CN107231018A - 交流充电设备与待充电对象的分时通信方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电动设备充电领域,具体提供一种交流充电设备与待充电对象的分时通信方法和系统。本发明旨在解决现有技术中交流充电桩与电动汽车通过无线方式进行通信时容易受环境影响而导致数据传输不够稳定以及数据容易被盗取的问题。在本发明的通信系统中,设置在交流充电桩上的第一开关和第三开关分别与交流电源和桩端通信单元相连接,设置在电动汽车上第二开关和第四开关分别与车载充电机和车端通信单元相连接。在交流充电桩和电动汽车需要通信时时,只要断开第一开关和第二开关并闭合第三开关和第四开,即可实现从充电连接到通信连接的切换。因此,本发明的通信系统巧妙地利用现有的硬件实现了通信的稳定性和安全性。
Description
技术领域
本发明属于电动设备充电领域,具体提供一种交流充电设备与待充电对象的分时通信方法和系统。
背景技术
在交流充电桩对电动汽车进行充电时,充电桩与电动汽车之间的简单数据(如充电的最大电流)传输可通过充电枪中的CP(Control Pilot,即,控制导引线)进行,而大数据(如充电桩对电动汽车的鉴权信息)的传输通常采用无线的方式进行。但是,无线通信很容易受到环境的影响,数据传输不够稳定,并且通过无线传输的数据很容易被周围的其他设备截取。
相应地,本领域需要一种能够抗干扰、可进行大数据传输的通信方式来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题,即为了解决现有技术中交流充电桩与电动汽车通过无线的方式进行通信时容易受环境影响进而导致数据传输不够稳定以及数据容易被盗取的问题,本发明提供了一种交流充电设备与待充电对象的分时通信方法,所述分时通信方法包括下列步骤:使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态;在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接;所述交流充电设备与所述待充电对象借助所述电力线进行通信。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述分时通信方法还包括:在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,当充电之前进行通信时,“使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接保持断开。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接保持断开的同时,所述交流充电设备向所述待充电对象发送第一通信请求信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤具体包括:在所述交流充电设备向所述待充电对象发送第一通信请求信号的同时、之前或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接;当所述待充电对象接收到所述第一通信请求信号时,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,当充电过程中所述待充电对象发起通信时,“使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤进一步包括:断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述待充电对象向所述交流充电设备发送第二通信请求信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤还包括:当所述交流充电设备接收到所述第二通信请求信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤具体包括:在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤还包括:在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述交流充电设备向所述待充电对象发送第一通信确认信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤还包括:当所述待充电对象接收到所述第一通信确认信号时,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,当充电过程中所述交流充电设备发起通信时,“使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤进一步包括:断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述交流充电设备向所述待充电对象发送第三通信请求信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤还包括:当所述待充电对象接收到所述第三通信请求信号时,断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤具体包括:在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤还包括:在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述待充电对象向所述交流充电设备发送第二通信确认信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤还包括:当所述交流充电设备接收到所述第二通信确认信号时,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤还包括:在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤还包括:当所述待充电对象接收到所述第三通信请求信号时,断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤具体包括:在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,在所述交流充电设备与所述待充电对象借助所述电力线通信之后,所述分时通信方法还包括:断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接;在断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接的同时、之前或之后,所述待充电对象向所述交流充电设备发送通信结束信号;当接收到所述待充电对象发送的通信结束信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的通信连接、建立充电连接并且所述交流充电设备向所述待充电对象发送通信结束确认信号;当接收到所述交流充电设备发送的通信结束确认信号时,建立所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,在所述交流充电设备与所述待充电对象借助所述电力线通信之后,所述分时通信方法还包括:断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接并建立充电连接;在断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接并建立充电连接的同时、之前或之后,所述待充电对象向所述交流充电设备发送通信结束信号;当接收到所述待充电对象发送的通信结束信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的通信连接并建立充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述交流充电设备是交流充电桩,所述待充电对象是电动汽车;所述交流充电桩包括桩端电源开关、桩端通信单元、桩端通信开关和CP输出控制单元,所述交流充电桩的电源能够通过所述桩端电源开关连接到所述电力线,所述桩端通信单元能够通过所述桩端通信开关连接到所述电力线连接,所述CP输出控制单元用于充电过程中的控制导引;所述电动汽车包括车载充电机、车端电源开关、车端通信单元、车端通信开关、车端控制单元和CP开关,所述车载充电机能够通过所述车端电源开关连接到所述电力线,所述车端通信单元能够通过所述车端通信开关连接到所述电力线连接,所述车端控制单元能够至少部分地通过所述CP开关与所述CP输出控制单元进行信息交互。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述第一通信请求信号、所述第一通信确认信号或所述第三通信请求信号是特定占空比的PWM信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述第二通信请求信号或所述第二通信确认信号是所述CP开关的断开动作。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“使所述交流充电设备与所述电力线通信连接”的步骤进一步包括通过闭合所述桩端通信开关使所述桩端通信单元与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“使所述待充电对象与所述电力线通信连接”的步骤进一步包括通过闭合所述车端通信开关使所述车端通信单元与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接”的步骤进一步包括通过断开所述车端电源开关来断开所述车载充电机与所述电力线的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接”的步骤进一步包括通过断开所述桩端电源开关来断开所述交流充电桩的电源与所述电力线的充电连接。
本领域技术人员能够理解的是,在本发明的优选技术方案中,通过断开交流充电设备与待充电对象之间的电力线充电连接,并使交流充电设备与待充电对象借助该电力线进行通信连接,从而交流充电设备与待充电对象之间能够通过电力线进行稳定的有线通信,提高了交流充电设备与待充电对象之间通信的稳定性和安全性。
在另一方面,本发明提供了一种交流充电设备的分时通信方法,所述分时通信方法包括下列步骤:使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态;在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接;所述交流充电设备借助所述电力线进行通信。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述分时通信方法还包括:在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,当充电之前进行通信时,“使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:使所述交流充电设备的电力线充电连接保持断开。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:在使所述交流充电设备的电力线充电连接保持断开的同时,所述交流充电设备发送第一通信请求信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接”的步骤具体包括:在所述交流充电设备发送第一通信请求信号的同时、之前或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,当充电过程中发起通信时,所述分时通信方法还包括:在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态之前,所述交流充电设备接收第二通信请求信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:当所述交流充电设备接收到所述第二通信请求信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接”的步骤具体包括:在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接”的步骤还包括:在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述交流充电设备发送第一通信确认信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,当充电过程中发起通信时,“使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述交流充电设备发送第三通信请求信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接”的步骤具体包括:所述交流充电设备接收外部发送的第二通信确认信号;当所述交流充电设备接收到所述第二通信确认信号时,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接”的步骤具体包括:在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,在所述交流充电设备借助所述电力线进行通信之后,所述分时通信方法还包括:所述交流充电设备接收外部发送的通信结束信号;当接收到所述通信结束信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的通信连接、建立充电连接并且所述交流充电设备发送通信结束确认信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,在所述交流充电设备借助所述电力线通信之后,所述分时通信方法还包括:所述交流充电设备接收外部发送的通信结束信号;当接收到所述通信结束信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的通信连接并建立充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述交流充电设备是交流充电桩,所述交流充电桩包括桩端电源开关、桩端通信单元、桩端通信开关和CP输出控制单元,所述交流充电桩的电源能够通过所述桩端电源开关连接到所述电力线,所述桩端通信单元能够通过所述桩端通信开关连接到所述电力线连接,所述CP输出控制单元用于充电过程中的控制导引。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述第一通信请求信号、所述第一通信确认信号或所述第三通信请求信号是特定占空比的PWM信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述第二通信请求信号或所述第二通信确认信号是所述CP开关的断开动作。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“使所述交流充电设备与所述电力线通信连接”的步骤进一步包括通过闭合所述桩端通信开关使所述桩端通信单元与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接”的步骤进一步包括通过断开所述桩端电源开关来断开所述交流充电桩的电源与所述电力线的充电连接。
在又一方面,本发明还提供了一种待充电对象的分时通信方法,所述分时通信方法包括下列步骤:使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态;在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述待充电对象的通信连接;所述待充电对象借助所述电力线进行通信。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,当充电之前进行通信时,所述分时通信方法还包括:在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时,所述待充电对象接收第一通信请求信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:使所述待充电对象的电力线充电连接保持断开。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述待充电对象的通信连接”的步骤具体包括:当所述待充电对象接收到所述第一通信请求信号时,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,当充电过程中发起通信时,“使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述分时通信方法还包括:在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,所述待充电对象发送第二通信请求信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述待充电对象的通信连接”的步骤具体包括:所述待充电对象接收外部发送的第一通信确认信号;当所述待充电对象接收到所述第一通信确认信号时,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:所述待充电对象接收外部发送的第三通信请求信号;当所述待充电对象接收到所述第三通信请求信号时,所述待充电对象断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述待充电对象的通信连接”的步骤具体包括:在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述待充电对象的通信连接”的步骤还包括:在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述待充电对象发送第二通信确认信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,在所述待充电对象借助所述电力线进行通信之后,所述分时通信方法还包括:断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接;在断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接的同时、之前或之后,所述待充电对象发送通信结束信号;所述待充电对象接收通信结束确认信号;当接收到所述通信结束确认信号时,建立所述待充电对象的充电连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,在所述待充电对象借助所述电力线进行通信之后,所述分时通信方法还包括:断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接并建立充电连接;在断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接并建立充电连接的同时、之前或之后,所述待充电对象发送充电结束信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述待充电对象是电动汽车,所述电动汽车包括车载充电机、车端电源开关、车端通信单元、车端通信开关、车端控制单元和CP开关,所述车载充电机能够通过所述车端电源开关连接到所述电力线,所述车端通信单元能够通过所述车端通信开关连接到所述电力线连接,所述车端控制单元能够至少部分地通过所述CP开关与外部进行信息交互。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述第一通信请求信号、所述第一通信确认信号或所述第三通信请求信号是特定占空比的PWM信号。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,所述第二通信请求信号或所述第二通信确认信号是所述CP开关的闭合动作。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“使所述待充电对象与所述电力线通信连接”的步骤进一步包括通过闭合所述车端通信开关使所述车端通信单元与所述电力线通信连接。
在上述分时通信方法的优选技术方案中,“断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接”的步骤进一步包括通过断开所述车端电源开关来断开所述车载充电机与所述电力线的充电连接。
此外,本发明还提供了一种交流充电设备与待充电对象的分时通信系统,所述分时通信系统包括:电力线,所述交流充电设备能够通过所述电力线为所述待充电对象充电;设置在所述交流充电设备上的第一通信单元和第一开关,所述第一通信单元能够通过所述第一开关与所述电力线相连接;设置在所述待充电对象上的第二通信单元和第二开关,所述第二通信单元能够通过所述第二开关与所述电力线相连接。
在上述分时通信系统的优选技术方案中,所述交流充电设备上还设置有第三开关,所述第三开关能够将所述交流充电设备的电源连接到所述电力线。
在上述分时通信系统的优选技术方案中,所述待充电对象上还设置有第四开关,所述第四开关用于将所述待充电对象的充电机连接到所述电力线。
在上述分时通信系统的优选技术方案中,所述分时通信系统还包括设置在所述交流充电设备上的第一控制单元和设置在所述待充电对象上的第二控制单元,当所述交流充电设备与所述待充电对象通过所述电力线相连接时,所述第一控制单元能够与所述第二控制单元进行信息交互。
在上述分时通信系统的优选技术方案中,所述第一控制单元连接有第五开关,所述第一控制单元能够通过切换所述第五开关来输出通信请求信号或通信确认信号,从而使得所述第二控制单元能够根据所述信号来控制所述第二开关和所述第四开关的通断。
在上述分时通信系统的优选技术方案中,所述第二控制单元连接有第六开关,所述第二控制单元也能够通过切换所述第六开关来输出通信请求信号或通信确认信号,从而使得所述第一控制单元能够根据所述信号来控制所述第一开关和所述第三开关的通断。
在上述分时通信系统的优选技术方案中,所述通信系统还包括用于确定所述交流充电设备与所述待充电对象的连接状态的连接确认线。
在上述分时通信系统的优选技术方案中,所述交流充电设备是交流充电桩,所述待充电对象是电动汽车。
在上述分时通信系统的优选技术方案中,所述第一通信单元是桩端通信单元,所述第一控制单元是CP输出控制单元,所述第一开关是桩端通信开关,所述第三开关是桩端电源开关。
在上述分时通信系统的优选技术方案中,所述第二通信单元是车端通信单元,所述第二控制单元是车端控制单元,所述第二开关是车端通信开关,所述第四开关是桩端电源开关,所述第六开关是CP开关。
本领域技术人员能够理解的是,在本发明的优选技术方案中,交流充电设备上的第一通信单元通过第一开关与电力线相连接,待充电对象上的第二通信单元通过第二开关与电力线相连接,当第一开关和第二开关都闭合时,第一通信单元和第二通信单元通过电力线通信连接,使得交流充电设备与待充电对象能够进行稳定的有线通信,保证了数据传输的稳定性和安全性。
进一步,交流充电设备上的电源通过第三开关与电力线相连接,待充电对象的充电机通过第四开关与电力线相连接,通过选择性地使第一开关和第二开关同时闭合,使第三开关和第四开关同时断开,或者使第一开关和第二开关同时断开,使第三开关和第四开关同时闭合,来切换交流充电设备与待充电对象的通信连接状态和充电连接状态。因此,本发明的优选技术方案能够在保证交流充电设备与待充电对象之间数据传输的稳定性和安全性同时,简化分时通信系统的结构,只需将现有的交流充电系统进行简单改造就可实现。
方案1、一种交流充电设备与待充电对象的分时通信方法,其特征在于,所述分时通信方法包括下列步骤:
使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态;
在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接;
所述交流充电设备与所述待充电对象借助所述电力线进行通信。
方案2、根据方案1所述的分时通信方法,其特征在于,所述分时通信方法还包括:
在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号。
方案3、根据方案2所述的分时通信方法,其特征在于,当充电之前进行通信时,“使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:
使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接保持断开。
方案4、根据方案3所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:
在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接保持断开的同时,所述交流充电设备向所述待充电对象发送第一通信请求信号。
方案5、根据方案4所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤具体包括:
在所述交流充电设备向所述待充电对象发送第一通信请求信号的同时、之前或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接;
当所述待充电对象接收到所述第一通信请求信号时,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
方案6、根据方案2所述的分时通信方法,其特征在于,当充电过程中所述待充电对象发起通信时,“使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:
断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接。
方案7、根据方案6所述的分时通信方法,其特征在于,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤进一步包括:
断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
方案8、根据方案7所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:
在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述待充电对象向所述交流充电设备发送第二通信请求信号。
方案9、根据方案8所述的分时通信方法,其特征在于,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤还包括:
当所述交流充电设备接收到所述第二通信请求信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接。
方案10、根据方案9所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤具体包括:
在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
方案11、根据方案10所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤还包括:
在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述交流充电设备向所述待充电对象发送第一通信确认信号。
方案12、根据方案11所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤还包括:
当所述待充电对象接收到所述第一通信确认信号时,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
方案13、根据方案2所述的分时通信方法,其特征在于,当充电过程中所述交流充电设备发起通信时,“使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:
断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接。
方案14、根据方案13所述的分时通信方法,其特征在于,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤进一步包括:
断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接。
方案15、根据方案14所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:
在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述交流充电设备向所述待充电对象发送第三通信请求信号。
方案16、根据方案15所述的分时通信方法,其特征在于,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤还包括:
当所述待充电对象接收到所述第三通信请求信号时,断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
方案17、根据方案16所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤具体包括:
在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
方案18、根据方案17所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤还包括:
在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述待充电对象向所述交流充电设备发送第二通信确认信号。
方案19、根据方案18所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤还包括:
当所述交流充电设备接收到所述第二通信确认信号时,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
方案20、根据方案15所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤还包括:
在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
方案21、根据方案20所述的分时通信方法,其特征在于,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤还包括:
当所述待充电对象接收到所述第三通信请求信号时,断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
方案22、根据方案21所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤具体包括:
在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
方案23、根据方案1至22中任一项所述的分时通信方法,其特征在于,在所述交流充电设备与所述待充电对象借助所述电力线通信之后,所述分时通信方法还包括:
断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接;
在断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接的同时、之前或之后,所述待充电对象向所述交流充电设备发送通信结束信号;
当接收到所述待充电对象发送的通信结束信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的通信连接、建立充电连接并且所述交流充电设备向所述待充电对象发送通信结束确认信号;
当接收到所述交流充电设备发送的通信结束确认信号时,建立所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
方案24、根据方案1至22中任一项所述的分时通信方法,其特征在于,在所述交流充电设备与所述待充电对象借助所述电力线通信之后,所述分时通信方法还包括:
断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接并建立充电连接;
在断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接并建立充电连接的同时、之前或之后,所述待充电对象向所述交流充电设备发送通信结束信号;
当接收到所述待充电对象发送的通信结束信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的通信连接并建立充电连接。
方案25、根据方案1至22中任一项所述的分时通信方法,其特征在于,所述交流充电设备是交流充电桩,所述待充电对象是电动汽车;
所述交流充电桩包括桩端电源开关、桩端通信单元、桩端通信开关和CP输出控制单元,所述交流充电桩的电源能够通过所述桩端电源开关连接到所述电力线,所述桩端通信单元能够通过所述桩端通信开关连接到所述电力线连接,所述CP输出控制单元用于充电过程中的控制导引;
所述电动汽车包括车载充电机、车端电源开关、车端通信单元、车端通信开关、车端控制单元和CP开关,所述车载充电机能够通过所述车端电源开关连接到所述电力线,所述车端通信单元能够通过所述车端通信开关连接到所述电力线连接,所述车端控制单元能够至少部分地通过所述CP开关与所述CP输出控制单元进行信息交互。
方案26、根据引用方案4、5、11、12、15、14或21的方案25所述的分时通信方法,其特征在于,所述第一通信请求信号、所述第一通信确认信号或所述第三通信请求信号是特定占空比的PWM信号。
方案27、根据引用方案8、9、18或19的方案25所述的分时通信方法,其特征在于,所述第二通信请求信号或所述第二通信确认信号是所述CP开关的断开动作。
方案28、根据引用方案5、10、19或20的方案25所述的分时通信方法,其特征在于,“使所述交流充电设备与所述电力线通信连接”的步骤进一步包括通过闭合所述桩端通信开关使所述桩端通信单元与所述电力线通信连接。
方案29、根据引用方案5、12、17或22的方案25所述的分时通信方法,其特征在于,“使所述待充电对象与所述电力线通信连接”的步骤进一步包括通过闭合所述车端通信开关使所述车端通信单元与所述电力线通信连接。
方案30、根据引用方案7、8、16、17、18、21或22的方案25所述的分时通信方法,其特征在于,“断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接”的步骤进一步包括通过断开所述车端电源开关来断开所述车载充电机与所述电力线的充电连接。
方案31、根据引用方案9、10、11、14、15或20的方案25所述的分时通信方法,其特征在于,“断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接”的步骤进一步包括通过断开所述桩端电源开关来断开所述交流充电桩的电源与所述电力线的充电连接。
方案32、一种交流充电设备的分时通信方法,其特征在于,所述分时通信方法包括下列步骤:
使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态;
在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接;
所述交流充电设备借助所述电力线进行通信。
方案33、根据方案32所述的分时通信方法,其特征在于,所述分时通信方法还包括:
在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号。
方案34、根据方案33所述的分时通信方法,其特征在于,当充电之前进行通信时,“使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:
使所述交流充电设备的电力线充电连接保持断开。
方案35、根据方案34所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:
在使所述交流充电设备的电力线充电连接保持断开的同时,所述交流充电设备发送第一通信请求信号。
方案36、根据方案35所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接”的步骤具体包括:
在所述交流充电设备发送第一通信请求信号的同时、之前或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
方案37、根据方案32所述的分时通信方法,其特征在于,当充电过程中发起通信时,所述分时通信方法还包括:
在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态之前,所述交流充电设备接收第二通信请求信号。
方案38、根据方案37所述的分时通信方法,其特征在于,“使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:
当所述交流充电设备接收到所述第二通信请求信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接。
方案39、根据方案38所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接”的步骤具体包括:
在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
方案40、根据方案39所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接”的步骤还包括:
在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述交流充电设备发送第一通信确认信号。
方案41、根据方案33所述的分时通信方法,其特征在于,当充电过程中发起通信时,“使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:
断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接。
方案42、根据方案41所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:
在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述交流充电设备发送第三通信请求信号。
方案43、根据方案42所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接”的步骤具体包括:
所述交流充电设备接收外部发送的第二通信确认信号;
当所述交流充电设备接收到所述第二通信确认信号时,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
方案44、根据方案42所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述交流充电设备的通信连接”的步骤具体包括:
在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
方案45、根据方案32至44中任一项所述的分时通信方法,其特征在于,在所述交流充电设备借助所述电力线进行通信之后,所述分时通信方法还包括:
所述交流充电设备接收外部发送的通信结束信号;
当接收到所述通信结束信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的通信连接、建立充电连接并且所述交流充电设备发送通信结束确认信号。
方案46、根据方案32至44中任一项所述的分时通信方法,其特征在于,在所述交流充电设备借助所述电力线通信之后,所述分时通信方法还包括:
所述交流充电设备接收外部发送的通信结束信号;
当接收到所述通信结束信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的通信连接并建立充电连接。
方案47、根据方案32至44中任一项所述的分时通信方法,其特征在于,所述交流充电设备是交流充电桩,所述交流充电桩包括桩端电源开关、桩端通信单元、桩端通信开关和CP输出控制单元,所述交流充电桩的电源能够通过所述桩端电源开关连接到所述电力线,所述桩端通信单元能够通过所述桩端通信开关连接到所述电力线连接,所述CP输出控制单元用于充电过程中的控制导引。
方案48、根据引用方案35、36、40或42的方案47所述的分时通信方法,其特征在于,所述第一通信请求信号、所述第一通信确认信号或所述第三通信请求信号是特定占空比的PWM信号。
方案49、根据引用方案37、38或43的方案47所述的分时通信方法,其特征在于,所述第二通信请求信号或所述第二通信确认信号是所述CP开关的断开动作。
方案50、根据引用方案36、39、43或44的方案47所述的分时通信方法,其特征在于,“使所述交流充电设备与所述电力线通信连接”的步骤进一步包括通过闭合所述桩端通信开关使所述桩端通信单元与所述电力线通信连接。
方案51、根据引用方案38、42或44的方案47所述的分时通信方法,其特征在于,“断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接”的步骤进一步包括通过断开所述桩端电源开关来断开所述交流充电桩的电源与所述电力线的充电连接。
方案52、一种待充电对象的分时通信方法,其特征在于,所述分时通信方法包括下列步骤:
使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态;
在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述待充电对象的通信连接;
所述待充电对象借助所述电力线进行通信。
方案53、根据方案52所述的分时通信方法,其特征在于,当充电之前进行通信时,所述分时通信方法还包括:
在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时,所述待充电对象接收第一通信请求信号。
方案54、根据方案53所述的分时通信方法,其特征在于,“使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:
使所述待充电对象的电力线充电连接保持断开。
方案55、根据方案54所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述待充电对象的通信连接”的步骤具体包括:
当所述待充电对象接收到所述第一通信请求信号时,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
方案56、根据方案52所述的分时通信方法,其特征在于,当充电过程中发起通信时,“使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:
断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
方案57、根据方案56所述的分时通信方法,其特征在于,所述分时通信方法还包括:
在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,所述待充电对象发送第二通信请求信号。
方案58、根据方案57所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述待充电对象的通信连接”的步骤具体包括:
所述待充电对象接收外部发送的第一通信确认信号;
当所述待充电对象接收到所述第一通信确认信号时,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
方案59、根据方案52所述的分时通信方法,其特征在于,“使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:
所述待充电对象接收外部发送的第三通信请求信号;
当所述待充电对象接收到所述第三通信请求信号时,所述待充电对象断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
方案60、根据方案59所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述待充电对象的通信连接”的步骤具体包括:
在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
方案61、根据方案60所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述待充电对象的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线建立所述待充电对象的通信连接”的步骤还包括:
在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述待充电对象发送第二通信确认信号。
方案62、根据方案52至61中任一项所述的分时通信方法,其特征在于,在所述待充电对象借助所述电力线进行通信之后,所述分时通信方法还包括:
断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接;
在断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接的同时、之前或之后,所述待充电对象发送通信结束信号;
所述待充电对象接收通信结束确认信号;
当接收到所述通信结束确认信号时,建立所述待充电对象的充电连接。
方案63、根据方案52至61中任一项所述的分时通信方法,其特征在于,在所述待充电对象借助所述电力线进行通信之后,所述分时通信方法还包括:
断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接并建立充电连接;
在断开所述待充电对象与所述电力线的通信连接并建立充电连接的同时、之前或之后,所述待充电对象发送充电结束信号。
方案64、根据方案52至61中任一项所述的分时通信方法,其特征在于,所述待充电对象是电动汽车,所述电动汽车包括车载充电机、车端电源开关、车端通信单元、车端通信开关、车端控制单元和CP开关,所述车载充电机能够通过所述车端电源开关连接到所述电力线,所述车端通信单元能够通过所述车端通信开关连接到所述电力线连接,所述车端控制单元能够至少部分地通过所述CP开关与外部进行信息交互。
方案65、根据引用方案53、55、58、或59的方案64所述的分时通信方法,其特征在于,所述第一通信请求信号、所述第一通信确认信号或所述第三通信请求信号是特定占空比的PWM信号。
方案66、根据引用方案57或61的方案64所述的分时通信方法,其特征在于,所述第二通信请求信号或所述第二通信确认信号是所述CP开关的闭合动作。
方案67、根据引用方案55、58或60的方案64所述的分时通信方法,其特征在于,“使所述待充电对象与所述电力线通信连接”的步骤进一步包括通过闭合所述车端通信开关使所述车端通信单元与所述电力线通信连接。
方案68、根据引用方案56、59、60或61的方案64所述的分时通信方法,其特征在于,“断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接”的步骤进一步包括通过断开所述车端电源开关来断开所述车载充电机与所述电力线的充电连接。
方案69、一种交流充电设备与待充电对象的分时通信系统,其特征在于,所述分时通信系统包括:
电力线,所述交流充电设备能够通过所述电力线为所述待充电对象充电;
设置在所述交流充电设备上的第一通信单元和第一开关,所述第一通信单元能够通过所述第一开关与所述电力线相连接;
设置在所述待充电对象上的第二通信单元和第二开关,所述第二通信单元能够通过所述第二开关与所述电力线相连接。
方案70、根据方案69所述的用于交流充电设备与待充电对象的分时通信系统,其特征在于,所述交流充电设备上还设置有第三开关,所述第三开关能够将所述交流充电设备的电源连接到所述电力线。
方案71、根据方案70所述的用于交流充电设备与待充电对象的分时通信系统,其特征在于,所述待充电对象上还设置有第四开关,所述第四开关用于将所述待充电对象的充电机连接到所述电力线。
方案72、根据方案71所述的用于交流充电设备与待充电对象的分时通信系统,其特征在于,所述分时通信系统还包括设置在所述交流充电设备上的第一控制单元和设置在所述待充电对象上的第二控制单元,当所述交流充电设备与所述待充电对象通过所述电力线相连接时,所述第一控制单元能够与所述第二控制单元进行信息交互。
方案73、根据方案72所述的用于交流充电设备与待充电对象的分时通信系统,其特征在于,所述第一控制单元连接有第五开关,所述第一控制单元能够通过切换所述第五开关来输出通信请求信号或通信确认信号,从而使得所述第二控制单元能够根据所述信号来控制所述第二开关和所述第四开关的通断。
方案74、根据方案73所述的用于交流充电设备与待充电对象的分时通信系统,其特征在于,所述第二控制单元连接有第六开关,所述第二控制单元也能够通过切换所述第六开关来输出通信请求信号或通信确认信号,从而使得所述第一控制单元能够根据所述信号来控制所述第一开关和所述第三开关的通断。
方案75、根据方案74所述的用于交流充电设备与待充电对象的分时通信系统,其特征在于,所述通信系统还包括用于确定所述交流充电设备与所述待充电对象的连接状态的连接确认线。
方案76、根据方案69至74中任一项所述的用于交流充电设备与待充电对象的分时通信系统,其特征在于,所述交流充电设备是交流充电桩,所述待充电对象是电动汽车。
方案77、根据方案76所述的用于交流充电设备与待充电对象的分时通信系统,其特征在于,所述第一通信单元是桩端通信单元,
所述第一控制单元是CP输出控制单元,
所述第一开关是桩端通信开关,
所述第三开关是桩端电源开关。
方案78、根据方案77所述的用于交流充电设备与待充电对象的分时通信系统,其特征在于,所述第二通信单元是车端通信单元,
所述第二控制单元是车端控制单元,
所述第二开关是车端通信开关,
所述第四开关是桩端电源开关,
所述第六开关是CP开关。
附图说明
在下面参照附图并结合交流充电桩和电动汽车描述的本发明的优选实施方式中,相同的附图标记表示相同或对应的技术特征,附图中:
图1是根据本发明一个实施例的交流充电桩与电动汽车的分时通信系统的原理图;
图2是图1所示实施例的交流充电桩与电动汽车在充电前进行通信的步骤流程图;
图3是图1所示实施例的交流充电桩与电动汽车在通信结束之后开始充电的步骤流程图;
图4是图1所示实施例的交流充电桩对电动汽车进行充电的过程中电动汽车请求通信的步骤流程图;
图5是图1所示实施例的交流充电桩对电动汽车进行充电的过程中交流充电桩请求通信的步骤流程图。
附图标记列表:
1、交流充电桩;11、交流电源;12、桩端通信单元;13、CP输出控制单元;14、第一电力线;2、电动汽车;21、车载充电机;22、车端通信单元;23、车辆控制装置;24、第二电力线;3、充电接口。
具体实施方式
下面参照附图并结合交流充电桩和电动汽车来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非用于限制本发明的保护范围。例如,虽然说明书以交流充电桩和电动汽车为例来对本发明的技术方案进行详细说明,但是本发明的分时通信方法和系统还可以应用于其他交流充电设备和待充电对象,本领域技术人员可以根据需要对此作出调整,以便适应具体的应用场合,调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。此外,在本申请中,“分时”意指本发明的电力线在同一时间只能择一地用于充电连接或通信连接,而不能同时同于充电或通信。换句话说,通过相同的电力线进行充电和通信这两个操作只能换着来,不能同时进行。
此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示,本发明的分时通信系统主要包括设置在交流充电桩1上的桩端通信单元12、CP输出控制单元13(控制导引输出控制单元)、第一电力线14以及设置在电动汽车2上的车载充电机21、车端通信单元22、车辆控制装置23、第二电力线24。需要说明的是,第一电力线14是图1所示相线或火线L1和中线或地线N的左段,第二电力线24是图1所示相线或火线L1和中线或地线N的右段。并且,第一电力线14和第二电力线24既可以如图1所示分别设置在交流充电桩1和电动汽车2上,也可以作为整根电力线设置在交流充电桩1或电动汽车2上。很明显,上述技术方案的调整均应落入本发明的保护范围。此外,在本发明的技术方案中,技术特征“电力线”既包括设置在交流充电桩1侧的第一电力线14,也包括设置在电动汽车2侧的第二电力线24;当第一电力线14和第二电力线24集成为一个整体时,本发明的“电力线”就是指该整根电力线。再者,尽管图1中示出的是相线L1和中线N,但是这并不是限制性的,本领域技术人员可以根据实际应用场合去掉中线N,或者其他两根相线L2或L3作为电力线,这种调整也不偏离本发明的原理和范围。
进一步,如图1所示,交流电源11与第一电力线14通过第一开关(即,桩端电源开关)电连接,车载充电机21与第二电力线24通过第二开关(即,车端电源开关)电连接。在本发明的优选实施方案中,第一开关包括如图1所示的K1和K2,分别用于相线L1和中线N的通断;第二开关包括如图1所示的K3和K4,分别用于相线L1和中线N的通断。并且,K1、K2、K3和K4能够被单独控制切换通断状态,或者本领域技术人员还可以分别将K1和K2、K3和K4设置成联动开关,使得K1和K2能够被同时断开或闭合,K3和K4能够被同时断开或闭合,以及使K1、K2、K3和K4能够被同时断开或闭合。更进一步,在交流充电桩1的充电枪插入电动汽车2的充电口时,第一电力线14和第二电力线24能够导通,进而在K1和K2、K3和K4均闭合的状态下,交流电源11能够通过车载充电机21对动力电池(图1中未示出)充电。
继续参阅图1,桩端通信单元12能够通过第三开关(图1中的联动开关K5)与第一电力线14电连接,车端通信单元22能够通过第四开关(图1中的联动开关K6)与第二电力线24电连接。进一步,在K1和K2、K3和K4断开的状态下,通过闭合K5和K6能够使桩端通信单元12与车端通信单元22导通,进而桩端通信单元12与车端通信单元22之间能够进行通信。
进一步,本发明的分时通信系统还可以包括供电控制装置,该供电控制装置用于控制K1、K2和K5的通断。作为示例,该供电控制装置可以包括图1中的CP输出控制单元13,在充电枪插入到电动汽车2上的充电口内时,供电控制装置能够通过CP输出控制单元13向车辆控制装置23发送通信请求信号(例如将开关S1切换到PWM侧并调整占空比为5%)或充电请求信号(例如将PWM的占空比调整为100%),或者接受车辆控制装置23发送的通信请求信号(例如断开开关S2)或充电请求信号(例如闭合开关S2),进而控制开关K1、K2和K5执行相应的动作,而车端控制装置23控制K3、K4和K6执行相应的动作,使交流充电桩1对电动汽车2进行充电,或使交流充电桩1与电动汽车2进行通信。关于此点,需要指出的是,所述供电控制装置既可以仅包括图1中的CP输出控制单元13,由CP输出控制单元13来完成充电控制导引和开关K1、K2和K5的通断控制。替代性地,所述供电控制装置还可以包括CP输出控制单元13之外的其他模块或单元,由该其他模块或单元来负责开关K1、K2和K5的通断控制,CP输出控制单元13仅负责充电控制导引相关的操作。上述变化并没有偏离本发明的基本原理,因此也将落入本发明的保护范围之内。
进一步,在图1中,L1、L2和L3分别是交流电的三根相线,N是中线,CC(ConnectionConfirm)是连接确认线,用于确认交流充电桩1与电动汽车2的连接状态,CP(ControlPilot)是控制导引线,用于交流充电桩1与电动汽车2的控制确认和引导,PE是地线,用于将交流充电桩1与电动汽车2接地。此外,图1中还示出了交流充电桩1与电动汽车2之间的充电接口3,所述充电接口3不一定是某个具体、独立的物理接口,而是指交流充电桩1的充电枪与电动汽车2的充电口之间彼此接触并电连通的部分或区域。
下面结合图2至图5对本发明的分时通信系统在各种状态下的分时通信方法进行详细说明。
需要说明的是,在充电枪插入电动汽车2的充电口之前,或交流充电桩1与电动汽车2之间未进行充电和通信时,开关K1、K2、K3、K4、K5和K6均处于断开状态,第五开关(图1中的开关S1)与CP输出控制单元13的+12V端第六开关(图1中的开关S2,即,本发明所述的CP开关)处于断开状态。进一步,在本发明的优选实施方案中,图1所示的所有开关均是电控开关,以便实现交流充电桩1和电动汽车2之间通信和充电的自动化控制。
如图2所示,在充电枪刚插入电动汽车2的充电口时,交流充电桩1与电动汽车2建立通信的方法按照如下步骤进行:在步骤S101中,将交流充电桩1的充电枪插入电动汽车2的充电口内。接下来在步骤S102中,CP输出控制单元13控制开关S1接入PWM(脉冲宽度调制)信号端,并且CP输出控制单元13将PWM的占空比调整为5%。本领域技术人员能够理解的是,使S1接入PWM信号端的步骤和将PWM的占空比调整为5%的步骤既可以是有先后顺序进行的,也可以是同时进行的。接下来在步骤S103中,在执行步骤S102的同时、之前或之后,使开关K5闭合,并保持开关K1和K2的断开状态。接下来在步骤S104中,电动汽车2上的车辆控制装置23检测到5%占空比的PWM信号和CC连接成功的信号。接下来在步骤S105中,当电动汽车2上的车辆控制装置23接收到的PWM信号的占空比为5%且接收到CC连接成功的信号时,闭合开关K6,并保持开关S2、K3和K4的断开状态。接下来在步骤S106中,完成步骤S105后,桩端通信单元12和车端通信单元22通过开关K5、第一电力线14、第二电力线24和开关K6被连接导通,进而交流充电桩1与电动汽车2能够进行通信。
在图2所示的实施方式中,各个步骤可以根据需要被合并或拆分,例如,步骤S102和S103可以被合并,步骤S104和S105也可以被合并,步骤S102可以被拆分成将开关S1接入PWM和调整占空比为5%两个步骤,步骤S105可以被拆分成断开开关S2和闭合开关K6两个步骤,等等,合并或拆分后的技术方案并不偏离本发明的原理,因此仍旧落入本发明的保护范围之内。
如图3所示,交流充电桩1与电动汽车2之间的通信结束并开始充电的方法具体如下:在步骤S201中,车端通信单元22向桩端通信单元12发送通信结束帧,表明交流充电桩1与电动汽车2之间通信结束。该通信结束帧的发送是交流充电桩1与电动汽车2之间结束信息传递的意思表示,而不是断开通信连接的动作。接下来在步骤S202中,在车端通信单元22向桩端通信单元12发送通信结束帧的同时、之前或之后,车辆控制装置23控制开关K6断开,并闭合开关S2。接下来在步骤S203中,供电控制装置在CP输出控制单元13接收到S2闭合的信息后断开开关K5,或者本领技术人员也可以使供电控制装置在桩端通信单元12接收到车端通信单元22发送的通信结束帧后直接断开开关K5。接下来在步骤S204中,在开关K5断开的同时或之后,CP输出控制单元13将PWM信号调整为最大占空比。接下来在步骤S205中,在PWM信号的占空比被调整的同时或之后,供电控制装置使开关K1和K2闭合。需要说明的是,在开关K1和K2闭合前,需要保证K5和K6均已断开,防止交流电源11的电压、电流损坏桩端通信单元12和车端通信单元22。接下来在步骤S206中,当车辆控制装置23检测接收的PWM信号为最大占空比时,车辆控制装置23使开关K3和K4闭合。接下来在步骤S207中,在完成步骤S206后,交流充电桩1通过依次电连接的交流电源11、第一开关(K1、K2)、第一电力线14、第二电力线24、第二开关(K3、K4)和车载充电机21对电动汽车2进行充电。
在图3所示实施方式的替代方案中,可以在执行步骤S202的同时执行步骤S206,即,在车端通信单元22向桩端通信单元12发送通信结束帧的同时、之前或之后,车辆控制装置23不但断开开关K6和闭合开关S2,并且还闭合开关K3和K4。在这种情况下,步骤S204也可以省略。此外,在图3所示的实施方式及其替代方案中,各个步骤可以根据需要被合并、拆分或省略,例如,步骤S203、S204和S205可以被合并执行,步骤S201可以被省略,步骤S202可以被拆分为闭合开关S2和断开开关K6两个步骤,等等。
下面参阅图4,在电动汽车2充电的过程中,交流充电桩1对电动汽车2发起通信请求的方法具体如下:在步骤S301中,交流充电桩1的供电控制装置将开关K1和K2断开。接下来在步骤S302,在开关K1和K2断开的同时、之前或之后,CP输出控制单元13将PWM的占空比调整为5%。接下来在步骤S303中,当电动汽车2上的车辆控制装置23检测接收到的PWM信号的占空比为5%时断开开关K3和K4。接下来在步骤S304中,车辆控制装置23在开关K3和K4断开的同时或之后,闭合开关K6,并断开开关S2。接下来在步骤S305中,当CP输出控制单元13检测到开关S2断开的信号时,供电控制装置使开关K5闭合。接下来在步骤S306中,完成步骤S305后,桩端通信单元12与车端通信单元22通过开关K5、第一电力线14、第二电力线24和开关K6被连接导通,进而交流充电桩1与电动汽车2能够进行通信。
在图4所示实施方式的替代方案中,可以在执行步骤S301的同时执行步骤S305,即,在断开开关K1和K2的同时或之后,闭合开关K5。并且,在图4所示的实施方式及其替代方案中,各个步骤可以根据需要被拆分或合并,例如,步骤S301和S302可以被合并,步骤S303和S304也可以被合并,步骤S304可以被拆分成断开开关S2和闭合开关K6两个步骤,等等。
下面参阅图5,在电动汽车2充电的过程中,电动汽车2对交流充电桩1发起通信请求的方法具体如下:在步骤S401中,车辆控制装置13控制开关S2断开。接下来在步骤S402中,在开关S2断开的同时、之前或之后,车辆控制装置13控制开关K3和K4断开。接下来在步骤S403中,当CP输出控制单元13检测到开关S2断开的信号时,供电控制装置使开关K1和K2断开。接下来在步骤S404中,在开关K1和K2断开的同时、之前或之后,CP输出控制单元13将PWM的占空比调整为5%。接下来在步骤S405中,在开关K1和K2断开的同时或之后,供电控制装置使开关K5闭合。本领域技术人员能够理解的是,步骤S403、步骤S404和步骤S405既可以按照上述逻辑顺序进行,也可以同时进行。接下来在步骤S406中,当电动汽车2上的车辆控制装置23检测接收到的PWM信号的占空比为5%时,闭合开关K6。或者,本领域技术人员还可以根据需要对步骤S404和步骤S406进行如下调整。在开关K1和K2断开之前非常短的时间内,CP输出控制单元13将PWM的占空比调整为5%,然后,在电动汽车2上的车辆控制装置23检测接收到的PWM信号的占空比为5%时延时一段时间(如0.05S)之后再断开K3和K4,以保证在K6闭合以前K1和K2已经断开。接下来在步骤S407中,完成步骤S406后,桩端通信单元12与车端通信单元22通过开关K5、第一电力线14、第二电力线24和开关K6被连接导通,进而交流充电桩1与电动汽车2能够进行通信。
在图5所示的实施方式中,各个步骤可以根据需要被合并,例如,步骤S401和S402可以被合并,步骤S403、S404和S405也可以被合并,等等,合并后的技术方案并不偏离本发明的原理,因此仍旧落入本发明的保护范围之内。
本领域技术人员能够理解的是,在本发明的优选实施方案中,通过在交流充电桩1上设置桩端通信单元12,在电动汽车2上设置车端通信单元22,并且通过开关K5、第一电力线14、第二电力线24和开关K6将桩端通信单元12和车端通信单元22进行连通,使得交流充电桩1和电动汽车2在开关K5和K6被闭合时能够通过电力线进行通信。在交流充电桩1和电动汽车2不需要通信时,断开开关K5和K6并闭合开关K1、K2、K3和K4,从而使交流充电桩1能够通过相同的电力线对电动汽车2进行充电。因此,本发明的分时通信系统不仅结构简单,而且能够使交流充电桩1与电动汽车2之间进行大数据传输,并且传输过程中不受外界干扰,同时还保证了传输过程中数据的安全性。
本领域技术人员容易理解的是,通过本发明的分时通信系统和分时通信方法能够进行以下操作:交流充电桩1与电动汽车2之间相互鉴权;将交流充电桩1的数据(如状态信息、故障信息等)传输到电动汽车2上,或通过电动汽车2的联网网络上传至服务器;将电动汽车2的数据(如状态信息、故障信息、车架号、电池编号等)传输到交流充电桩1上,或通过交流充电桩1的联网网络上传至服务器。
此外,在本发明的通信系统中,交流充电桩1和电动汽车2之间除了上述只有在不充电时才能够进行数据传输的通信方式外,还可以通过电力线载波的通信方式。但是,电力线载波的通信方式势必会增加一些成本,并且通信速率也会受到电力载波的影响,因此不能进行大数据传输。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种交流充电设备与待充电对象的分时通信方法,其特征在于,所述分时通信方法包括下列步骤:
使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态;
在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接;
所述交流充电设备与所述待充电对象借助所述电力线进行通信。
2.根据权利要求1所述的分时通信方法,其特征在于,所述分时通信方法还包括:
在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号。
3.根据权利要求2所述的分时通信方法,其特征在于,当充电之前进行通信时,“使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:
使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接保持断开。
4.根据权利要求3所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:
在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接保持断开的同时,所述交流充电设备向所述待充电对象发送第一通信请求信号。
5.根据权利要求4所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤具体包括:
在所述交流充电设备向所述待充电对象发送第一通信请求信号的同时、之前或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接;
当所述待充电对象接收到所述第一通信请求信号时,使所述待充电对象与所述电力线通信连接。
6.根据权利要求2所述的分时通信方法,其特征在于,当充电过程中所述待充电对象发起通信时,“使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态”的步骤具体包括:
断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接。
7.根据权利要求6所述的分时通信方法,其特征在于,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤进一步包括:
断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接。
8.根据权利要求7所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时、之前或之后,发送通信请求信号”的步骤具体包括:
在断开所述待充电对象与所述电力线的充电连接的同时、之前或之后,所述待充电对象向所述交流充电设备发送第二通信请求信号。
9.根据权利要求8所述的分时通信方法,其特征在于,“断开所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接”的步骤还包括:
当所述交流充电设备接收到所述第二通信请求信号时,断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接。
10.根据权利要求9所述的分时通信方法,其特征在于,“在使所述交流充电设备与所述待充电对象之间的电力线充电连接处于断开状态的同时或之后,借助所述电力线将所述交流充电设备与所述待充电对象通信连接”的步骤具体包括:
在断开所述交流充电设备与所述电力线的充电连接的同时或之后,使所述交流充电设备与所述电力线通信连接。
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