CN109177766A - 一种电动车充电系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动车充电系统及其控制方法，电动车充电系统包括充电桩，以及设置在电动汽车上的电池系统，电池系统包括电池控制器和电池模块，电池控制器与电池模块相连，电池控制器用于对电池模块进行控制，电动车包括控制装置和车载通讯模块，控制装置分别与电池控制器和车载通讯模块相连，车载通讯模块还与服务器相连；充电桩包括通讯装置和充电控制器，充电控制器能够通过通讯装置和车载通讯模块与电池控制器相连。本申请中的电动车充电系统及其控制方法，可以在用户需要对电动车进行充电时，无需进行刷卡或操作充电桩等繁琐步骤，低成本地实现“即插即充”智能充电。

Description

一种电动车充电系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及电动车技术领域，具体涉及一种电动车充电系统及其控制方法。

背景技术

随着社会的进步和人们对环境保护问题的日益重视，电动汽车越来越受到社会的重视和认可，电动汽车的应用也越来越广泛。常规的电动汽车充电方案限于车辆与充电桩之间的信息交换和能量供给及过程控制,关于车辆身份的信息ID则需要通过其他信息交换方式提供给充电桩,例如使用智能卡片(IC卡或者RFID卡)的信息交换方式，需要人工刷卡、操作充电桩等繁琐步骤，降低了服务效率和用户的使用体验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种一体化智能充电系统及其控制方法，以解决现有车辆充电过程中需要人为操作，造成充电过程不够智能的问题。

为达到上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种电动车充电系统，包括充电桩，以及设置在电动汽车上的电池系统，所述电池系统包括电池控制器和电池模块，所述电池控制器与所述电池模块相连，所述电池控制器用于对所述电池模块进行控制，所述电动车包括控制装置和车载通讯模块，所述控制装置分别与所述电池控制器和所述车载通讯模块相连，所述车载通讯模块还与服务器相连；

所述充电桩包括通讯装置和充电控制器，所述充电控制器能够通过所述通讯装置和所述车载通讯模块与所述电池控制器相连。

优选地，所述电池系统还包括检测装置，所述检测装置用于对所述电池模块的电能参数进行检测，所述检测装置分别与所述电池控制器和所述控制装置相连，

所述控制装置用于接收所述检测装置检测到的所述电能参数，并将所述电能参数通过所述车载通讯模块传输给所述服务器；和/或，

所述电池控制器用于接收所述检测装置检测到的所述电能参数，并将所述电能参数通过所述车载通讯模块传输给所述充电控制器。

优选地，所述电能参数包括所述电池模块的电池状态、标准电容量、当前电容量以及所述电池模块的温度；和/或，

所述电能参数包括所述电动车运行过程中的输出电流、输出电压、输出功率；和/或，

所述电能参数包括充电过程中的电流、电压、功率。

优选地，所述控制装置中存储有所述电动车的识别信息，所述控制装置还用于将所述识别信息传输给所述服务器；和/或，

所述服务器包括终端服务器或云服务器。

优选地，所述通讯装置和/或所述车载通讯模块包括wifi模块、3G/4G移动通信模块和/或局域网通信模块；和/或，

所述电池控制器与所述控制装置之间通过CANBUS协议进行通信连接；和/或，

所述控制装置与所述车载通讯模块之间通过串行外设接口或以太网进行通信连接。

为达上述目的，另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种电动车充电系统的控制方法，用于对如上所述的电动车充电系统进行控制，所述充电桩与所述电池模块形成物理连接后，所述控制装置根据所述电池控制器发送的请求信息将所述电动车的识别信息传输给所述服务器，所述服务器对所述识别信息进行识别，若识别成功，则所述控制装置控制所述电池控制器发出充电指令；

若识别失败，则所述控制装置发出提示信息，并控制所述电池控制器进入手动操作模式。

优选地，所述服务器对所述识别信息进行识别的方法包括：

所述服务器将所述识别信息与预存在其中的预定信息进行比较，若所述识别信息与所述预定信息相匹配，则判定识别成功；

若所述识别信息与所述预定信息不匹配，则判定识别失败。

优选地，所述充电桩包括充电枪，所述控制方法还包括：

所述电池控制器判断所述充电枪是否与所述电池模块相连，若是，则所述充电控制器向所述控制装置发出请求信息；

若否，则继续进行判断。

优选地，所述控制方法还包括：

所述电池控制器接收到所述控制装置发出的所述控制指令后，所述电池控制器控制所述充电桩与所述电池模块之间的电流通路连通。

优选地，所述控制方法还包括：

当所述电池控制器检测到所述电池模块的电量已经充满时，所述电池控制器控制所述充电桩与所述电池模块之间的电流通路断开。

本申请中的电动车充电系统及其控制方法，通过设置于电动车中的电池系统、控制装置、车载通讯模块和充电桩中的通讯装置和充电控制器，，使充电桩与电动车的充电与信息交换同时进行，用户需要对电动车进行充电时，无需进行刷卡或操作充电桩等繁琐步骤，效率更高且避免了操作失误，低成本地实现“即插即充”智能充电。同时，为用户提供户安全、性能改善等增值服务，可显著提高整车智能化和车辆使用体验。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明具体实施方式提供的电动车充电系统结构图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本申请提供了一种电动车充电系统，包括充电桩1，以及设置在电动汽车上的电池系统2、控制装置3和车载通讯模块4。

其中，电池系统2包括电池控制器21、电池模块22和检测装置23，电池控制器21与电池模块22相连，电池模块22用于储存电能，电池控制器21用于对电池模块22进行控制，包括但不限于控制电池进行充电、控制电池进行放电，以及控制电池模块22充、放电过程的功率等参数，以达到更加安全、有效利用电能的目的。检测装置23用于对电池模块22的电能参数进行检测，检测装置23分别与电池控制器21和控制装置3相连，并将检测结果发送给电池控制器21和控制装置3。优选地，对电池模块22电能参数的检测方式，为实时检测，即对电能参数的检测是实时的、始终在进行的，实时检测有利于控制装置3和电池控制器21获得准确的电池模块22的电能参数，并更好的对电池模块22进行控制优化，提高电动车充电系统工作效率。

控制装置3分别与电池控制器21和车载通讯模块4相连，在系统工作过程中，对电池控制器21和车载通讯模块4发出控制指令，控制电动车充电系统工作。车载通讯模块4同时还与服务器相连5，例如将车辆信息等数据传输给服务器5。

充电桩1包括通讯装置11和充电控制器12，充电控制器12能够通过通讯装置11和车载通讯模块4与电池控制器21相连。充电桩1中的通讯装置11和车载通讯模块4相互通讯，起到传输信息的作用，充电控制器12通过通讯装置11和车载通讯装置4与电池控制器21进行信息和指令的传输，协同工作，起到充电过程的监测和控制的目的。

进一步地，控制装置3接收检测装置23检测到的电能参数，在一个优选的实施例中，控制装置3将电能参数通过车载通讯模块4传输给服务器5，将包含了丰富的电池模块22运行状态信息的电能参数进行存储，以便之后对该信息的进一步分析和利用。在另一个优选的实施例中，控制装置3将电能参数通过车载通讯模块4传输给充电控制器12，充电控制器12根据电能参数，对充电桩1的充电工作进行控制，例如，充电控制器12通过通讯装置及车载通讯模块，收到了控制装置传来的电能参数，电能参数显示，电池的电量已超过70％，为了更好的保护电池，延迟电池寿命，充电控制器12控制充电桩1采用低功率供电。

优选地，电能参数包括电池模块22的电池状态、标准电容量、当前电容量以及电池模块的温度。电能参数还包括电动车运行过程中的输出电流、输出电压、输出功率，以及充电过程中的电流、电压、功率等。当然，可以理解的是，电能参数并不仅限于以上基本参数，也包括其他能表现电池模块22状态的高阶参数，例如，电池模块22温度随充电过程中功率的变化情况。

进一步地，控制装置3中存储有电动车的识别信息，该识别信息相当于电动汽车的“身份证”，控制装置3将识别信息传输给服务器5，服务器5对此识别信息进行判断，确认该电动车是否有权限进行充电。优选地，服务器5包括终端服务器或云服务器，以适应不同的应用场景。

进一步地，通讯装置11和/或车载通讯模块4包括wifi模块、3G/4G移动通信模块和/或局域网通信模块，以应对不同的使用环境。例如，当充电桩1所在地为地下停车场时，3G/4G信号较弱，同时车辆密集，wifi信号容易受到干扰时，可使用局域网通讯模块；当充电桩1所在地为开阔地域，或3G/4G信号较强时，可使用3G/4G信号或wifi信号。在一个优选的实施例中，通讯装置11和/或车载通讯模块4同时包含wifi模块、3G/4G移动通信模块和/或局域网通信模块，在不同的使用环境下，自动切换为信号最好的通讯方式。

优选地，电池控制器21与控制装置3之间通过CANBUS协议进行通信连接，以满足车辆通信要求。控制装置3与车载通讯模块4之间通过串行外设接口或以太网进行通信连接，以满足数据交换性能的通信方式。

另外，本申请还提供了一种控制方法，对上述电动车充电系统进行控制，充电桩1与电池模块22形成物理连接后，控制装置3根据电池控制器21发送的请求信息将电动车的识别信息传输给服务器5，服务器5对识别信息进行识别，若识别成功，则控制装置3控制电池控制器21发出充电指令；

若识别失败，则控制装置3发出提示信息，并控制电池控制器21进入手动操作模式。

在一个优选的实施例中，识别信息中还包含有电动车车况信息，存储在服务器5的网络数据库中，通过车况信息，可以确定电动车的具体型号、行驶情况、维护情况等一系列能够体现电动车的车辆状况的信息，服务器5通过电动车的识别信息，确定出电动车的车况信息并进行分析，得出最佳的充电方案，并将此方案下发至控制装置3，控制装置3按照此方案进行充电，同时，通过对电动车的车况信息进行分析，将其他适合用户的信息，例如，电动车的维护建议，通过手机短信等方式，推送给用户。

进一步地，服务器5对识别信息进行识别的方法包括：

服务器5将识别信息与预存在其中的预定信息进行比较，若识别信息与预定信息相匹配，则判定识别成功；

若识别信息与预定信息不匹配，则判定识别失败。

在一个具体的实施例中，服务器5中的预定信息为用户的个人账户，账户中有车辆信息、账户余额等用户信息，当服务器5判定识别成功后，用户可以对电动车进行充电操作，充电完成后，服务器记录相关日志，并根据充电量从账户余额中进行扣费，完成整个充电过程的无人化操作。

充电桩1包括充电枪13，控制方法还包括：

电池控制器21判断充电枪13是否与电池模块22相连，若是，则充电控制器12向控制装置3发出请求信息，控制装置3接收到信息后，控制电池系统2开始充电；若否，则继续进行判断。

当电池控制器21检测到电池模块22的电量已经充满时，电池控制器21控制充电桩1与电池模块22之间的电流通路断开，同时向控制装置3发送充电停止信息。

在一个优选的实施例中，当控制装置3接收到开始充电或停止充电的信息时，将该信息同时发送给服务器5，以支持服务器记录用户的充电时间，并计算相应的费用。

本发明的电动车可以是电动自行车、电动摩托车、电动汽车等多种类型的电动类交通工具，优选为电动汽车。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动车充电系统，包括充电桩，以及设置在电动汽车上的电池系统，其特征在于，所述电池系统包括电池控制器和电池模块，所述电池控制器与所述电池模块相连，所述电池控制器用于对所述电池模块进行控制，所述电动车包括控制装置和车载通讯模块，所述控制装置分别与所述电池控制器和所述车载通讯模块相连，所述车载通讯模块还与服务器相连；

所述充电桩包括通讯装置和充电控制器，所述充电控制器能够通过所述通讯装置和所述车载通讯模块与所述电池控制器相连。

2.根据权利要求1所述的电动车充电系统，其特征在于，所述电池系统还包括检测装置，所述检测装置用于对所述电池模块的电能参数进行检测，所述检测装置分别与所述电池控制器和所述控制装置相连，

所述控制装置用于接收所述检测装置检测到的所述电能参数，并将所述电能参数通过所述车载通讯模块传输给所述服务器；和/或，

所述电池控制器用于接收所述检测装置检测到的所述电能参数，并将所述电能参数通过所述车载通讯模块传输给所述充电控制器。

3.根据权利要求2所述的电动车充电系统，其特征在于，所述电能参数包括所述电池模块的电池状态、标准电容量、当前电容量以及所述电池模块的温度；和/或，

所述电能参数包括所述电动车运行过程中的输出电流、输出电压、输出功率；和/或，

所述电能参数包括充电过程中的电流、电压、功率。

4.根据权利要求1所述的电动车充电系统，其特征在于，所述控制装置中存储有所述电动车的识别信息，所述控制装置还用于将所述识别信息传输给所述服务器；和/或，

所述服务器包括终端服务器或云服务器。

5.根据权利要求1所述的电动车充电系统，其特征在于，所述通讯装置和/或所述车载通讯模块包括wifi模块、3G/4G移动通信模块和/或局域网通信模块；和/或，

所述电池控制器与所述控制装置之间通过CANBUS协议进行通信连接；和/或，

所述控制装置与所述车载通讯模块之间通过串行外设接口或以太网进行通信连接。

6.一种电动车充电系统的控制方法，用于对如权利要求1至5之一所述的电动车充电系统进行控制，其特征在于，所述充电桩与所述电池模块形成物理连接后，所述控制装置根据所述电池控制器发送的请求信息将所述电动车的识别信息传输给所述服务器，所述服务器对所述识别信息进行识别，若识别成功，则所述控制装置控制所述电池控制器发出充电指令；

若识别失败，则所述控制装置发出提示信息，并控制所述电池控制器进入手动操作模式。

7.根据权利要求6所述的电动车充电系统的控制方法，其特征在于，所述服务器对所述识别信息进行识别的方法包括：

所述服务器将所述识别信息与预存在其中的预定信息进行比较，若所述识别信息与所述预定信息相匹配，则判定识别成功；

若所述识别信息与所述预定信息不匹配，则判定识别失败。

8.根据权利要求6所述的电动车充电系统的控制方法，其特征在于，所述充电桩包括充电枪，所述控制方法还包括：

所述电池控制器判断所述充电枪是否与所述电池模块相连，若是，则所述充电控制器向所述控制装置发出请求信息；

若否，则继续进行判断。

9.根据权利要求6所述的电动车充电系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

所述电池控制器接收到所述控制装置发出的所述控制指令后，所述电池控制器控制所述充电桩与所述电池模块之间的电流通路连通。

10.根据权利要求6所述的电动车充电系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

当所述电池控制器检测到所述电池模块的电量已经充满时，所述电池控制器控制所述充电桩与所述电池模块之间的电流通路断开。