CN109245226B - 基于云端的动力电池的充电装置及充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于云端的动力电池的充电装置，该装置与动力电池电连接，该装置包括：充电接口设置于充电装置的前端，用于将充电桩的电能传输至动力电池；通信组件与充电接口电连接，用于判断充电接口能否正常充电，在充电接口不能正常充电的情况下获取充电桩的通信信息并发送至电池模拟组件；电池模拟组件与通信组件电连接，用于将通信信息转发至无线通信组件，并基于无线通信组件反馈的模拟信息和动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作；无线通信组件与电池模拟组件电连接并与云端服务器无线连接，用于将通信信息发送至云端服务器，并将云端服务器反馈的模拟信息发送至电池模拟组件。本发明还公开一种基于云端的动力电池的充电方法。

Description

基于云端的动力电池的充电装置及充电方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，具体涉及一种基于云端的动力电池的充电装置及一种基于云端的动力电池的充电方法。

背景技术

随着汽车技术的不断发展，燃油资源的不断枯竭以及燃油汽车带来的环境污染等因素，工程师们致力于开发具有能源来源的可持续性、具有对环境友好、能源利用率高等优点的新一代汽车，因此新能源汽车被迅速开发出来。

新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等，而目前商用比较成熟的是电动汽车。

在近年，由于新能源技术的不断突破以及国内政策的推进，国内出现了各种品牌的电动汽车，同时也出现了各种标准的充电接口以及对应的充电方法，大大促进了行业的发展。然而在实际应用过程中，对于采用同样充电标准的电动汽车企业，为了保护自身的合法利益，往往采用单独的通信协议并仅对自己品牌的电动汽车进行充电，而不允许对其他品牌的电动汽车进行充电，从而导致不同品牌的电动汽车的充电桩无法共用，资源浪费严重；同时每个品牌修建的充电桩有限导致电动汽车无法随意进行充电操作，大大降低了用户体验。

发明内容

为了克服现有技术中不同电动汽车企业的充电桩无法共用，车主无法随意进行充电操作的技术问题，本发明实施例提供一种基于云端的动力电池的充电装置及一种基于云端的动力电池的充电方法，通过根据当前充电桩的通信信息进行电池模拟操作，从而允许在相同充电标准下的电动汽车都能随意充电，降低了充电桩的浪费，提高了用户体验。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种基于云端的动力电池的充电装置，所述充电装置与所述动力电池电连接，所述充电装置包括：充电接口，设置于所述充电装置的前端并与充电桩电连接，用于将所述充电桩的电能传输至所述动力电池；通信组件，与所述充电接口电连接，用于判断所述充电接口能否正常充电，在所述充电接口不能正常充电的情况下，获取所述充电桩的通信信息并将所述通信信息发送至电池模拟组件；电池模拟组件，与所述通信组件电连接以连接所述通信组件和所述动力电池，用于接收所述通信信息，将所述通信信息转发至无线通信组件，并基于所述无线通信组件反馈的模拟信息和所述动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作；无线通信组件，与所述电池模拟组件电连接并与云端服务器无线连接，用于将所述通信信息发送至云端服务器，并将所述云端服务器基于所述通信信息反馈的所述模拟信息发送至所述电池模拟组件。

优选地，所述通信信息为通信协议，所述装置信息包括电池当前电量、电池温度、电池总容量、电池额定充电功率、电池最大充电功率、电池额定充电电压、电池额定充电电流。

优选地，所述基于所述无线通信组件反馈的模拟信息和所述动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作，包括：基于所述模拟信息提取所述充电桩的类型信息；基于所述类型信息确定对应的应答信息类型；基于所述应答信息类型、所述电池当前电量以及所述电池总容量生成对应的应答信息；基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流执行对应的充电控制操作。

优选地，所述基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流执行对应的充电控制操作，包括：将所述应答信息通过所述通信组件发送至所述充电桩以控制所述充电桩处于充电状态；判断当前充电电压是否处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内；在所述当前充电电压未处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，对所述当前充电电压进行电压调整；在所述当前充电电压处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，判断当前充电电流是否处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内；在所述当前充电电流未处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内的情况下，对所述当前充电电流进行电流调整。

优选地，所述充电装置还包括报警提示组件，所述电池模拟组件还用于：在所述模拟信息为无效信息的情况下，生成对应的报警提示信息；基于所述报警提示信息控制所述报警提示组件执行对应的报警提示操作。

相应的，本发明还提供一种根据本发明提供的充电装置的充电方法，所述充电装置包括充电接口，所述充电方法包括：判断所述充电接口能否正常充电，在所述充电接口不能正常充电的情况下，获取充电桩的通信信息；将所述通信信息发送至云端服务器，并获取所述云端服务器基于所述通信信息反馈的模拟信息；基于所述模拟信息和所述动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作；将所述充电桩的电能传输至所述动力电池。

优选地，通信信息为通信协议，所述装置信息包括电池当前电量、电池温度、电池总容量、电池额定充电功率、电池最大充电功率、电池额定充电电压、电池额定充电电流。

优选地，所述基于所述模拟信息和所述动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作，包括：基于所述模拟信息提取所述充电桩的类型信息；基于所述类型信息确定对应的应答信息类型；基于所述应答信息类型、所述电池当前电量以及所述电池总容量生成对应的应答信息；基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流执行对应的充电控制操作。

优选地，所述基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流执行对应的充电控制操作，包括：将所述应答信息发送至所述充电桩以控制所述充电桩处于充电状态；判断当前充电电压是否处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内；在所述当前充电电压未处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，对所述当前充电电压进行电压调整；在所述当前充电电压处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，判断当前充电电流是否处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内；在所述当前充电电流未处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内的情况下，对所述当前充电电流进行电流调整。

优选地，所述充电方法还包括：在所述模拟信息为无效信息的情况下，生成对应的报警提示信息；基于所述报警提示信息执行对应的报警提示操作。

通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

通过在使用当前充电桩进行充电的过程中，根据当前充电桩的通信信息从云端服务器获取对应的充电桩类型信息，并根据充电桩的类型信息控制充电装置进行对应的电池模拟操作，从而允许不同汽车企业的电动汽车都能在相同充电标准下的充电桩上进行随意充电，大大提高了充电桩的利用率，降低了充电桩的浪费，提高了用户体验。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基于云端的动力电池的充电装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的基于云端的动力电池的充电方法的具体实现流程图。

具体实施方式

为了克服现有技术中不同电动汽车企业的充电桩无法共用，车主无法随意进行充电操作的技术问题，本发明实施例提供一种基于云端的动力电池的充电装置及一种基于云端的动力电池的充电方法，通过根据当前充电桩的通信信息进行电池模拟操作，从而允许在相同充电标准下的电动汽车都能随意充电，降低了充电桩的浪费，提高了用户体验。

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

本发明实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。

请参见图1，本发明实施例提供一种基于云端的动力电池的充电装置，所述充电装置与所述动力电池电连接，所述充电装置包括：充电接口，设置于所述充电装置的前端并与充电桩电连接，用于将所述充电桩的电能传输至所述动力电池；通信组件，与所述充电接口电连接，用于判断所述充电接口能否正常充电，在所述充电接口不能正常充电的情况下，获取所述充电桩的通信信息并将所述通信信息发送至电池模拟组件；电池模拟组件，与所述通信组件电连接以连接所述通信组件和所述动力电池，用于接收所述通信信息，将所述通信信息转发至无线通信组件，并基于所述无线通信组件反馈的模拟信息和所述动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作；无线通信组件，与所述电池模拟组件电连接并与云端服务器无线连接，用于将所述通信信息发送至云端服务器，并将所述云端服务器基于所述通信信息反馈的所述模拟信息发送至所述电池模拟组件。

在一种可能的实施方式中，某用户驾驶一辆电动汽车行驶一段路程后，接收到汽车控制系统提示的汽车剩余电量不足的信息，因此寻找附近的充电桩并驾驶前往该充电桩。在驾驶至该充电桩后该用户将电动汽车的充电装置取出并插入该充电桩中进行充电操作。然而在该充电装置插入该充电桩后，充电装置中的通信组件检测到充电接口并未进行正常充电操作，例如通信组件可以通过获取充电接口的低压信号以判断电动汽车是否完成高压互锁动作，而在本发明实施例中通信组件检测到充电接口的低压信号但并未检测到进行正常充电操作的充电电流，因此立即获取该充电桩的通信信息，并在获取到通信信息后转发至电池模拟组件中，电池模拟组件接收到该通信信息后通过无线通信组件将该通信信息发送至云端服务器，云端服务器对该通信信息进行识别和解析后向无线通信组件反馈对应的模拟信息，电池模拟组件在接收到无线通信组件转发的模拟信息后进一步获取动力电池的装置信息，然后根据模拟信息和装置信息将当前充电装置模拟成与该充电桩对应的动力电池，例如对当前充电装置的输入输出口进行自动变换，或将额定输入/输出电压、额定输入/输出电流以及电池总容量等信息比例转换为与该充电桩对应的信息，并按照该充电桩对应的通信协议与该充电桩进行通信，从而通过充电接口从该充电桩进行正常充电操作。

在本发明实施例中，通过将电动汽车的充电装置进行与充电桩对应的充电电池模拟操作，从而使充电桩与当前充电装置进行正常的通信以进行正常的充电操作，打破了目前市场上不同企业的电动汽车无法共用充电桩的限制，大大提高了充电桩的利用率，避免了用户在户外四处寻找指定的充电桩进行充电的烦恼，大大提高了用户体验。

在本发明实施例中，所述通信信息为通信协议，所述装置信息包括电池当前电量、电池温度、电池总容量、电池额定充电功率、电池最大充电功率、电池额定充电电压、电池额定充电电流。

在本发明实施例中，所述基于所述无线通信组件反馈的模拟信息和所述动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作，包括：基于所述模拟信息提取所述充电桩的类型信息；基于所述类型信息确定对应的应答信息类型；基于所述应答信息类型、所述电池当前电量以及所述电池总容量生成对应的应答信息；基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流执行对应的充电控制操作。

在一种可能的实施方式中，电动汽车的汽车控制系统中预存了不同汽车企业的应答信息类型，在本发明实施例中，为保证电动汽车能够具有最佳的匹配效果，汽车控制系统可以按照预设的时间周期自动从云端服务器获取更新的不同汽车企业的应答信息类型。充电装置的电池模拟组件在接收到模拟信息后首先从模拟信息中提取该充电桩的类型信息，例如提取出该充电桩归属于A公司，且该充电桩的通信类型为B类通信，因此电池模拟组件根据上述类型信息自动从汽车控制系统中获取到对应的应答信息类型，此时电池模拟组件根据应答类型信息、电池当前电量以及电池总容量等信息生成对应的应答信息，然后进一步根据汽车控制系统中的电池额定充电电压以及电池额定充电电流等信息结合应答信息与该充电桩进行正常通信以及正常的充电操作。

进一步地，在本发明实施例中，所述基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流执行对应的充电控制操作，包括：将所述应答信息通过所述通信组件发送至所述充电桩以控制所述充电桩处于充电状态；判断当前充电电压是否处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内；在所述当前充电电压未处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，对所述当前充电电压进行电压调整；在所述当前充电电压处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，判断当前充电电流是否处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内；在所述当前充电电流未处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内的情况下，对所述当前充电电流进行电流调整。

在一种可能的实施方式中，充电装置通过通信组件经过充电接口将该应答信息发送至充电桩并与该充电桩进行正常的通信，并控制该充电桩处于充电状态。在充电过程中，充电装置对充电桩输出的充电电压进行实时监控，若充电桩的充电电压大于电池额定充电电压的第一预设范围内，则向充电桩发送降低充电电压的控制指令或控制电池模拟组件对输入电压进行降压转换，以保证充电桩当前的充电电压处于电池额定充电电压的第一预设范围内；然后进一步判断充电桩的当前充电电流是否处于电池额定充电电流的第二预设范围内，若充电桩的充电电流大于电池额定充电电流的第二预设范围内，则向充电桩发送降低充电电流的控制指令或控制电池模拟组件对输入电流进行降流转换，以保证充电桩当前的充电电流处于电池额定充电电流的第二预设范围内，从而保证当前电动汽车进行正常的充电操作。

在本发明实施例中，通过根据当前充电桩进行对应的动力电池模拟操作，使得当前充电桩能够识别当前电动汽车的动力电池并进行正常的充电操作，同时在充电过程中，还根据动力电池的各项充电参数以及充电桩的相关参数进行适应性的调节，从而进一步保证动力电池进行正常且安全的充电操作，避免因充电参数不匹配而导致的安全危险或充电效率低下等问题，提高了用户体验。

在本发明实施例中，所述充电装置还包括报警提示组件，所述电池模拟组件还用于：在所述模拟信息为无效信息的情况下，生成对应的报警提示信息；基于所述报警提示信息控制所述报警提示组件执行对应的报警提示操作。

在本发明实施例中，通过对无效的模拟信息进行对应的报警提示，以提示用户当前充电桩无法模拟充电或提示当前充电装置可能存在异常故障，从而便于用户及时采取其他措施或对当前充电装置进行及时的检修，避免用户在不知情的情况下长时间等待的问题，

下面结合附图对本发明实施例所提供的充电方法进行说明。

请参见图2，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种根据本发明提供的充电装置的充电方法，所述充电装置包括充电接口，所述充电方法包括：

S10)判断所述充电接口能否正常充电，在所述充电接口不能正常充电的情况下，获取充电桩的通信信息；

S20)将所述通信信息发送至云端服务器，并获取所述云端服务器基于所述通信信息反馈的模拟信息；

S30)基于所述模拟信息和所述动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作；

S40)将所述充电桩的电能传输至所述动力电池。

在本发明实施例中，通信信息为通信协议，所述装置信息包括电池当前电量、电池温度、电池总容量、电池额定充电功率、电池最大充电功率、电池额定充电电压、电池额定充电电流。

在本发明实施例中，所述基于所述模拟信息和所述动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作，包括：基于所述模拟信息提取所述充电桩的类型信息；基于所述类型信息确定对应的应答信息类型；基于所述应答信息类型、所述电池当前电量以及所述电池总容量生成对应的应答信息；基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流作执行对应的充电控制操作。

在本发明实施例中，所述基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流作执行对应的充电控制操作，包括：将所述应答信息发送至所述充电桩以控制所述充电桩处于充电状态；判断当前充电电压是否处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内；在所述当前充电电压未处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，对所述当前充电电压进行电压调整；在所述当前充电电压处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，判断当前充电电流是否处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内；在所述当前充电电流未处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内的情况下，对所述当前充电电流进行电流调整。

在本发明实施例中，所述充电方法还包括：在所述模拟信息为无效信息的情况下，生成对应的报警提示信息；基于所述报警提示信息执行对应的报警提示操作。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，同样应视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种基于云端的动力电池的充电装置，所述充电装置与所述动力电池电连接，其特征在于，所述充电装置包括：

充电接口，设置于所述充电装置的前端并与充电桩电连接，用于将所述充电桩的电能传输至所述动力电池；

通信组件，与所述充电接口电连接，用于判断所述充电接口能否正常充电，在所述充电接口不能正常充电的情况下，获取所述充电桩的通信信息并将所述通信信息发送至电池模拟组件；

电池模拟组件，与所述通信组件电连接以连接所述通信组件和所述动力电池，用于接收所述通信信息，将所述通信信息转发至无线通信组件，并基于所述无线通信组件反馈的模拟信息和所述动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作；

无线通信组件，与所述电池模拟组件电连接并与云端服务器无线连接，用于将所述通信信息发送至云端服务器，并将所述云端服务器基于所述通信信息反馈的所述模拟信息发送至所述电池模拟组件；

云端服务器，对所述通信信息进行识别和解析后向所述无线通信组件反馈对应的模拟信息，所述电池模拟组件在接收到无线通信组件转发的模拟信息后获取动力电池的装置信息；根据模拟信息和装置信息将当前充电装置模拟成与充电桩对应的动力电池，并按照充电桩对应的通信协议与充电桩进行通信，从而通过充电接口从充电桩进行正常充电操作。

2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述通信信息为通信协议，所述装置信息包括电池当前电量、电池温度、电池总容量、电池额定充电功率、电池最大充电功率、电池额定充电电压、电池额定充电电流。

3.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述基于所述无线通信组件反馈的模拟信息和所述动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作，包括：

基于所述模拟信息提取所述充电桩的类型信息；

基于所述类型信息确定对应的应答信息类型；

基于所述应答信息类型、所述电池当前电量以及所述电池总容量生成对应的应答信息；

基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流执行对应的充电控制操作。

4.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，所述基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流执行对应的充电控制操作，包括：

将所述应答信息通过所述通信组件发送至所述充电桩以控制所述充电桩处于充电状态；

判断当前充电电压是否处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内；

在所述当前充电电压未处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，对所述当前充电电压进行电压调整；

在所述当前充电电压处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，判断当前充电电流是否处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内；

在所述当前充电电流未处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内的情况下，对所述当前充电电流进行电流调整。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括报警提示组件，所述电池模拟组件还用于：

在所述模拟信息为无效信息的情况下，生成对应的报警提示信息；

基于所述报警提示信息控制所述报警提示组件执行对应的报警提示操作。

6.一种权利要求1-5中任一权利要求所述的充电装置的充电方法，所述充电装置包括充电接口，其特征在于，所述充电方法包括：

判断所述充电接口能否正常充电，在所述充电接口不能正常充电的情况下，获取充电桩的通信信息；

将所述通信信息发送至云端服务器，并获取所述云端服务器基于所述通信信息反馈的模拟信息；

基于所述模拟信息和动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作；

将所述充电桩的电能传输至所述动力电池。

7.根据权利要求6所述的充电方法，其特征在于，所述通信信息为通信协议，所述装置信息包括电池当前电量、电池温度、电池总容量、电池额定充电功率、电池最大充电功率、电池额定充电电压、电池额定充电电流。

8.根据权利要求7所述的充电方法，其特征在于，所述基于所述模拟信息和动力电池的装置信息执行对应的充电控制操作，包括：

基于所述模拟信息提取所述充电桩的类型信息；

基于所述类型信息确定对应的应答信息类型；

基于所述应答信息类型、所述电池当前电量以及所述电池总容量生成对应的应答信息；

基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流执行对应的充电控制操作。

9.根据权利要求8所述的充电方法，其特征在于，所述基于所述应答信息、所述电池额定充电电压以及所述电池额定充电电流执行对应的充电控制操作，包括：

将所述应答信息发送至所述充电桩以控制所述充电桩处于充电状态；

判断当前充电电压是否处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内；

在所述当前充电电压未处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，对所述当前充电电压进行电压调整；

在所述当前充电电压处于所述电池额定充电电压的第一预设范围内的情况下，判断当前充电电流是否处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内；

在所述当前充电电流未处于所述电池额定充电电流的第二预设范围内的情况下，对所述当前充电电流进行电流调整。

10.根据权利要求6-9中任一权利要求所述的充电方法，其特征在于，所述充电方法还包括：

在所述模拟信息为无效信息的情况下，生成对应的报警提示信息；

基于所述报警提示信息执行对应的报警提示操作。