人工守着，当充电完成，自动停止充电，并边充电边扣除相应的费用，自动结算，无需人工进行付款，使用更为方便快捷，节省操作时间；整个过程自动化完成，无需人工操作，也无需人工进行充电刷卡，不必担心充电卡遗失给个人充电或者团体充电带来的充电不便；
3、整个过程自动化完成，省时省力，无需在每次充电时进行刷卡，或者通过手机扫描二维码进行充电，系统自动识别车辆的信息，自动进行信息读取和自动充电，方便快捷，且更智能化，不必担心充电卡遗失给个人充电或者团体充电带来的充电不便。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统，其特征在于，包括：
第一通讯设备：安装在交流充电桩中，所述第一通讯设备与充电桩内部的控制电路板电连接；
充电枪：设置在充电桩中，所述充电枪与充电桩控制板电连接；
第二通讯设备：设置在电动汽车内部，第二通讯设备与电池管理系统电连接，所述第二通讯设备与电动汽车的充电接口上的通讯端电连接并通讯，
所述充电枪插入到电动汽车的充电接口位置，第二通讯设备通过充电接口以及充电枪与第一通讯设备连接通讯，第一通讯设备读取第二通讯设备上的电动汽车的身份信息，第一通讯设备对获取的身份信息进行匹配，匹配一致，发送充电信号给控制电路板，控制电路板控制充电枪进行充电。
2.根据权利要求1所述的一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统，其特征在于，电动汽车内部设置有电压检测装置，所述电压检测装置与充电接口以及电池管理系统电连接，电压检测装置将检测到充电接口CP电线上的电压变化信息发送给电池管理系统，所述电池管理系统控制第二通讯设备与第一通讯设备信号的通断。
3.根据权利要求2所述的一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统，其特征在于，当充电接口位置没有充电枪插入时，充电接口上的控制确认端的电压为+12V，当充电枪插入到充电接口位置时，控制确认端电压下降到+6V时，电压检测装置检测到控制确认端信号下降到+6V时，发送通讯信号给电池管理系统，所述电池管理系统控制第二通讯设备自动与第一通讯设备电连接。
4.根据权利要求1所述的一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统，其特征在于，第一通讯设备与第二通讯设备通讯的信号包括电动汽车的VIN码信息、VIN码反馈信息、电池管理系统反馈的电量信息，所述VIN码信息包括汽车的车牌号、车型、额定电压值、车主信息和充值信息，第二通讯设备将VIN码信息传送给第一通讯设备，第一通讯设备将收到的VIN码信息与内部存储的数据库信息进行匹配，匹配成功，发送充电信号给控制电路板控制充电枪进行充电。
5.根据权利要求4所述的一种交流充电桩的电动汽车自动识别系统，其特征在于，所述充电桩上还设置有报警模块和显示模块，所述报警模块与控制电路板电连接，当第一通讯设备收到第二通讯设备传送的非正常的故障信息时，第一通讯设备将故障信息发送给控制电路板，控制电路板控制报警模块报警，同时将错误信息在显示模块中进行显示，所述报警模块包括LED光幕报警和蜂鸣器报警。
6.一种交流充电桩的电动汽车自动识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
设备安装：将第一通讯设备安装在充电桩内，并与控制电路板电连接，将第二通讯设备安装在电动汽车内，并与充电接口以及电池管理系统、电压检测装置电连接；
信号连通：将充电枪插入到电动汽车的交流型充电接口中，充电接口上的通讯端与第二通讯设备连接，同时通过充电枪与第二通讯设备导通，电压检测装置检测充电接口的控制确认端的电压的变化，控制第二通讯设备是否与第一通讯设备进行连接通讯；
信号匹配：当第一通讯设备与第二通讯设备连接后，第二通讯设备发送电动汽车的VIN码信息给第一通讯设备，第一通讯设备接收到VIN码信息后与存储在内部的数据库信息进行匹配；
充电：当VIN码信息匹配成功，第一通讯设备发送充电信息给控制电路板，控制电路板控制充电枪对电动汽车进行充电。
结束充电：当电动汽车中的电池电量被充满，第二通讯设备发送停止信号给第一通讯设备，第一通讯设备将接收到的停止信号发送给控制电路板，控制电路板控制充电枪停止充电。
7.根据权利要求6所述的一种交流充电桩的电动汽车自动识别方法，其特征在于，电压检测装置检测充电接口的控制确认端的电压变化的过程为：当充电接口位置没有充电枪插入时，控制确认端的电压为+12V，当充电枪插入到充电接口位置时，控制确认端的电压下降到+6V时，电压检测装置检测到控制确认端的电压下降到+6V时，发送通讯信号给电池管理系统，所述电池管理系统控制第二通讯设备自动与第一通讯设备电连接。
8.根据权利要求6所述的一种交流充电桩的电动汽车自动识别方法，其特征在于，信号匹配的VIN码信息包括包括汽车的车牌号、车型、额定电压值、车主信息和充值信息，只有所有信息都匹配成功，且充值信息中显示余额超过最低额度时，才算匹配成功，第一通讯设备才发送充电信息给控制电路板，否则发送禁止充电信息给控制电路板，控制电路板控制报警模块进行光幕和蜂鸣器报警，并在显示模块中显示由第二通讯设备发送的VIN码反馈信息反馈的错误信息。
9.根据权利要求6所述的一种交流充电桩的电动汽车自动识别方法，其特征在于，电压检测装置在充电过程中还实时检测电压管理系统中的电压电量，当电池管理系统中的电量达到额定电量值时，电池管理系统发送停止充电信号给第二通讯设备，由第二通讯设备将停止充电信号发送给第一通讯设备，从而控制控制电路板控制充电枪停止充电，一并传送到第二通讯设备的还包括充电所用的金额。
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