CN111417149B - 电动车、充电桩及无线通信的信道选择方法 - Google Patents

电动车、充电桩及无线通信的信道选择方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111417149B
CN111417149B CN202010123436.5A CN202010123436A CN111417149B CN 111417149 B CN111417149 B CN 111417149B CN 202010123436 A CN202010123436 A CN 202010123436A CN 111417149 B CN111417149 B CN 111417149B
Authority
CN
China
Prior art keywords
channel
charging pile
bit
signal
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010123436.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111417149A (zh
Inventor
王伟
彭沉冰
贾永伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Yimu Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Yimu Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Yimu Technology Co ltd filed Critical Shanghai Yimu Technology Co ltd
Priority to CN202010123436.5A priority Critical patent/CN111417149B/zh
Publication of CN111417149A publication Critical patent/CN111417149A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111417149B publication Critical patent/CN111417149B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0231—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions
    • H04W28/0236—Traffic management, e.g. flow control or congestion control based on communication conditions radio quality, e.g. interference, losses or delay
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/66—Data transfer between charging stations and vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/44—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for communication between vehicles and infrastructures, e.g. vehicle-to-cloud [V2C] or vehicle-to-home [V2H]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Abstract

本发明涉及电动车、充电桩以及无线通信的信道选择方法，所述电动车包括：拥塞度检测模块，用于检测支持的各个无线信道的拥塞度；切换信息发送模块，用于在需要切换无线信道时，对充电桩端的CP信号进行调制，将拥塞度最低的信道K所对应的编码发送给充电桩端，使充电桩端接收到信道K对应的编码后将充电桩端的无线信道切换至信道K，所述切换信息发送模块还用于向无线通信模块发出信道切换指令；车端无线通信模块，用于在接收到信道切换指令后，将无线信道切换至信道K，并且与充电桩端之间在信道K上进行通信。所述电动车能够与充电桩之间快速建立高质量的无线通信链路。

Description

电动车、充电桩及无线通信的信道选择方法
技术领域
本发明涉及电动汽车充电领域，尤其涉及一种电动车、一种充电桩及一种无线通信的信道选择方法。
背景技术
目前电动汽车在进行直流充电的时候，电动汽车需要与直流充电桩进行信息交互。智能充电时，电动汽车还可根据不同时段费率、当前电池状态、行程需求和电网可提供的负荷等信息，计算出最适合的充电方式，并将需求告知充电设备，实现充电最优化的目的。
对于电动汽车充电桩与电动汽车之间的通信，其典型的通信接口目前主要有三种：CAN，PLC以及无线通信等。无线技术的发展已相当成熟，应用范围广泛，其部署简单，无需增加额外的线缆。正是由于这些优点，无线通信越来越被电动汽车的充电领域所关注。在电动汽车充电相关的标准中，ISO/IEC15118-8定义了基于无线的物理层与链路层的需求。IEC61851-23中针对ACD(Automated Connection Device)的充电方式也定义了基于无线的通信方法。
一般直流充电接口都包含有DC+，DC-，CP(Control Pilot)以及PE(ProtectiveEarth)等四个端子。其中DC+与DC-用于直流充电，CP用于简单的基础通信，充电桩在CP上产生正负12伏的1kHz方波，用于检测车辆的存在，控制充电开始/结束等。无线链路则用于更复杂，更多样的电动车与充电桩之间的信息通信。但基于无线的通信极易受到信道干扰的影响，而导致信息传输误码率，轻则造成充电过程中信息报文的丢失，更为严重的情况是造成电动车与充电桩之间无线通信的掉线。这些问题最终导致无法充电，对电动汽车的充电安全性也无法保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种电动车、一种充电桩及一种无线通信的信道选择方法。
为了解决上述问题，本发明提供了一种电动车，包括：拥塞度检测模块，用于检测支持的各个无线信道的拥塞度；切换信息发送模块，用于在需要切换无线信道时，对充电桩端的CP信号进行调制，将拥塞度最低的信道K所对应的编码发送给充电桩端，使充电桩端接收到信道K对应的编码后将充电桩端的无线信道切换至信道K，所述切换信息发送模块还用于向无线通信模块发出信道切换指令；车端无线通信模块，用于在接收到信道切换指令后，将无线信道切换至信道K，并且与充电桩端之间在信道K上进行通信。
可选的，还包括：无线连接检测模块，用于检测当前信道的通信质量，当所述通信质量低于阈值时，需要切换无线信道，所述无线连接检测模块向所述切换信息传输模块发出控制信号，以控制所述切换信息传输模块将拥塞度最低的信道K所对应的编码发送给充电桩端。
可选的，所述切换信息发送模块通过调整CP端的CP信号的电压值对所述CP信号进行调制。
可选的，所述切换信息发送模块包括串联连接的调制电阻及开关，所述调制电阻和开关串联在所述充电桩端的CP端与接地端之间；所述切换信息发送模块用于通过控制所述开关的导通与断开对CP信号的电压值进行调整。
可选的，所述切换信息发送模块用于以一定周期调制CP信号的电压值，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；所述同步信号比特位用于向充电桩端发送同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，所述起始比特位用于向充电桩端发送起始信号，用于通知充电桩端开始编码的发送。
可选的，采用信道的接入点数目N及其信号强度S来描述该信道的拥塞度B，第j个信道的拥塞度为Bj，
Figure BDA0002393692840000021
可选的，所述车端无线通信模块还用于接收充电桩端广播的信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持上述信道选择机制，同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表。
本发明的技术方案还提供一种无线通信的信道选择方法，包括：车辆端检测与充电桩端之间支持的各个无线信道的拥塞度；在需要切换无线信道时，车辆端对充电桩端的CP信号进行调制，将拥塞度最低的信道K所对应的编码发送给充电桩端，用于使充电桩端接收到信道K对应的编码后将充电桩端的无线信道切换至信道K；车辆端将无线信道切换至信道K，并且与充电桩端之间在信道K上进行通信。
可选的，还包括：车辆端检测通信过程中当前信道的通信质量，当所述通信质量低于阈值时，需要切换无线信道。
可选的，通过调整CP端的CP信号的电压值对所述CP信号进行调制。
可选的，所述车辆端包括串联连接的调制电阻及开关，所述调制电阻和开关串联在所述充电桩端的CP端与接地端之间；通过控制所述开关的导通与断开对CP信号的电压值进行调整。
可选的，以一定周期调制CP信号的电压值，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；通过所述同步信号比特位向充电桩端发送同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，通过所述起始比特位用于向充电桩端发送起始信号，用于通知充电桩端开始编码的发送。
可选的，采用信道的接入点数目N及其信号强度S来描述该信道的拥塞度B，第j个信道的拥塞度为Bj，
Figure BDA0002393692840000031
可选的，还包括：车辆端获取充电桩端广播的信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持信道选择机制，同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表。
本发明的技术方案还提供一种充电桩，包括：切换信息接收模块，用于接收经车辆端调制的CP调制信号，并根据所述CP调制信号获取车辆端发送的拥塞度最低的信道K所对应的编码，并向桩端无线通信模块发送信道切换指令；桩端无线通信模块，用于接收到信道切换指令后，将无线信道切换至信道K，与车辆端之间在信道K上进行通信。
可选的，所述CP调制信号的电压值被以一定周期进行调制，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；所述切换信息接收模块用于从所述同步信号比特位获取同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，所述切换信息接收模块还用于从所述起始比特位获取起始信号，以开始对后续的编码信息比特位中编码信息的接收。
可选的，所述桩端无线通信模块还用于向外广播信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持信道选择机制、同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表。
本发明的技术方案还提供一种无线通信的信道选择方法，包括：接收经车辆端调制后的CP调制信号；从所述CP调制信号中获取拥塞度最低的信道K所对应的编码；将无线信道切换至信道K，并且与车辆端之间在信道K上进行通信。
可选的，所述经车辆端调制的CP信号的电压值被以一定周期进行调制，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；还包括：从所述同步信号比特位获取同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，所述切换信息接收模块还用于从所述起始比特位获取起始信号，以开始对后续的编码信息比特位中编码信息的接收。
可选的，还包括：向外广播信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持上述信道选择机制，同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表。
本发明的电动车监测其支持的所有无线信道的信道情况，并通过对CP信号的调制向充电桩端发送拥塞度最低的信道的编码，通知充电桩将无线信道切换至相应的信道，从而与电动车之间快速建立通信链路，可以实现电动车与充电桩之间的信道的快速切换，提高通信质量。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式的电动车以及充电桩的结构示意图；
图2为本发明一具体实施方式的车端与充电桩端的CP电路的示意图；
图3为本发明一具体实施方式的电动车的充电枪插入充电桩的充电接口后，正常充电状态下的CP信号示意图；
图4为本发明一具体实施方式的电动车对CP信号进行调制的示意图；
图5为本发明一具体实施方式的传输编码信号时的CP信号的时序示意图；
图6为本发明一具体实施方式的电动车的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的电动车、充电桩及无线通信的信道选择方法的具体实施方式做详细说明。
请参考图1，为本发明一具体实施方式的电动车以及充电桩的结构示意图。
所述电动车110包括：拥塞度检测模块111、切换信息发送模块112、车端无线通信模块113。
所述拥塞度检测模块111和切换信息发送模块112可以为电动车的车辆控制系统内的包括软件和/或硬件的模块。
所述拥塞度检测模块111，与所述车端无线通信模块113连接，用于检测支持的各个无线信道的拥塞度，所述各个无线信道为电动车110与充电桩120之间支持通信的无线信道。所述无线信道可以为Wifi或蓝牙等无线通信信道。该具体实施方式中，所述无线信道为Wifi信道。对于2.4G的Wifi信号，通常支持13个信道，而对于5G通常支持5个民用信道。
所述信道的拥塞程度可用使用该信道的接入点(Access Point)数目N及其信号强度S来描述，如第j个信道的拥塞度为Bj，
Figure BDA0002393692840000051
拥塞度高的信道通信效率较差。
所述切换信息发送模块112，连接至充电桩的CP端，用于在需要切换无线信道时，对充电桩端的CP信号进行调制，将拥塞度最低的信道K所对应的编码发送给充电桩端，使充电桩端接收到信道K对应的编码后将充电桩端的无线信道切换至信道K，所述切换信息发送模块还用于向车端无线通信模块113发出信道切换指令。
所述CP信号为充电桩与车辆充电枪之间的连接控制(CP)端子上的电信号，由充电桩在CP端子上产生CP信号，用于检测充电桩的充电接口与车辆端之间的连接状态，CP信号为周期性的方波信号，可以通过CP信号监控充电状态。例如，在未连接到车辆端时，充电桩端的CP端子上CP信号电平为100％占空比的直流电压，当连接到车辆充电端口后，根据车辆端的状态不同，CP信号的电压会随之发生变化，CP信号的占空比也可以根据充电电流变化进行调整。
在需要进行无线信道切换时，所述切换信息发送模块112用于通过调整CP端的CP信号的电压值对所述CP信号进行调制而将编码信息加载在CP信号上进行传输。例如将CP信号在连接车辆时的正常CP信号电压值作为二进制数据1，而将CP信号的电压下降至特定值，表示二进制数据0。在本发明的一个具体实施方式中，车端连接至充电桩后，CP端的电压为6V；可以通过降低车端负载，使得CP端电压下降至3V，其中，电平6V代表1，而3V代表0。在其他具体实施方式中，也可以通过其他方式，对CP信号的占空比、频率或者电平进行调制，将编码信息加载在CP信号上。
请参考图2，为本发明一具体实施方式的车端与充电桩端的CP电路的示意图。
充电桩端具有振荡器，用于产生周期振荡的CP信号。车辆端通过Vb端测量CP端电压，充电桩端通过Va端测量CP端电压信号。充电桩可以通过所述振荡器控制CP信号的周期频率，从而调整输出的所述CP信号的占空比。
如图2所示，车辆端的电连电路包括电阻R2、电阻R3以及电容Cv相互并联连接于CP端子与地端之间，电阻R3与电容Cv之间还连接有二极管D，二极管D的正极连接至CP端子，二极管D的负极连接至电阻R3的另一端。充电桩端，CP端子与接地端之间串联电阻R1和振荡器；电容Cs两端分别连接至CP端子和接地端。
请参考图3，所示在一个具体实施方式中，充电桩在CP端上产生正负12V的1kHz方波，当电动车的充电枪插入充电桩的充电接口后，车辆端通过开关S2改变CP信号的电平值。在电动汽车刚插枪时，开关S2处于打开状态，即电阻R2与地之间断开，CP信号的电压值为9V；当闭合开关S2时，电阻R2与地之间导通，CP信号的电压值是6V。
为支持通过CP端传递比特信息，而不影响正常的充电过程，本发明的具体实施方式中，对车端的电路进行了更改，使得电动车的切换信息发送模块112包括串联连接的调制电阻R2’及开关S2’，所述调制电阻R2’和开关S2’串联在所述充电桩端的CP端子与接地端子之间。请参考图4，在插枪之后，切换信息发送模块112可以通过打开和闭合开关S2’改变CP信号的电压，在开关S2闭合(导通)情况下，通过打开(断开)和关闭(导通)开关S2’将CP信号的电压调整为6V或3V。
所述切换信息发送模块112用于以一定周期调制CP信号的电压值，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；所述同步信号比特位用于向充电桩端发送同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，所述起始比特位用于向充电桩端发送起始信号，用于通知充电桩端开始编码的发送。
请参考图5，为本发明一具体实施方式中，传输编码信号时的CP信号的时序示意图。
当车端想要给充电桩侧发送信息时，所述切换信息发送模块112首先闭合开关S2，打开开关S2’，持续时间为T0，用作桩端和车端的同步。若比特位的数据为1，则对应打开S2’开关，否则为关闭S2’开关。当需要发送信息时，Bit0为启示比特位，必须为1，即打开S2’开关。Bit1～Bit4为真正传输编码信息的编码信息比特位。每一位对应的持续时间相等，均为T。该具体实施方式中，T0＜T。在其他具体实施方式中，T0＞T或T0＝T。
考虑2.4G的所有13个信道，可以采用5比特的信息描述每个信道的编码，如表1所示。其中，第1位0表示同步信号，第二为b为起始信号，后面5位表示编码。所述起始信号通常为与前面时刻电平不同的电平信号。如所述同步信号为低电平，则起始信号为高电平。
所述切换信息发送模块112通过对CP信号的电压进行调制，可以将拥塞度最低的信道K所对应的编码发送给充电桩端。其中信道K为信道1～13中的一个信道。切换信息发送模块112发送编码给充电桩端后，还用于向车端无线通信模块113发送切换指令。
表1信道的5位编码表示
信道 对应编码
1 0b10001
2 0b10010
3 0b10011
4 0b10100
5 0b10101
6 0b10110
7 0b10111
8 0b11000
9 0b11001
10 0b11010
11 0b11011
12 0b11100
13 0b11101
所述车端无线通信模块113，与所述切换信息发送模块112连接，用于在接收到信道切换指令后，将无线信道切换至信道K，后续与充电桩端之间在信道K上进行通信。
所述车端无线通信模块113还用于在启动时读取充电桩端广播的信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持上述信道选择机制，同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表，以便于向所述拥塞度检测模块111、切换信息发送模块112提供相关的信息。
请继续参考图1，所述充电桩120包括：切换信息接收模块122和桩端无线通信模块123。
所述切换信息接收模块122，连接至充电桩的CP端，用于接收经车辆端调制的CP调制信号，并根据所述CP调制信号获取车辆端发送的拥塞度最低的信道K所对应的编码，并向桩端无线通信模块发送信道切换指令；所述桩端无线通信模块123，用于接收到信道切换指令后，将无线信道切换至信道K，与车辆端之间在信道K上进行通信。
所述CP调制信号的电压值被以一定周期进行调制，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；所述切换信息接收模块121用于从所述同步信号比特位获取同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，所述切换信息接收模块121还用于从所述起始比特位获取起始信号，以开始对后续的编码信息比特位中编码信息的接收。
所述桩端无线通信模块122还用于：向外广播信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持信道选择机制、同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表等，以向车辆端提供进行信道切换必要的信息。
所述充电桩和车辆在连接状态下，无论是否处于充电状态或者充点暂停状态，时钟保持与CP端连接的电路工作，充电桩端始终能够检测到CP端的信号，从而在获取CP端的CP调制信号后，及时将桩端无线通信模块切换到相应的信道，与车端无线通信模块之间建立通信连接，从而在信道K上进行通信。
请参考图6，为本发明另一具体实施方式的电动车的示意图。
该具体实施方式中，所述电动车110还包括无线连接检测模块601，与所述车端无线通信模块113和所述切换信息发送模块112连接，所述无线连接检测模块201用于检测当前用于通信的信道的通信质量，当所述通信质量低于阈值时，需要切换无线信道。当需要切换无线信道时，所述无线连接检测模块601用于向所述切换信息发送模块112发出控制信号，以控制所述切换信息发送模块112将拥塞度最低的信道K所对应的编码发送给充电桩端。
所述通信质量包括通信链路是否连接，以及通信链路连接的情况下，数据传输的质量。通信链路是否连接可以通过是否能够接收到报文来判断；数据传输的质量可通过测量其信噪比、对收发报文的误码率、丢包率、时延中的一种或多种数据的统计来描述。当通信质量低于阈值时，需要切换无线信道。针对不同的描述数据，可以采用不同的方式判断通信质量是否低于阈值。例如在一定时间内收到报文数小于第一阈值、信噪比小于第二阈值、误码率小于第三阈值、丢包率大于第四阈值、时延大于第五阈值等其中的任意一条或多条，则可以认为当前信道的通信质量低于阈值。
本发明的具体实施方式还提供一种无线通信的信道选择方法。
车辆端进行信道选择的方法包括：车辆端检测与充电桩端之间支持的各个无线信道的拥塞度；在需要切换无线信道时，车辆端对充电桩端的CP信号进行调制，将拥塞度最低的信道K所对应的编码发送给充电桩端，用于使充电桩端接收到信道K对应的编码后将充电桩端的无线信道切换至信道K；车辆端将无线信道切换至信道K，并且与充电桩端之间在信道K上进行通信。
采用信道的接入点数目N及其信号强度S来描述该信道的拥塞度B，第j个信道的拥塞度为Bj，
Figure BDA0002393692840000101
车辆端还检测通信过程中当前信道的通信质量，当所述通信质量低于阈值时，需要切换无线信道。
车辆端通过调整CP端的CP信号的电压值对所述CP信号进行调制。
具体的，所述车辆端包括串联连接的调制电阻及开关，所述调制电阻和开关串联在所述充电桩端的CP端与接地端之间；通过控制所述开关的导通与断开对CP信号的电压值进行调整，实现对CP信号的调制。
在一些具体实施方式中，以一定周期调制CP信号的电压值，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；通过所述同步信号比特位向充电桩端发送同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，通过所述起始比特位用于向充电桩端发送起始信号，用于通知充电桩端开始编码的发送。
为了顺利进行信道的切换，所述信道选择方法还包括：车辆端获取充电桩端广播的信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持信道选择机制，同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表。
充电桩端的信道选择方法包括：接收经车辆端调制后的CP调制信号；从所述CP调制信号中获取拥塞度最低的信道K所对应的编码；将无线信道切换至信道K，并且与车辆端之间在信道K上进行通信。
所述经车辆端调制的CP信号的电压值被以一定周期进行调制，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；还包括：从所述同步信号比特位获取同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，所述切换信息接收模块还用于从所述起始比特位获取起始信号，以开始对后续的编码信息比特位中编码信息的接收。
充电桩端的信道选择方法还包括：向外广播信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持上述信道选择机制，同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表。
以下具体实施方式，针对不同场景的具体的信道选择过程，进行详细描述。
场景一：通信过程中的信道切换。假如在当前使用信道上的传输质量降低到一定门限时，则通过CP传输信息通知充电桩进行WiFi通信信道的快速切换，具体步骤如下：
a)电动车的车辆控制系统检测当前信道的质量，该信道质量可通过测量其信噪比或者对收发报文的误码率、丢包率和/或时延的统计来描述。
b)电动车监测桩端所支持WiFi信道的拥塞程度。
c)当电动车的车辆控制系统检测当前信道质量低于一定门限时，从桩侧支持的信道列表中选择一个拥塞程度最低的信道，例如信道k(k∈[1,13])。
d)然后，电动车的车辆控制系统将信道k的对应编码通过CP信号发送给桩侧，随后车辆控制系统将其WiFi的工作信道切换至信道k。
e)充电桩在接收到信道k的信息后，也立刻将其WiFi的工作信道切换至信道k。
f)电动车与充电桩则在信道k上继续其通信交互。
场景二：链路掉线后的快速恢复。当电动车发现WiFi链路掉线时，则通过CP传输信息通知充电桩进行WiFi通信链路的快速恢复。具体步骤如下：
a)电动车的车辆控制系统监测桩端所支持WiFi信道的拥塞程度。
b)当电动车的车辆控制系统检测当前WiFi链路掉线，则从桩侧支持的信道列表中选择一个拥塞程度最低的信道，例如信道k。
c)然后电动车的车辆控制系统将信道k的对应编码通过CP信号发送给桩侧，随后EV将其WiFi的工作信道切换至信道k。
d)充电桩在接收到信道k的信息后，也立刻将其WiFi的工作信道调整至信道k。
e)电动车与充电桩则在信道k上继续其通信交互。
场景三：休眠后的快速重连。充电暂停，而CP仍保持连接时，充电桩的WiFi设备可能处于休眠状态，电动车可通过CP传输信息唤醒充电桩，并实现WiFi通信链路的快速建立。具体步骤如下：
a)由于充电暂停等原因，电动车的车辆控制系统和充电桩可进入休眠状态。此时无线通信模块，例如WiFi模块等也会进入休眠，即原先WiFi链路也会关闭。
b)在休眠状态时，电动车的车辆控制系统和充电桩保持CP电路的工作。虽然WiFi链路关闭，但其通信的上下文在车辆控制系统和充电桩会保存直至下次充电重启或断开。
c)在需要恢复重启充电时，电动车的车辆控制系统首先激活器WiFi模块，监测桩端所支持WiFi信道的拥塞程度。
d)电动车的车辆控制系统从桩侧支持的信道列表中选择一个拥塞程度最低的信道，例如信道k，并将信道k的对应编码通过CP信号发送给桩侧，随后车辆控制系统将其WiFi的工作信道切换至信道k。
e)充电桩在接收到信道k的信息后，则退出其休眠状态，激活其WiFi模块，并将其WiFi的工作信道调整至信道k。
f)电动车与充电桩则在信道k上继续其通信交互。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种电动车，其特征在于，包括：
拥塞度检测模块，用于检测支持的各个无线信道的拥塞度；
切换信息发送模块，用于在需要切换无线信道时，通过调整充电桩端的CP端的CP信号的电压值对充电桩端的CP信号进行调制，将拥塞度最低的信道K所对应的编码发送给充电桩端，使充电桩端接收到信道K对应的编码后将充电桩端的无线信道切换至信道K，所述切换信息发送模块还用于向无线通信模块发出信道切换指令，其中，所述切换信息发送模块用于以一定周期调制CP信号的电压值，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；所述同步信号比特位用于向充电桩端发送同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，所述起始比特位用于向充电桩端发送起始信号，用于通知充电桩端开始编码的发送；
车端无线通信模块，用于在接收到信道切换指令后，将无线信道切换至信道K，并且与充电桩端之间在信道K上进行通信。
2.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，还包括：无线连接检测模块，用于检测当前信道的通信质量，当所述通信质量低于阈值时，需要切换无线信道，所述无线连接检测模块向所述切换信息发送模块发出控制信号，以控制所述切换信息发送模块将拥塞度最低的信道K所对应的编码发送给充电桩端。
3.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述切换信息发送模块包括串联连接的调制电阻及开关，所述调制电阻和开关串联在所述充电桩端的CP端与接地端之间；所述切换信息发送模块用于通过控制所述开关的导通与断开对CP信号的电压值进行调整。
4.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，采用信道的接入点数目N及其信号强度S来描述该信道的拥塞度B，第j个信道的拥塞度为Bj，
Figure FDA0004136251910000011
5.根据权利要求1所述的电动车，其特征在于，所述车端无线通信模块还用于接收充电桩端广播的信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持上述信道选择机制，同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表。
6.一种无线通信的信道选择方法，其特征在于，包括：
车辆端检测与充电桩端之间支持的各个无线信道的拥塞度；
在需要切换无线信道时，车辆端通过调整充电桩端的CP端的CP信号的电压值对充电桩端的CP信号进行调制，将拥塞度最低的信道K所对应的编码发送给充电桩端，用于使充电桩端接收到信道K对应的编码后将充电桩端的无线信道切换至信道K，其中，以一定周期调制CP信号的电压值，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；通过所述同步信号比特位向充电桩端发送同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，通过所述起始比特位用于向充电桩端发送起始信号，用于通知充电桩端开始编码的发送；
车辆端将无线信道切换至信道K，并且与充电桩端之间在信道K上进行通信。
7.根据权利要求6所述的信道选择方法，其特征在于，还包括：车辆端检测通信过程中当前信道的通信质量，当所述通信质量低于阈值时，需要切换无线信道。
8.根据权利要求6所述的无线通信的信道选择方法，其特征在于，所述车辆端包括串联连接的调制电阻及开关，所述调制电阻和开关串联在所述充电桩端的CP端与接地端之间；通过控制所述开关的导通与断开对CP信号的电压值进行调整。
9.根据权利要求6所述的信道选择方法，其特征在于，采用信道的接入点数目N及其信号强度S来描述该信道的拥塞度B，第j个信道的拥塞度为Bj，
Figure FDA0004136251910000031
10.根据权利要求6所述的信道选择方法，其特征在于，还包括：车辆端获取充电桩端广播的信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持信道选择机制，同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表。
11.一种充电桩，其特征在于，包括：
切换信息接收模块，用于接收经车辆端调制的CP调制信号，并根据所述CP调制信号获取车辆端发送的拥塞度最低的信道K所对应的编码，并向桩端无线通信模块发送信道切换指令，其中，所述CP调制信号的电压值被以一定周期进行调制，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；所述切换信息接收模块用于从所述同步信号比特位获取同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，所述切换信息接收模块还用于从所述起始比特位获取起始信号，以开始对后续的编码信息比特位中编码信息的接收；桩端无线通信模块，用于接收到信道切换指令后，将无线信道切换至信道K，与车辆端之间在信道K上进行通信。
12.根据权利要求11所述的充电桩，其特征在于，所述桩端无线通信模块还用于向外广播信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持信道选择机制、同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表。
13.一种无线通信的信道选择方法，其特征在于，包括：
接收经车辆端调制后的CP调制信号，其中，所述经车辆端调制的CP信号的电压值被以一定周期进行调制，每个周期对应一个比特位的数据，依次包括至少一个同步信号比特位、至少一个起始比特位以及至少一个编码信息比特位；还包括：从所述同步信号比特位获取同步信号，以使得车辆端与充电桩端之间时间同步，从所述起始比特位获取起始信号，以开始对后续的编码信息比特位中编码信息的接收；
从所述CP调制信号中获取拥塞度最低的信道K所对应的编码；
将无线信道切换至信道K，并且与车辆端之间在信道K上进行通信。
14.根据权利要求13所述的信道选择方法，其特征在于，还包括：向外广播信标数据包，所述信标数据包内的数据信息包括：是否支持上述信道选择机制，同步信号比特位、起始比特位以及编码信息的比特位位数、支持的无线信道列表。
CN202010123436.5A 2020-02-27 2020-02-27 电动车、充电桩及无线通信的信道选择方法 Active CN111417149B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010123436.5A CN111417149B (zh) 2020-02-27 2020-02-27 电动车、充电桩及无线通信的信道选择方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010123436.5A CN111417149B (zh) 2020-02-27 2020-02-27 电动车、充电桩及无线通信的信道选择方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111417149A CN111417149A (zh) 2020-07-14
CN111417149B true CN111417149B (zh) 2023-04-25

Family

ID=71492816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010123436.5A Active CN111417149B (zh) 2020-02-27 2020-02-27 电动车、充电桩及无线通信的信道选择方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111417149B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112477671B (zh) * 2020-12-03 2022-06-21 国创移动能源创新中心(江苏)有限公司 一种交流充电桩获取车辆电池soc信息的方法
CN114142917B (zh) * 2022-01-14 2024-03-19 中国人民解放军61096部队 卫星信道选择方法及装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103370884A (zh) * 2011-02-08 2013-10-23 德克萨斯仪器股份有限公司 电力线通信中的信道选择
CN105554831A (zh) * 2016-01-28 2016-05-04 努比亚技术有限公司 网络切换装置和方法
CN106850615A (zh) * 2017-01-24 2017-06-13 华为技术有限公司 一种编码速率控制的方法、相关装置及系统
CN107947388A (zh) * 2012-12-12 2018-04-20 高通股份有限公司 用于促进避免无线充电交叉连接的系统和方法
WO2019126669A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Qualcomm Incorporated Sidelink signal measurement and resource selection in vehicle-to-everything communications
CN110392967A (zh) * 2017-03-13 2019-10-29 宝马股份公司 用于在供电网络中缓存电能的固定蓄能器以及用于固定蓄能器的运行方法和加装模块
CN110738364A (zh) * 2019-09-30 2020-01-31 杭州电子科技大学 一种电动汽车充电导航信息交互平台

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8929198B2 (en) * 2010-11-03 2015-01-06 Broadcom Corporation Vehicle network link module

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103370884A (zh) * 2011-02-08 2013-10-23 德克萨斯仪器股份有限公司 电力线通信中的信道选择
CN107947388A (zh) * 2012-12-12 2018-04-20 高通股份有限公司 用于促进避免无线充电交叉连接的系统和方法
CN105554831A (zh) * 2016-01-28 2016-05-04 努比亚技术有限公司 网络切换装置和方法
CN106850615A (zh) * 2017-01-24 2017-06-13 华为技术有限公司 一种编码速率控制的方法、相关装置及系统
CN110392967A (zh) * 2017-03-13 2019-10-29 宝马股份公司 用于在供电网络中缓存电能的固定蓄能器以及用于固定蓄能器的运行方法和加装模块
WO2019126669A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Qualcomm Incorporated Sidelink signal measurement and resource selection in vehicle-to-everything communications
CN110738364A (zh) * 2019-09-30 2020-01-31 杭州电子科技大学 一种电动汽车充电导航信息交互平台

Also Published As

Publication number Publication date
CN111417149A (zh) 2020-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110168855B (zh) 无线充电装置和无线充电方法
CN111417149B (zh) 电动车、充电桩及无线通信的信道选择方法
EP1708369B1 (en) Dual mode communication
CN102117943B (zh) 电动汽车的电池管理系统智能充电方法及装置
US8655405B2 (en) Mobile communication terminal and control method thereof
CN103427499A (zh) 用于在无线电源系统中通信的系统和方法
CN113859047B (zh) 低压输电系统、dcdc变换器、控制方法、设备及介质
CN106130193A (zh) 无线电能传输系统和无线电能传输控制方法
CN106558902B (zh) 一种电动汽车充电电路及充电方法
CN111095720B (zh) 充电方法和充电装置
CN110525215A (zh) 一种电动汽车低压电池防亏电自动控制系统及其控制方法
US11207999B2 (en) Charger and charging method for charging the battery of an electric motorcycle by using charging stations for cars
CN201928055U (zh) 电动汽车用电池管理系统智能充电器
CN110723002B (zh) 一种移动充电小车
US20090258616A1 (en) Multisystem wireless communication apparatus
CN114243934A (zh) 一种无线充电的通信方法及设备
CN210274085U (zh) 一种基于NB-IoT和全网通监控模组的控制系统
KR20190000619A (ko) 무선 전력 송수신 시스템
CN102106128A (zh) 由无线电信网络中的移动终端进行的载波无线电信号调制
CN114499593B (zh) 一种无线充电通信包络的检测方法
CN116331010B (zh) 一种电动汽车移动无线充电全自动启动设备的方法
CN113595567B (zh) 一种抗干扰通信方法及系统
CN117360310B (zh) 一种使用增程式动力电池的车辆充电控制方法及系统
CN219499022U (zh) 一种机器人无线充电装置
CN115817250B (zh) 有轨电车地面充电控制方法、装置、设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant