CN107351697A - 一种个人充电桩系统 - Google Patents

Abstract

一种个人充电桩系统，包括用户端、服务器、电网终端和个人充电桩；在用户发出充电请求后，且在进入小区充电前，服务器分别通过用户端、电网终端通信，确定充电相关信息，生成充电秘钥和充电方案，将所述充电秘钥发送至用户端，将所述充电方案发送至个人充电桩。本发明不仅可以实现电动车辆用户在进入小区充电前，即可提前获知充电相关信息，同时由于具有不同的充电方案，在实际充电过程中可确保对电动车辆充电的前提下，避免用户车辆在小区电价高峰期间接入小区电网进行充电，减少小区电网的供电压力，降低个人充电成本。

Description

一种个人充电桩系统

技术领域

本发明涉及一种充电桩系统，具体涉及一种个人充电桩系统。

背景技术

在全球能源危机和环境危机严重的大背景下，国家政府正积极推进新能源汽车的应用与发展，利用电能替代传统的石油燃料，可减少温室气体排放及对石油的依赖。而目前充电桩作为电动车辆的必备装置，相应的充电桩行业也得到了相应的发展。

与此同时，2014年5月27日，国家电网公司在京召开“开放分布式电源并网工程、电动汽车充换电设施市场”新闻发布会，国家电网公司明确了对于个人自建充电桩，在满足个人有固定车位、小区物业同意等条件下，个人用户可自建充电桩，且享受居民电价，这无疑促进了居民小区内个人充电桩的建设。

但是，随着近期个人充电桩的普及，居民小区内的电动车辆大多都是下班后，进入个人车位进行充电，而此时进行充电的用户并不清楚当前电网及电价的情况和充电桩当前的充电方案，这使得电动车辆用户在获取充电相关信息存在一定的滞后性，不利于减少个人在小区充电的无序性，同时如果用户在小区电网电价高峰阶段进行充电，不仅增大了充电成本，而且对小区的电力系统也会带来一定的负面影响。

申请号为201610261197.3的专利文件公开了一种居民小区电动汽车充电系统，包括充电统计模块、第一功率模块、第二功率模块、充电判断模块、充电时间设定模块、充电显示模块、第一通信模块、第二通信模块、控制器。在充电桩上设置充电判断模块，可以根据获取的充电数量、充电时间、第一功率、最大功率限定值、第二功率等判断电动汽车是否开始充电，满足充电条件的电动汽车能够在电价谷值时段进行充电，节省充电费用，居民小区内的大规模电动汽车接入电网后能够有序的进行充电，避免给电力系统安全和经济运行带来负面影响；设置充电时间设定模块，用户根据需求设定用车时间，避免出行时出现充电未满的情况；设置充电显示模块，可以让用户方便直观地获取电动汽车的充电信息。但是该专利文件中通过将充电桩、配电变压器、远端监控设备三者之间进行通信，在实际应用中，用户在停车后，需要下车在充电桩的充电时间设定模块上设定用车时间，在充电桩的充电显示模块上获取充电相关信息；这种方法不能使用户在进入小区充电前，即可提前获知充电相关信息，在信息获取上存在一定的滞后，给用户的操作带来了不便。

发明内容

本发明为了解决电动车辆用户在获取充电相关信息的滞后性问题，保证在进入小区充电前，即可提前获知充电相关信息，从而提出了一种个人充电桩系统，不仅可以实现电动车辆用户在进入小区充电前，即可提前获知充电相关信息，同时由于具有不同的充电方案，在实际充电过程中可确保对电动车辆充电的前提下，避免用户车辆在小区电价高峰期间接入小区电网进行充电，减少小区电网的供电压力，降低个人充电成本。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种个人充电桩系统，包括用户端、服务器、电网终端和个人充电桩；

所述用户端，包括车载终端和移动终端，能够与所述服务器进行通信；

其中，车载终端固定设置在电动车辆中，与电动车辆连接；

移动终端，为便于用户携带的设备，至少具有充电请求发送功能；

所述个人充电桩与所述服务器进行通信；

所述电网终端设置在电力调度中心，存储有各区域电网的相关信息，与所述服务器进行通信；

所述服务器分别通过与用户端、电网终端通信，确定车辆最短充满时长、电价分布时段以及用户停车时段，生成充电秘钥和充电方案，将所述充电秘钥发送至用户端，将所述充电方案发送至个人充电桩；

所述充电秘钥包括充电方案信息及验证信息，并通过用户端反馈给用户。

进一步的，所述移动终端包括：

移动终端通信模块，至少具有充电请求发送功能，用于移动终端与服务器之间进行通信；

移动终端人机交互模块，用于用户与移动终端之间进行人机交互。

优选的，所述车载终端包括：

定位模块，用于实时检测并获取车辆的位置信息；

电池检测模块，用于检测车辆电池信息，所述车辆电池信息包括电池剩余电量、电池输出电流；

车载终端人机交互模块，用于用户与车载终端之间进行人机交互，用户通过人机交互模块发出充电请求以及确认行车路线；同时用户通过人机交互模块获取车辆信息、服务器推荐的行车路线以及充电秘钥信息；

车载终端通信模块，用于接收服务器向车载终端发送的询问信息、行车路线信息及充电秘钥，同时用于车载终端向服务器发送用户充电请求信息、用户停车信息、车辆位置信息、用户确认的行车路线、车辆电池信息；

进一步的，所述服务器包括：

服务器通信模块，用于接收用户的充电请求，接收用户端、电网终端向服务器反馈的信息；同时用于向用户端发送询问信息、行车线路信息、充电秘钥，向电网终端发送充电桩位置信息，向个人充电桩发送充电方案；

服务器存储模块，用于存储充电方案、充电秘钥以及充电相关数据；

计算模块，用于对服务器获取的充电所需信息进行分析处理；

进一步的，所述个人充电桩包括：

方案接收模块，用于接收服务器向个人充电桩发送的充电方案；

秘钥验证模块，用于在车辆进行充电时，对车辆身份及所匹配的充电方案进行验证；

充电模块，与小区电网连接，实现个人充电桩通过电网直接对车辆充电；

切换模块，设置在充电模块和储能模块之间，用于实现充电模块和储能模块之间的切换；

定时模块，用于控制充电的开启时间点与结束时间点，以及充电切换时间点的确定；

储能模块，包括至少一个储能装置，与小区电网连接，并与充电模块并联，实现个人充电桩通过储能装置对车辆进行充电；

充电桩存储模块，用于存储个人充电桩接收到的充电方案。

进一步的，所述电网终端包括：

电网数据存储模块，用于存储各区域电网相关数据，包括电价分布数据；

电网终端通信模块，用于接收服务器向电网终端发送的充电桩位置信息，并将电网信息反馈至服务器；

电网信息调取模块，用于根据服务器发送的询问信息，从电网数据存储模块调取相关的电网信息；

一种个人充电桩系统的应用方法，包括以下步骤：

S1：用户通过用户端发出充电请求；

S2：服务器接收充电请求；

S3：服务器发出询问信息，并获取充电相关信息；

S4：服务器根据获取的信息生成充电方案和充电秘钥，并将充电方案发送至个人充电桩，将充电秘钥发送至用户端；

所述充电请求包括充电请求信息和用户停车信息；

所述充电秘钥包括充电方案信息及验证信息，并通过用户端反馈给用户。

优选的，对于步骤S3，包括：

S301：服务器根据步骤S2中接收到的充电请求，由充电请求信息确定与用户端相匹配的个人充电桩信息，由用户停车信息确定用户停车时段；

S302：服务器根据确定的个人充电桩信息，获取充电桩位置信息以及充电规格信息；

S303：服务器向电网终端发送充电桩位置信息及询问信息，向车载终端发送询问信息；

S304：电网终端接收充电桩位置信息，并向服务器发送充电桩所接入的电价分布数据；车载终端接收询问信息，并向服务器发送车辆当前位置及车辆电池信息；

S305：服务器接收电网终端发送的电价分布数据，确定小区电价分布时段；

S306：服务器接收车载终端发送的车辆当前位置，并根据充电桩位置信息，拟合出不同的用户行车路线，发送至用户端；

S307：用户端接收行车路线信息，在用户确定行车路线后，向服务器发送用户确定的行车路线；

S308：服务器接收用户确定的行车路线，并根据车辆电池信息确定车辆到达个人充电桩时的剩余电量；

S309：服务器根据车辆到达个人充电桩时的剩余电量及充电桩充电规格信息确定车辆最短充满时长。

进一步的，对于步骤S4，包括：

S401：根据步骤S3中获取的信息，确定小区电网的用电高低峰电价分布时段，电动车辆最短充满时长以及用户停车时段；

S402：判断停车时段是否全部在小区电网高峰电价时段；若是，则向个人充电桩发送使用储能模块进行充电的充电方案，向车载终端发送相应的充电秘钥；若否，则执行步骤S403；

S403：判断停车时段是否全部在小区电网峰谷电价时段；若是，则向个人充电桩发送使用充电模块进行充电的充电方案，向车载终端发送相应的充电秘钥；若否，则执行步骤S404；

S404：以小区电网高低峰电价分界时间点为基准，将用户停车时段分为电价峰段和电价谷段；

S405：判断电价谷段时长是否大于最短充满时长；若是，则向个人充电桩发送电价峰段不充电，电价谷段使用充电模块进行充电的充电方案，向车载终端发送相应的充电秘钥；若否，则向个人充电桩发送电价峰段使用储能模块进行充电，电价谷段切换至充电模块进行充电的充电方案，向车载终端发送相应的充电秘钥。

与现有技术相比，本发明不仅可以实现电动车辆用户在进入小区充电前，即可提前获知充电相关信息，同时由于具有不同的充电方案，在实际充电过程中可确保对电动车辆充电的前提下，避免用户车辆在小区电价高峰期间接入小区电网进行充电，减少小区电网的供电压力，降低个人充电成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述的一种个人充电桩系统的结构模块示意图。

图2是本发明所述的一种个人充电桩系统的方法流程图。

图3是本发明所述的一种个人充电桩系统的一种方法流程图。

图4是本发明所述的一种个人充电桩系统的另一种方法流程图。

具体实施方式

下面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作进一步描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的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。

实施例1

一种个人充电桩系统，其特征在于，所述系统包括用户端、服务器、电网终端和个人充电桩；

所述用户端，包括车载终端和移动终端，能够与所述服务器进行通信；

其中，车载终端固定设置在电动车辆中，与电动车辆连接；

移动终端，为便于用户携带的设备，至少具有充电请求发送功能；

所述个人充电桩与所述服务器进行通信；

所述电网终端设置在电力调度中心，存储有各区域电网的相关信息，与所述服务器进行通信；

所述服务器分别通过与用户端、电网终端通信，确定车辆最短充满时长、电价分布时段以及用户停车时段，生成充电秘钥和充电方案，将所述充电秘钥发送至用户端，将所述充电方案发送至个人充电桩；

所述充电秘钥包括充电方案信息及验证信息，并通过用户端反馈给用户

基于所述系统，电动车辆用户在进入小区充电前，即可提前获知充电相关信息，解决了电动车辆用户在获取充电相关信息时的滞后性问题。

实施例2

如图1所示，一种个人充电桩系统，所述系统包括用户端、服务器、电网终端和个人充电桩；

具体的，所述用户端包括车载终端和移动终端，其中车载终端与电动车辆连接，固定设置在电动车辆中，具有定位、电池检测、人机交互、通信等功能；

移动终端，为便于用户携带的设备，至少具有充电请求发送功能，包括电脑、手机、智能手表、智能车钥匙中的一种或多种。

其中，车载终端作为用户端中的重要部件，包括：

定位模块，用于实时检测并获取车辆的位置信息，具体的，由于车载终端固定设置在电动车辆中，则车载终端的当前位置相当于电动车辆的当前位置，通过设置定位模块，接收由全球定位系统卫星发送的电波信号，来测量车载终端（即电动车辆）的当前位置。

电池检测模块，用于检测车辆电池信息，所述车辆电池信息包括电池剩余电量、电池输出电流；

由于在本发明中，需要电动车辆在到达个人充电桩之前，便可使用户获知当次回小区充电的充电具体情况，其中服务器如何预估出电动车辆驶至个人充电桩处的剩余电量，进而确定充电所需时长，成为一个需要解决的技术问题；故在这一问题的基础上，设置了电池检测模块，用于采集车辆电池信息，为服务器提供基础信息。

其中，电池检测模块可以获取车辆电池的当前剩余电量，同时由于车辆在行驶过程中，由于用户驾驶习惯、行车路线、行车路况的不同，需要确定电池输出电流以便于服务器估计电池的消耗情况，具体的，电池检测模块在预定周期内测量电池输出电流的情况，并以预定周期内测得的电池输出电流的平均值、最大值或最小值中的任一个，确定为电池输出电流。

车载终端人机交互模块，用于用户与车载终端之间进行人机交互，用户通过人机交互模块发出充电请求、下次用车时间以及确认行车路线；同时用户通过人机交互模块获取车辆信息、服务器推荐的行车路线以及充电秘钥信息；

车载终端通信模块，用于接收服务器向车载终端发送的询问信息、行车路线信息及充电秘钥，同时用于车载终端向服务器发送用户充电请求信息、用户停车信息、车辆位置信息、用户确认的行车路线、车辆电池信息；

同时，为了便于用户的使用，用户可以通过移动终端与服务器进行通信，所述移动终端包括：

移动终端通信模块，至少具有充电请求发送功能，用于移动终端与服务器之间进行通信，具体的，移动终端通信模块还具有接收服务器发送的行车路线及充电秘钥等信息的功能；

移动终端人机交互模块，用于用户与移动终端之间进行人机交互，具体的，用户可以通过移动终端人机交互模块发出充电请求、确定行车路线以及获取充电秘钥信息。

实施例3

如图1所示，一种个人充电桩系统，所述系统包括用户端、服务器、电网终端和个人充电桩；

所述服务器通过诸如3G网络、4G网络、无线LAN网络或卫星通信网络等动通信网络，分别与用户端、个人充电桩、电网终端进行通信，获取并处理充电相关信息，生成充电方案和充电秘钥并发送。服务器具体包括：

服务器通信模块，用于接收用户的充电请求，接收用户端、电网终端向服务器反馈的信息；同时用于向用户端发送询问信息、行车线路信息、充电秘钥，向电网终端发送充电桩位置信息，向个人充电桩发送充电方案；

在服务器接收用户的充电请求后，会分别向用户端、电网终端发送询问信息，在用户端、电网终端接收到服务器的询问信息后，会向服务器进行反馈，服务器通过服务器通信模块接收用户端、电网终端的反馈信息。

服务器存储模块，用于存储充电方案、充电秘钥以及充电相关数据，具体的，所存储的充电相关信息包括用户数据、与用户对应的个人充电桩位置信息以及充电桩的充电规格信息。

计算模块，用于分析处理充电所需信息，具体的，在本发明中，计算模块可根据车辆的位置信息与充电桩的位置信息，对行车路线进行拟合；根据从用户端、电网终端接收到的反馈信息，预计算出车辆驶至充电桩处的剩余电量；根据预计算出的剩余电量以及充电桩的充电规格信息，计算出车辆最短充满时长；根据处理得到的信息进行逻辑判断；根据逻辑判断结果确定所要采用的充电方案、充电秘钥等。

具体的，在服务器向个人充电桩发送充电方案的过程为，在计算模块确定所要采用的充电方案后，计算模块从服务器存储模块中调取出相应的充电方案，并通过服务器通信模块向个人充电桩发送该充电方案；服务器向用户端发送充电秘钥的过程为，在计算模块确定所要采用的充电秘钥后，计算模块从服务器存储模块中调取出相应的充电秘钥，并通过服务器通信模块向用户端发送该充电秘钥。

实施例4

如图1所示，一种个人充电桩系统，所述系统包括用户端、服务器、电网终端和个人充电桩；

对于个人充电桩，为了保证本发明中多种充电方案的进行，以及实现避免在小区电价高峰期间接入小区电网进行充电，减少小区电网的供电压力，以降低个人充电成本的目的，需要对个人充电桩的模块结构进行详细介绍。

所述个人充电桩包括：

方案接收模块，用于接收服务器发送的充电方案，在方案接收模块接收到充电方案后，将充电方案发送至充电桩存储模块，进行存储，以便于用户车辆驶至个人充电桩进行充电时使用。

秘钥验证模块，用于在车辆进行充电时，对车辆身份及所匹配的充电方案进行验证，在验证通过后，个人充电桩对用户车辆按照充电方案进行充电，这避免了其他用户占用个人充电桩，同时确保了个人充电桩能够按照正确匹配的充电方案对用户车辆进行充电。

充电模块，与小区电网连接，实现个人充电桩通过电网直接对车辆充电，在具体应用中，根据充电方案，在小区用电达到电价峰谷时段时，通过对小区电网的民用交流电进行整流转换后，为用户车辆进行充电。

切换模块，设置在充电模块和储能模块之间，用于实现充电模块和储能模块之间的切换，切换模块会根据定时模块生成的切换信号，在充电方案中要求的切换时间点，对充电模块充电和储能模块充电之间进行切换。

定时模块，用于控制充电的开启时间点与结束时间点，以及充电切换时间点的确定，在个人充电桩获取充电方案后，定时模块会从充电方案中获取充电的开启时间点、结束时间点，以及充电切换时间点，并控制充电桩各个部件在特定时间点时执行相应的充电动作。

储能模块，包括至少一个储能装置，与小区电网连接，并与充电模块并联，实现个人充电桩通过储能装置对车辆进行充电，在具体应用中，储能模块可提供的电能大于用户车辆的最大蓄电量，根据充电方案，在小区电价高峰时段进行充电；另外，在储能模块每次放电后，个人充电桩根据所获取的小区电价分布情况，在小区用电进入电价峰谷时段时，通过小区电网对储能模块进行充电，确保充能模块在下次使用时能够正常供电。

充电桩存储模块，用于存储个人充电桩接收到的充电方案。

由于个人充电桩所连接的小区电网统一归属电力调度中心管理，故将所述电网终端设置在电力调度中心，能够与所述服务器进行通信，具体包括：

电网数据存储模块，用于存储各区域电网相关数据，包括电价分布数据；

电网终端通信模块，用于接收服务器向电网终端发送的充电桩位置信息，并将电网信息反馈至服务器；

电网信息调取模块，用于根据服务器发送的询问信息，从电网数据存储模块调取相关的电网信息，其中所述电网信息具体为个人充电桩所在区域的电价分布数据。

实施例5

如图2所示，一种个人充电桩系统的应用方法，包括以下步骤：

S1：用户通过用户端发出充电请求；

其中用户端包括车载终端和移动终端，用户可通过车载终端或移动终端中任一装置与服务器进行通信，并发出充电请求，以确定回小区对电动车辆进行充电。

S2：服务器接收充电请求；

服务器在接受用户发出的充电请求后，会确定用户的停车信息，同时通过服务器所存储的信息，确定与用户相匹配的个人充电桩以及个人充电桩的信息。

S3：服务器发出询问信息，并获取充电相关信息；

服务器分别向车载终端、电网终端发出询问信息，并获取充电相关的信息。

S4：服务器根据获取的信息生成充电方案和充电秘钥，并将充电方案发送至个人充电桩，将充电秘钥发送至用户端；

服务器会根据从车载终端、电网终端所获取的充电相关信息的不同，生成不同的充电方案，以及与充电方案相对应的充电秘钥。

其中，所述充电请求包括充电请求信息和用户停车信息；所述充电秘钥包括充电方案信息及验证信息，并通过用户端反馈给用户。

通过上述方法，用户在驾驶途中即可提前获知充电相关信息，并在驶入小区个人车位后，将充电秘钥在个人充电桩上进行验证后，个人充电桩执行相应的充电方案，对电动车辆进行充电。

实施例6

如图4所示，为了对实施例2中的方法做较为详细地说明，具体涉及充电桩如何获取充电相关信息，针对其中的步骤S3，包括：

S301：服务器根据步骤S2中接收到的充电请求，由充电请求信息确定与用户端相匹配的个人充电桩信息，由用户停车信息确定用户停车时段；

所述充电请求包括充电请求信息和用户停车信息；服务器由充电请求信息确定与用户端相匹配的个人充电桩信息，由用户停车信息确定用户停车时段。

其中充电桩信息存储在服务器存储模块中，包括充电桩位置信息以及充电桩充电规格信息等。

S302：服务器根据确定的个人充电桩信息，获取充电桩位置信息以及充电规格信息；

S303：服务器向电网终端发送充电桩位置信息及询问信息，向车载终端发送询问信息；

S304：电网终端接收充电桩位置信息，并向服务器发送充电桩所接入的电价分布数据；车载终端接收询问信息，并向服务器发送车辆当前位置及车辆电池信息；

所述车辆电池信息包括电池剩余电量信息、电池输出电流信息。

S305：服务器接收电网终端发送的电价分布数据，确定小区电价分布时段；

S306：服务器接收车载终端发送的车辆当前位置，并根据充电桩位置信息，拟合出不同的用户行车路线，发送至用户端；

S307：用户端接收行车路线信息，在用户确定行车路线后，向服务器发送用户确定的行车路线；

车载终端或移动终端在接收行车路线信息后，通过车载终端人机交互模块或移动终端人机交互模块显示行车路线信息以供用户选择，在用户确定选用的路线后，向服务器发送用户确定的行车路线。

S308：服务器接收用户确定的行车路线，并根据车辆电池信息确定车辆到达个人充电桩时的剩余电量；

服务器通过计算模块预测出车辆到达个人充电桩时的剩余电量，具体计算方式可为：

根据服务器存储模块中存储的与行车路线相对应的耗电量，服务器结合获取的当前的电池剩余电量，计算出车辆到达个人充电桩时的剩余电量；

亦或者服务器根据用户确定的行车路线，拟合出该行车路线的行驶时间，结合所获取的电池输出电流信息，计算出车辆到达个人充电桩时的用电量，然后由所获取的当前的电池剩余电量，计算出车辆到达个人充电桩时的剩余电量。

S309：服务器根据车辆到达个人充电桩时的剩余电量及充电桩充电规格信息确定车辆最短充满时长；

服务器根据计算出的车辆到达个人充电桩时的剩余电量，以及所获取的个人充电桩当前充电规格信息，确定个人充电桩的充电能力，从而确定用户车辆最短充满时长。

本实施例中的方法可保证服务器在获取用户发送的充电请求后，提前确定出车辆最短充满时长、电价分布时段以及用户停车时段等关键信息，为后续充电方案和充电秘钥的生成，提供了数据支持。

实施例7

一般情况下，根据小区电网用电高低峰的不同，电力公司会执行不同电价的划分，当小区电网处于用电高峰时，小区电网供电压力较大，电力公司一般会对当前用电执行高峰电价；而当小区电网处于用电峰谷时，为了避免小区电网供电高低峰出现较大的波动，不利于电网安全，电力公司一般会对当前用电执行峰谷电价。

对于用户对电动车辆的充电过程，当停车时段全部在小区电网高峰电价时段时，若用户在此时接入小区电网充电，不仅增大了小区电网的供电压力，而且由于电网高峰时段的电价较高，增大了个人充电成本；

如图3所示，本发明为了避免在小区电网高峰电价时段接入小区电网进行充电，减少小区电网的供电压力，降低个人充电成本，根据充电情况的不同，将个人充电桩的充电方案分成多种方式，反映在实施例2中的步骤S4，具体可包括：

S401：根据步骤S3中获取的信息，确定小区电网的用电高低峰电价分布时段，电动车辆最短充满时长以及用户停车时段；

S402：判断停车时段是否全部在小区电网高峰电价时段；若是，则向个人充电桩发送第一充电方案，向车载终端发送与第一充电方案相对应的第一秘钥；若否，则执行步骤S403；

当停车时段全部在小区电网高峰电价时段时，个人充电桩按照服务器发送的第一充电方案进行充电，即单独使用储能模块对用户车辆进行充电，以减少因车辆充电而给小区电网带来的供电压力，降低个人充电成本。

S403：判断停车时段是否全部在小区电网峰谷电价时段；若是，则向个人充电桩发送第二充电方案，向车载终端发送与第二充电方案相对应的第二秘钥；若否，则执行步骤S404；

当停车时段全部在小区电网峰谷电价时段时，个人充电桩按照服务器发送的第二充电方案进行充电，即个人充电桩连接小区电网，单独使用充电模块对用户车辆进行充电。

S404：以小区电网高低峰电价分界时间点为基准，将用户停车时段分为电价峰段和电价谷段；

当停车时段一部分在小区电网高峰电价时段，一部分在小区电网峰谷电价时段时，需要以小区电网高低峰电价分界时间点为基准，将用户停车时段分为电价峰段和电价谷段，并分别采取不同的充电方案。

S405：判断电价谷段时长是否大于最短充满时长；若是，则向个人充电桩发送第三充电方案，向车载终端发送与第三充电方案相对应的第三秘钥；若否，则向个人充电桩发送第四充电方案，向车载终端发送与第四充电方案相对应的第四秘钥。

当电价谷段大于最短充满时长时，说明充电过程可以略过小区电网高峰电价时段，仅在小区电网峰谷电价时段即可确保用户车辆充满，故个人充电桩按照服务器发送的第三充电方案进行充电，即在电价峰段不进行任何充电过程，并由定时模块控制，在进入电价谷段时，个人充电桩连接小区电网，单独使用充电模块对用户车辆进行充电。

当电价谷段小于最短充满时长时，说明充电过程不仅在小区电网峰谷电价时段进行，还需在小区电网高峰电价时段，即电价峰段进行，才能确保最大限度地对用户车辆进行充电，故个人充电桩按照服务器发送的第四充电方案进行充电，即在电价峰段时，个人充电桩通过储能模块对用户车辆进行充电，在到达小区电网高低峰电价分界时间点时，由定时模块控制切换模块，对储能模块和充电模块进行切换，即在电价谷段时，切换为个人充电桩连接小区电网，通过充电模块对用户车辆进行充电。

本实施例中的方法可确保在实际充电过程中可确保对电动车辆充电的前提下，避免用户车辆在小区电价高峰期间接入小区电网进行充电，减少小区电网的供电压力，降低个人充电成本。

实施例8

如图4所示，为对本发明中涉及到的应用方法做出全面地说明，一种个人充电桩系统的应用方法，包括以下步骤：

步骤1、用户通过移动终端发出充电请求；

其中用户可通过移动终端与服务器进行通信，并发出充电请求，以确定回小区对电动车辆进行充电。

所述充电请求包括用户停车信息及充电请求信息。

步骤2、服务器接收充电请求，由充电请求信息确定与用户端相匹配的个人充电桩信息，由用户停车信息确定用户停车时段；

所述充电请求包括充电请求信息和用户停车信息；服务器由充电请求信息确定与用户端相匹配的个人充电桩信息，由用户停车信息确定用户停车时段。

其中充电桩信息存储在服务器存储模块中，包括充电桩位置信息以及充电桩充电规格信息等。

步骤3、服务器根据确定的个人充电桩信息，获取充电桩位置信息以及充电规格信息；

步骤4、服务器向电网终端发送充电桩位置信息及询问信息，向车载终端发送询问信息；

步骤5、电网终端接收充电桩位置信息，并向服务器发送充电桩所接入的电价分布数据；车载终端接收询问信息，并向服务器发送车辆当前位置及车辆电池信息；

所述车辆电池信息包括电池剩余电量信息、电池输出电流信息。

步骤6：服务器接收电网终端发送的电价分布数据，确定小区电价分布时段；

步骤7：服务器接收车载终端发送的车辆当前位置，并根据充电桩位置信息，拟合出不同的用户行车路线，发送至用户端；

步骤8：用户端接收行车路线信息，在用户确定行车路线后，向服务器发送用户确定的行车路线；

车载终端或移动终端在接收行车路线信息后，通过车载终端人机交互模块或移动终端人机交互模块显示行车路线信息以供用户选择，在用户确定选用的路线后，向服务器发送用户确定的行车路线。

步骤9：服务器接收用户确定的行车路线，并根据车辆电池信息确定车辆到达个人充电桩时的剩余电量；

服务器通过计算模块预测出车辆到达个人充电桩时的剩余电量，具体计算方式可为：

根据服务器存储模块中存储的与行车路线相对应的耗电量，服务器结合获取的当前的电池剩余电量，计算出车辆到达个人充电桩时的剩余电量；

亦或者服务器根据用户确定的行车路线，拟合出该行车路线的行驶时间，结合所获取的电池输出电流信息，计算出车辆到达个人充电桩时的用电量，然后由所获取的当前的电池剩余电量，计算出车辆到达个人充电桩时的剩余电量。

步骤10：服务器根据车辆到达个人充电桩时的剩余电量及充电桩充电规格信息确定车辆最短充满时长；

服务器根据计算出的车辆到达个人充电桩时的剩余电量，以及所获取的个人充电桩当前充电规格信息，确定个人充电桩的充电能力，从而确定用户车辆最短充满时长。

步骤11：判断停车时段是否全部在小区电网高峰电价时段；若是，则向个人充电桩发送第一充电方案，向车载终端发送与第一充电方案相对应的第一秘钥；若否，则执行步骤12；

当停车时段全部在小区电网高峰电价时段时，个人充电桩按照服务器发送的第一充电方案进行充电，即单独使用储能模块对用户车辆进行充电，以减少因车辆充电而给小区电网带来的供电压力，降低个人充电成本。

步骤12：判断停车时段是否全部在小区电网峰谷电价时段；若是，则向个人充电桩发送第二充电方案，向车载终端发送与第二充电方案相对应的第二秘钥；若否，则执行步骤13；

当停车时段全部在小区电网峰谷电价时段时，个人充电桩按照服务器发送的第二充电方案进行充电，即个人充电桩连接小区电网，单独使用充电模块对用户车辆进行充电。

步骤13：以小区电网高低峰电价分界时间点为基准，将用户停车时段分为电价峰段和电价谷段；

当停车时段一部分在小区电网高峰电价时段，一部分在小区电网峰谷电价时段时，需要以小区电网高低峰电价分界时间点为基准，将用户停车时段分为电价峰段和电价谷段，并分别采取不同的充电方案。

步骤14：判断电价谷段时长是否大于最短充满时长；若是，则向个人充电桩发送第三充电方案，向车载终端发送与第三充电方案相对应的第三秘钥；若否，则向个人充电桩发送第四充电方案，向车载终端发送与第四充电方案相对应的第四秘钥。

当电价谷段大于最短充满时长时，说明充电过程可以略过小区电网高峰电价时段，仅在小区电网峰谷电价时段即可确保用户车辆充满，故个人充电桩按照服务器发送的第三充电方案进行充电，即在电价峰段不进行任何充电过程，并由定时模块控制，在进入电价谷段时，个人充电桩连接小区电网，单独使用充电模块对用户车辆进行充电。

当电价谷段小于最短充满时长时，说明充电过程不仅在小区电网峰谷电价时段进行，还需在小区电网高峰电价时段，即电价峰段进行，才能确保最大限度地对用户车辆进行充电，故个人充电桩按照服务器发送的第四充电方案进行充电，即在电价峰段时，个人充电桩通过储能模块对用户车辆进行充电，在到达小区电网高低峰电价分界时间点时，由定时模块控制切换模块，对储能模块和充电模块进行切换，即在电价谷段时，切换为个人充电桩连接小区电网，通过充电模块对用户车辆进行充电。

本发明提出了一种个人充电桩系统及其应用方法，不仅可以实现电动车辆用户在进入小区充电前，即可提前获知充电相关信息，同时由于具有不同的充电方案，在实际充电过程中可确保对电动车辆充电的前提下，避免用户车辆在小区电价高峰期间接入小区电网进行充电，减少小区电网的供电压力，降低个人充电成本。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种个人充电桩系统，其特征在于，所述系统包括用户端、服务器、电网终端和个人充电桩；

所述用户端，包括车载终端和移动终端，能够与所述服务器进行通信；

其中，车载终端固定设置在电动车辆中，与电动车辆连接；

移动终端，为便于用户携带的设备，至少具有充电请求发送功能；

所述个人充电桩与所述服务器进行通信；

所述电网终端设置在电力调度中心，存储有各区域电网的相关信息，与所述服务器进行通信；

所述服务器分别通过与用户端、电网终端通信，确定车辆最短充满时长、电价分布时段以及用户停车时段，生成充电秘钥和充电方案，将所述充电秘钥发送至用户端，将所述充电方案发送至个人充电桩；

所述充电秘钥包括充电方案信息及验证信息，并通过用户端反馈给用户。

2.如权利要求1所述的一种个人充电桩系统，其特征在于，所述移动终端包括：

移动终端通信模块，至少具有充电请求发送功能，用于移动终端与服务器之间进行通信；

移动终端人机交互模块，用于用户与移动终端之间进行人机交互。

3.如权利要求1所述的一种个人充电桩系统，其特征在于，所述车载终端包括：

定位模块，用于实时检测并获取车辆的位置信息；

电池检测模块，用于检测车辆电池信息，所述车辆电池信息包括电池剩余电量、电池输出电流；

车载终端人机交互模块，用于用户与车载终端之间进行人机交互，用户通过人机交互模块发出充电请求以及确认行车路线；同时用户通过人机交互模块获取车辆信息、服务器推荐的行车路线以及充电秘钥信息；

车载终端通信模块，用于接收服务器向车载终端发送的询问信息、行车路线信息及充电秘钥，同时用于车载终端向服务器发送用户充电请求信息、用户停车信息、车辆位置信息、用户确认的行车路线、车辆电池信息。

4.如权利要求1所述的一种个人充电桩系统，其特征在于，所述服务器包括：

服务器通信模块，用于接收用户的充电请求，接收用户端、电网终端向服务器反馈的信息；同时用于向用户端发送询问信息、行车线路信息、充电秘钥，向电网终端发送充电桩位置信息，向个人充电桩发送充电方案；

服务器存储模块，用于存储充电方案、充电秘钥以及充电相关数据；

计算模块，用于对服务器获取的充电所需信息进行分析处理。

5.如权利要求1所述的一种个人充电桩系统，其特征在于，所述个人充电桩包括：

方案接收模块，用于接收服务器向个人充电桩发送的充电方案；

秘钥验证模块，用于在车辆进行充电时，对车辆身份及所匹配的充电方案进行验证；

充电模块，与小区电网连接，实现个人充电桩通过电网直接对车辆充电；

切换模块，设置在充电模块和储能模块之间，用于实现充电模块和储能模块之间的切换；

定时模块，用于控制充电的开启时间点与结束时间点，以及充电切换时间点的确定；

储能模块，包括至少一个储能装置，与小区电网连接，并与充电模块并联，实现个人充电桩通过储能装置对车辆进行充电；

充电桩存储模块，用于存储个人充电桩接收到的充电方案。

6.如权利要求1所述的一种个人充电桩系统，其特征在于，所述电网终端包括：

电网数据存储模块，用于存储各区域电网相关数据，包括电价分布数据；

电网终端通信模块，用于接收服务器向电网终端发送的充电桩位置信息，并将电网信息反馈至服务器；

电网信息调取模块，用于根据服务器发送的询问信息，从电网数据存储模块调取相关的电网信息。

7.一种个人充电桩系统的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：用户通过用户端发出充电请求；

S2：服务器接收充电请求；

S3：服务器发出询问信息，并获取充电相关信息；

S4：服务器根据获取的信息生成充电方案和充电秘钥，并将充电方案发送至个人充电桩，将充电秘钥发送至用户端；

所述充电请求包括充电请求信息和用户停车信息；

所述充电秘钥包括充电方案信息及验证信息，并通过用户端反馈给用户。

8.如权利要求7所述的一种个人充电桩系统的应用方法，其特征在于，对于步骤S3，包括：

S301：服务器根据步骤S2中接收到的充电请求，由充电请求信息确定与用户端相匹配的个人充电桩信息，由用户停车信息确定用户停车时段；

S302：服务器根据确定的个人充电桩信息，获取充电桩位置信息以及充电规格信息；

S303：服务器向电网终端发送充电桩位置信息及询问信息，向车载终端发送询问信息；

S304：电网终端接收充电桩位置信息，并向服务器发送充电桩所接入的电价分布数据；车载终端接收询问信息，并向服务器发送车辆当前位置及车辆电池信息；

S305：服务器接收电网终端发送的电价分布数据，确定小区电价分布时段；

S306：服务器接收车载终端发送的车辆当前位置，并根据充电桩位置信息，拟合出不同的用户行车路线，发送至用户端；

S307：用户端接收行车路线信息，在用户确定行车路线后，向服务器发送用户确定的行车路线；

S308：服务器接收用户确定的行车路线，并根据车辆电池信息确定车辆到达个人充电桩时的剩余电量；

S309：服务器根据车辆到达个人充电桩时的剩余电量及充电桩充电规格信息确定车辆最短充满时长。

9.如权利要求7所述的一种个人充电桩系统的应用方法，其特征在于，对于步骤S4，包括：

S401：根据步骤S3中获取的信息，确定小区电网的用电高低峰电价分布时段，电动车辆最短充满时长以及用户停车时段；

S402：判断停车时段是否全部在小区电网高峰电价时段；若是，则向个人充电桩发送使用储能模块进行充电的充电方案，向车载终端发送相应的充电秘钥；若否，则执行步骤S403；

S403：判断停车时段是否全部在小区电网峰谷电价时段；若是，则向个人充电桩发送使用充电模块进行充电的充电方案，向车载终端发送相应的充电秘钥；若否，则执行步骤S404；

S404：以小区电网高低峰电价分界时间点为基准，将用户停车时段分为电价峰段和电价谷段；

S405：判断电价谷段时长是否大于最短充满时长；若是，则向个人充电桩发送电价峰段不充电，电价谷段使用充电模块进行充电的充电方案，向车载终端发送相应的充电秘钥；若否，则向个人充电桩发送电价峰段使用储能模块进行充电，电价谷段切换至充电模块进行充电的充电方案，向车载终端发送相应的充电秘钥。