CN107253445A - 一种电动汽车自助充电方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动汽车自助充电方法及系统，该方法采用用户手机上安装客户端APP，利用用户手机实现与充电桩终端蓝牙通信，与云端服务器采用运营商的电信系统通信，实现充电桩终端、客户端APP、云端服务器之间的通信，完成对电动汽车自助充电。该系统实现上述方法。本发明通过低功耗蓝牙通讯模块实现将充电桩与用户手机无线近场通讯，借道手机网络实现与后台管理系统的连接，从而极大程度的降低建设门槛、缩短建设周期，节省了充电桩在运营过程中过多的网络流量消耗，大大降低了客户运营和维护成本。特别是在零星分散布点或方便交通网络不发达地方布点，有着比其他电桩更大的优势。

Description

一种电动汽车自助充电方法及系统
技术领域
本发明涉及电动汽车自助充电方法及系统。
背景技术
随着电动汽车产业化的发展，很多地方现在已经建起了电动汽车充电桩，充电桩市场需求大幅增长。现有的充电桩主要分两种，一种是传统电桩，需要安装人机交互的显示屏，充电时需要专人看护并需大量IC卡购入用于管理及付费，需大量人力和维护成本，而充电用户也必须随身携带充电卡才能充电。这种电桩的运维成本昂贵，用户使用也不方便。另一种是联网电桩，这种电桩需要安装高昂的3G/4G及WIFI通信模块，还需接入电信网络，以及设置人机交互屏，运行时需要高昂流量费用及网络接入费用。这种电桩的造价、运维成本高昂，安装门槛高。
发明内容
本发明针对目前充电桩的上述不足，提供一种低成本的电动汽车自助充电方法及充电系统。
本发明为实现其发明目的所采用的技术方案是：一种电动汽车自助充电方法，该充电方法借助用户智能手机安装客户端APP实现与云端服务器和充电桩终端通信，实现电动汽车自助充电；包括以下步骤：
步骤1、用户将电动汽车开到充电桩处，客户端APP与云端服务器通信实现客户端APP登录云端服务器；
步骤2、建立智能手机与充电桩终端之间蓝牙通信链路，实现智能手机完成对充电桩终端与云端服务器之间的通信转接；
步骤3、充电桩终端通过蓝牙通信链路向客户端APP发送充电桩本身的信息，客户端APP向云端服务器提出充电申请；
步骤4、云端服务器发出充电指令到客户端APP，客户端APP通过蓝牙通信链路向充电桩终端转发充电指令，充电桩终端控制充电桩对电动汽车充电；
步骤5、充电结束，充电桩终端通过蓝牙通信链路向客户端APP发送充电结束报文，客户端APP向云端服务器转发充电结束报文；
步骤6、云端服务器向客户端APP下发充电帐单；
步骤7、客户端APP转发云端服务器的充电完成指令到充电桩终端，充电完成。
本发明通过低功耗蓝牙通讯模块实现将充电桩与用户手机无线近场通讯，借道手机网络实现与后台管理系统的连接，从而极大程度的降低建设门槛、缩短建设周期，节省了在充电桩在运营过程中过多的网络流量消耗，大大降低了客户运营和维护成本。特别是在零星分散布点或方便交通网络不发达地方布点，有着比其它充电桩更大的优势。
进一步的，上述的电动汽车自助充电方法中：在电动汽车需要充电时，客户端APP登录到云端服务器，云端服务器向客户端下发开往充电柱的导航信息。
进一步的，上述的电动汽车自助充电方法中：在所述的步骤2中，通过客户端APP扫描贴在充电桩上的二维码建立智能手机与充电桩终端之间蓝牙通信链路。
进一步的，上述的电动汽车自助充电方法中：所述的步骤3中还包括充电桩自检完成后，经由客户端APP向云端服务器转发充电桩自检结果。
进一步的，上述的电动汽车自助充电方法中：所述的步骤4中，在云端服务器收到客户端APP提出充电申请后，根据充电桩自检结果，只有在充电桩自检正常时，才下发充电指令，如果充电桩自检不正常则向客户端APP下发提示，选择另外一台充电桩。
进一步的，上述的电动汽车自助充电方法中：在步骤4中的充电过程中，充电桩终端通过蓝牙通信链路向客户端APP发送充电状态信息，客户端APP在手机屏上显示充电状态并向云端服务器转发充电状态信息。
进一步的，上述的电动汽车自助充电方法中：在步骤4中的充电过程中，当用户选择停止充电时，客户端APP向充电桩终端下发停止充电指令，充电桩结束充电。
进一步的，上述的电动汽车自助充电方法中：在充电完成后，充电桩终端和云服务器都保存本次充电的充电信息。
本发明还提供一种电动汽车自助充电系统，包括分布设置的充电桩，所述的充电桩具有一个对充电进行自动控制的终端，所述的终端具有蓝牙通信模块；还包括用户智能手机和云端服务器，所述的用户智能手机上安装有电动汽车自助充电的客户端APP，所述的客户端APP与云端服务器利用运营商的通信网络通信，与充电桩终端利用蓝牙系统通信，并实现云端服务器与充电桩终端之间通信转接。
本发明利用安装在手机上的客户端APP实现充电桩终端与云端服务的通信，实现自助充电。
进一步的，上述的电动汽车自助充电系统中：所述的充电桩终端还包括处理器、充电控制引导电路、电表、电压/电流检测电路、EEPROM、指示灯、充电枪电子锁、交流接触器、温湿度传感器；所述的充电控制引导电路、电表、电压/电流检测电路、EEPROM、指示灯、充电枪电子锁、交流接触器、温湿度传感器分别与处理器相连。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的说明。
附图说明
图1是本发明电动车自助充电系统框图。
图2是本发明电动汽车自助充电流程图。
图3是本发明实施例1自助充电流程图。
图4是本发明实施例1充电桩流程图。
图5是本发明实施例1中充电桩终端结构框图。
具体实施方式
本实施例是一种电动汽车自助充电系统，如图1所示，该系统中用户通过手机蓝牙与充电桩终端的蓝牙模块连接进行通信。使用手机上安装的客户端APP为用户提供人机交互界面，用户通过手机客户端APP来选择充电模式，控制启动、停止充电。充电桩通过蓝牙模块将充电数据传送到用户手机中展示，并借道手机网络实现与后台云端服务器进行通信，将计费数据、充电桩运行状态等信息递交给服务器。
具体流程如图2所示，包括以下步骤。
步骤1、电动汽车需要充电了，用户客户端APP与云端服务器通信实现客户端APP登录云端服务器；云端服务器下发导航地图，引导用户将电动汽车开到充电桩处。
步骤2、建立智能手机与充电桩终端之间蓝牙通信链路，实现智能手机完成对充电桩终端与云端服务器之间的通信转接；该步骤中，通过客户端APP扫描贴在充电桩上的二维码建立智能手机与充电桩终端之间蓝牙通信链路。
步骤3、充电桩自检完成后，经由客户端APP向云端服务器转发包含自检结果的充电桩信息。客户端APP向云端服务器提出充电申请。
步骤4、云端服务器发出充电指令到客户端APP，客户端APP通过蓝牙通信链路向充电桩终端转发充电指令，充电桩终端控制充电桩对电动汽车充电；该步骤中，在云端服务器收到客户端APP提出充电申请后，根据充电桩自检结果，只有在充电桩自检正常时，才下发充电指令，如果充电桩自检不正常则向客户端APP下发提示，选择另外一台充电桩。
充电过程中，充电桩终端通过蓝牙通信链路向客户端APP发送充电状态信息，客户端APP在手机屏上显示充电状态并向云端服务器转发充电状态信息。当用户选择停止充电时，客户端APP向充电桩终端下发停止充电指令，充电桩结束充电。
步骤5、充电结束，充电桩终端通过蓝牙通信链路向客户端APP发送充电结束报文，客户端APP向云端服务器转发充电结束报文；
步骤6、云端服务器向客户端APP下发充电帐单；
步骤7、云端服务器通过客户端APP转发完成充电指令，充电完成。在充电完成后，充电桩终端和云服务器都保存本次充电的充电信息。
上面是本发明一般的充电流程。下面是实施例1的具体流程，如图3所示。
1、充电桩终端运行自检程序，并等待手机的蓝牙连接。云端服务器开启监听，监听手机客户端的连接请求。用户使用手机打开移动网络和蓝牙。
2、用户打开客户端APP，登录到云端服务器。云端服务器收到登录请求，验证用户信息后返回应答。手机客户端与云端服务器建立连接。
3、用户通过扫描充电桩的二维码或其它方式发起与充电桩终端的连接。
4、充电桩终端与手机端通过蓝牙建立连接后，上报充电桩信息到手机和云端服务器。
5、手机客户端发送充电请求到云端服务器。
6、云端服务器收到客户端的充电请求后判断是否允许充电，不允许返回错误信息，允许则发送充电指令到充电桩终端。
7、手机客户端收到云端服务器的充电指令，将其转发到充电桩终端。
8、充电桩终端收到云端服务器的充电指令后，启动充电并记录用户信息。
9、在电动汽车充电时，充电桩终端监控充电过程并上报充电信息到手机客户端APP。
10、手机客户端APP收到充电信息后更新显示给用户查看。
11、在充电中，用户可以选择终止充电，当用户选择终止充电后，手机端将发送结束充电指令给充电桩。
12、充电桩终端根据充电情况和用户的终止指令来控制是否完成充电。完成充电后将保存本次的充电信息到EEPROM中，并上报本次的充电信息到手机和服务器。
13、手机客户端APP收到充电完成信息后显示充电信息，并上报到云端服务器。
14、云端服务器收到充电完成信息，将保存此次充电信息，结算充电费用，生成充电账单。再对手机客户端APP下发充电账单和对充电桩终端发出应答信息，并结束充电。
15、手机客户端APP收到云端服务器的充电账单后展示给用户查看，并转发应答信息给充电桩终端，再结束充电。
充电桩终端如果没有收到服务器的应答，则判断本次充电信息上报失败，记录此次信息等待下次上报。如果收到服务器的应答则结束充电。
上面充电桩终端其实就是充电桩的智能控制装置，它就是一个控制箱等，具有处理器等智能器件，因此，称其为终端。该终端的具体结构框图如图5所示，包括处理器、充电控制引导电路、电表、交流输入、交流输出、蓝牙通信模块、电压/电流检测电路、EEPROM、指示灯、充电枪电子锁、交流接触器、温湿度传感器等。
在对电动汽车充电过程中，充电桩终端执行如图4所示流程。
1.充电桩终端接通电源开始启动电桩自检程序。
2.充电桩终端判断是否有蓝牙连接，无连接则返回步骤1。
3.有蓝牙连接就对连接的蓝牙进行身份验证，没有验证通过则返回步骤1。
4.身份验证通过后查看是否有未结算的充电数据需要上报，无则执行步骤8。
5.有未结算的充电数据就上报数据到云端服务器。
6.等待云端服务器的确认信息，没有收到确认信息则返回步骤5。
7.收到确认信息则将上报的充电记录标记为已结算。
8.上报充电桩信息到手机客户端APP与云端服务器。
9.判断是否收到用户启动充电指令，没有收到则返回步骤8。
10.收到启动充电命令后存储用户信息，并启动充电。
11.在充电过程中实时监控充电情况。
12.判断蓝牙是否保持用户手机连接，如果已断开连接则执行步骤15。
13.如果保持连接则上报充电实时数据到手机端。
14.判断用户是否发出停止充电命令，如果是则置停止充电标志位，如果否执行步骤15。
15.判断是否完成充电，否则返回步骤11。
16.完成充电，将充电信息存储到EEPROM中。
17.判断蓝牙是否保持用户手机连接，如果已断开连接则将此次充电记录标记为未结算并执行步骤21。
18.如果保持连接则上传计费信息到云端服务器。
19.等待云端服务器的确认信息，如果没有收到确认信息则返回步骤17。
20.收到云端服务器确认信息后将此次充电记录标记为已结算。
结束完成。

Claims (10)

1.一种电动汽车自助充电方法，其特征在于：该充电方法借助用户智能手机安装客户端APP实现与云端服务器和充电桩终端通信，实现电动汽车自助充电；包括以下步骤：
步骤1、用户将电动汽车开到充电桩处，客户端APP与云端服务器通信实现客户端APP登录云端服务器；
步骤2、建立智能手机与充电桩终端之间蓝牙通信链路，实现智能手机完成对充电桩终端与云端服务器之间的通信转接；
步骤3、充电桩终端通过蓝牙通信链路向客户端APP发送充电桩本身的信息，客户端APP向云端服务器提出充电申请；
步骤4、云端服务器发出充电指令到客户端APP，客户端APP通过蓝牙通信链路向充电桩终端转发充电指令，充电桩终端控制充电桩对电动汽车充电；
步骤5、充电结束，充电桩终端通过蓝牙通信链路向客户端APP发送充电结束报文，客户端APP向云端服务器转发充电结束报文；
步骤6、云端服务器向客户端APP下发充电帐单；
步骤7、云端服务器通过客户端APP转发完成充电指令，充电完成。
2.根据权利要求1所述的电动汽车自助充电方法，其特征在于：在电动汽车需要充电时，客户端APP登录到云端服务器，云端服务器向客户端下发开往充电柱的导航信息。
3.根据权利要求1所述的电动汽车自助充电方法，其特征在于：在所述的步骤2中，通过客户端APP扫描贴在充电桩上的二维码建立智能手机与充电桩终端之间蓝牙通信链路。
4.根据权利要求3所述的电动汽车自助充电方法，其特征在于：所述的步骤3中还包括充电桩经过自检后，经由客户端APP向云端服务器转发充电桩自检结果。
5.根据权利要求4所述的电动汽车自助充电方法，其特征在于：所述的步骤4中，在云端服务器收到客户端APP提出充电申请后，根据充电桩自检结果，只有在充电桩自检正常时，才下发充电指令，如果充电桩自检不正常则向客户端APP下发提示，选择另外一台充电桩。
6.根据权利要求1所述的电动汽车自助充电方法，其特征在于：在步骤4中的充电过程中，充电桩终端通过蓝牙通信链路向客户端APP发送充电状态信息，客户端APP在手机屏上显示充电状态并向云端服务器转发充电状态信息。
7.根据权利要求1所述的电动汽车自助充电方法，其特征在于：在步骤4中的充电过程中，当用户选择停止充电时，客户端APP向充电桩终端下发停止充电指令，充电桩结束充电。
8.根据权利要求1所述的电动汽车自助充电方法，其特征在于：在充电完成后，充电桩终端和云服务器都保存本次充电的充电信息。
9.一种电动汽车自助充电系统，包括分布设置的充电桩，其特征在于：所述的充电桩具有一个对充电进行自动控制的终端，所述的终端具有蓝牙通信模块；还包括用户智能手机和云端服务器，所述的用户智能手机上安装有电动汽车自助充电的客户端APP，所述的客户端APP与云端服务器利用运营商的通信网络通信，与充电桩终端利用蓝牙系统通信，并实现云端服务器与充电桩终端之间通信转接。
10.根据权利要求9所述的电动汽车自助充电系统，其特征在于：所述的充电桩终端还包括处理器、充电控制引导电路、电表、电压/电流检测电路、EEPROM、指示灯、充电枪电子锁、交流接触器、温湿度传感器；所述的充电控制引导电路、电表、电压/电流检测电路、EEPROM、指示灯、充电枪电子锁、交流接触器、温湿度传感器分别与处理器相连。
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