CN113147913B - 一种充电口盖自动开合控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充电口盖自动开合控制装置及方法，所述装置包括充电枪在位检测装置、枪柜控制器、控制信号发射装置、信号感应接收装置和充电口盖控制器；所述充电枪在位检测装置和所述枪柜控制器一端电信号连接，所述枪柜控制器另一端和所述控制信号发射装置电信号连接；所述信号感应接收装置和所述充电口盖控制器电信号连接；所述控制信号发射装置和所述信号感应接收装置无线连接，所述充电口盖控制器用于接收所述信号感应接收装置发送的充电口盖控制信号以控制车辆充电口盖开启或关闭。通过检测充电枪的在位状态，实现了充电口盖的自动开启；解决了现有技术中无法精准匹配需要充电车辆，造成其他车辆误开充电口盖的问题。

Description

一种充电口盖自动开合控制装置及方法

技术领域

本发明涉及电动汽车充电领域，尤其涉及一种充电口盖自动开合控制装置及方法。

背景技术

随着电动汽车的普及，充电已经成为了电动汽车用户的日常生活，充电的体验直接关系到用户的乘坐体验和满意度。电动汽车电池的电力补给方式一般分为带车插充和更换电池两种方式，其中更换电池存在如下缺陷：1、市面上的换电站换电仓较地平面高很多，导致上坡坡度大，车辆驶入视野差，影响驾驶体验问题；2、换电过程中，由于车辆位于高处，换电站及车辆等发生危险情况时，司机与乘客无法顺利离开车厢；3、电池转运时，因转运空间不足，导致设备必须通过复杂结构避让电池，才能实现电池运输问题。

而采用插充方式可以有效避免更换电池方式存在的问题，与普通汽车的加油相比，但是常见的充电方式需要做一系列的操作，例如解锁车辆、打开充电口盖、插充电枪、刷卡/扫描充电等，特别是目前通用的手动开启充电口盖非常麻烦，用户体验差，远远不能满足用户的需求。并且，现有技术中的使用蓝牙和射频等开启充电开盖的方式无法同时实现既可以一对一匹配又可以任意充电桩匹配任意车辆，导致在控制充电口盖开盖的时候，可能同时打开附近多辆汽车的充电口盖，造成误开盖的问题。

因此，需要提供一种可以控制充电口盖自动开合并且可以对需要充电的车辆精准控制的控制装置来解决上述技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种充电口盖自动开合控制装置。解决了现有技术中无法精准匹配需要充电车辆，造成其他车辆误开充电口盖以及充电口盖开盖不方便的问题。

本发明的技术效果通过如下实现的：

一种充电口盖自动开合控制装置，包括充电枪在位检测装置、枪柜控制器、控制信号发射装置、信号感应接收装置和充电口盖控制器；

所述充电枪在位检测装置和所述枪柜控制器电信号连接；

所述控制信号发射装置用于发射控制信号，所述控制信号为充电口盖开启信号或充电口盖闭合信号；

所述枪柜控制器用于当充电枪在位检测装置检测到充电枪从在位变成不在位时控制所述控制信号发射装置发送充电口盖开启信号或当充电枪在位检测装置检测到充电枪从不在位变成在位时控制所述控制信号发射装置发送充电口盖闭合信号；

所述信号感应接收装置用于接收所述控制信号；

所述充电口盖控制器和所述信号感应接收装置电信号连接，所述充电口盖控制器用于当所述信号感应接收装置接收到充电口盖开启信号时控制车辆的充电口盖开启或当所述信号感应接收装置接收到充电口盖闭合信号时控制车辆的充电口盖闭合。

所述控制信号可以采用车辆与充电桩之间默认的特定信号，也可以基于保密控制协议进行发送和接收。通过设置充电枪在位检测装置，可以实时检测充电枪的在位状态，在充电前提前控制车辆充电口盖自动开启，在充电后及时控制充电口盖自动关闭，使得电动汽车充电过程简单方便，较大程度地节省了用户操作步骤，提升了用户的充电体验。控制信号通过采用车辆与充电桩默认的特定信号，使得控制充电口盖开闭过程中没有多余的交互内容，避免了用户数据泄漏的风险，保护了用户数据安全。通过控制信号基于保密控制协议传输，使得电动汽车品牌具有特有的功能，提升用户优越感。

进一步地，所述充电枪在位检测装置设置于枪柜的充电枪收纳座内。

进一步地，所述信号感应接收装置设置于所述车辆上。

进一步地，所述控制信号发射装置设置于对应车位的预设位置或枪柜上。

进一步地，所述控制信号发射装置可设定所述控制信号的发射角度和/或发射距离。

进一步地，所述控制信号发射装置外设有信号约束结构，所述控制信号约束结构用于屏蔽在所述发射角度之外的所述控制信号。通过设置信号约束结构，使得控制信号发射范围及角度可控，实现了对车辆的精准控制，避免了对其他车辆充电口盖的误开盖操作。

进一步地，所述控制信号为射频信号和/或红外线信号和/或微波和/或蓝牙。

另外，还提供一种充电口盖自动开合控制方法，所述方法基于上述的控制装置实现的，其特征在于，所述方法包括：

利用充电枪在位检测装置检测充电枪是否在位；

当检测到充电枪不在位时，利用所述充电枪在位检测装置发送充电枪取出信号；

当所述枪柜控制器接收到所述充电枪取出信号，控制所述控制信号发射装置发送充电口盖开启信号；

当所述信号感应接收装置接收到充电口盖开启信号；

根据所述充电口盖开启信号，确定所述车辆处于待充电状态，利用所述充电口盖控制器控制所述车辆的充电口盖开启。

进一步地，所述利用所述充电口盖控制器控制所述车辆的充电口盖开启，之后包括：

当检测到充电枪在位时，利用所述充电枪在位检测装置发送充电枪归位信号；

当所述枪柜控制器接收到所述充电枪归位信号，控制所述控制信号发射装置发送充电口盖闭合信号；

当所述信号感应接收装置接收到充电口盖闭合信号，确定所述车辆已充电完成，判断充电枪是否已从车辆上取出；

若是，则利用所述充电口盖控制器控制所述车辆的充电口盖闭合。

进一步地，所述枪柜控制器用于检测充电枪和车辆之间的连接状态，

所述利用所述充电口盖控制器控制所述车辆的充电口盖开启，之后包括：

当所述枪柜控制器检测到所述充电枪和所述车辆之间为断开状态时，控制所述控制信号发射装置发送充电口盖闭合信号；

当所述信号感应接收装置接收到充电口盖闭合信号，确定所述车辆已充电完成，判断充电枪是否已从车辆上取出；

若是，则利用所述充电口盖控制器控制所述车辆的充电口盖闭合。

如上所述，本发明具有如下有益效果：

1)通过设置充电枪在位检测装置，使得当检测到充电枪的不在位时，在充电前提前控制车辆充电口盖自动开启，在充电后当检测到充电枪的在位时或者充电枪和车辆断开连接时及时控制充电口盖自动关闭，使得电动汽车充电过程简单方便，较大程度地节省了用户操作步骤，提升了用户的充电体验。

2)通过设置信号约束结构，使得控制信号发射范围及角度可控，实现了对车辆的精准控制，避免了对其他车辆充电口盖的误开盖操作。

3)控制信号采用车辆与充电桩默认的特定信号进行发送和接收，使得控制充电口盖开闭过程中没有多余的交互内容，避免了用户数据泄漏的风险，保护了用户数据安全。

4)控制信号可以基于保密控制协议传输，使得电动汽车品牌具有特有的功能，提升用户优越感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其它附图。

图1为本申请实施例提供的一种充电口盖自动开合控制装置结构框图；

图2为本申请实施例提供的带有信号约束结构的控制信号发射装置信号发射角度示意图；

图3为本申请实施例提供的一种充电口盖自动开合控制方法流程示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种充电口盖自动开合控制方法流程示意图。

其中，图中附图标记对应为：

充电枪在位检测装置1、枪柜控制器2、控制信号发射装置3、信号感应接收装置4、充电口盖控制器5、信号约束结构6。

具体实施方式

下面将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进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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：

如图1所示，本申请实施例提供了一种充电口盖自动开合控制装置，装置包括充电枪在位检测装置1、枪柜控制器2、控制信号发射装置3、信号感应接收装置4和充电口盖控制器5。

其中，充电枪在位检测装置1和枪柜控制器2电信号连接。控制信号发射装置3用于发射控制信号，控制信号为充电口盖开启信号或充电口盖闭合信号，枪柜控制器2用于当充电枪在位检测装置1检测到充电枪从在位变成不在位时控制控制信号发射装置3发送充电口盖开启信号或当充电枪在位检测装置1检测到充电枪从不在位变成在位时控制控制信号发射装置3发送充电口盖闭合信号。可选的，充电枪在位检测装置1和枪柜控制器2可以通过无线连接或者有线连接进行通讯。可选的，枪柜控制器2可以通过无线连接或者有线连接控制所述控制信号发射装置3发射控制信号。充电枪在位检测装置1和枪柜控制器2也可以集成为一个整体控制装置，既实现检测充电枪是否在位又能够发射控制信号。

信号感应接收装置4用于接收控制信号。可选的，控制信号发射装置3和信号感应接收装置4通过无线连接进行通讯。

充电口盖控制器5和信号感应接收装置4电信号连接，充电口盖控制器用于当信号感应接收装置4接收到充电口盖开启信号时，确定车辆处于可充电状态，从而控制车辆的充电口盖开启或当信号感应接收装置4接收到充电口盖闭合信号时，确定车辆已充电完成控制车辆的充电口盖闭合。可选的，充电口盖控制器5和信号感应接收装置4可以通过无线连接或者有线连接进行通讯。

通过设置充电枪在位检测装置，可以实时检测充电枪的在位状态，在充电前提前控制车辆充电口盖自动开启，在充电后及时控制充电口盖自动关闭，使得电动汽车充电过程简单方便，较大程度地节省了用户操作步骤，提升了用户的充电体验。控制信号可以采用车辆与充电桩默认的特定信号，从而控制充电口盖开闭过程中没有多余的交互内容，避免用户数据泄漏的风险，保护了用户数据安全。控制信号也可以基于保密控制协议传输，使得电动汽车品牌具有特有的功能，提升用户优越感。

可选的，充电枪在位检测装置1设置于枪柜的充电枪收纳座内，控制信号发射装置3设置于枪柜或对应车位的预设位置，所述预设位置和车辆充电口盖位置匹配。当充电枪从充电枪收纳座中取出时，充电枪在位检测装置1可以检测到充电枪不在位，从而判断出有车辆需要进行充电；当充电枪放入充电枪收纳座时，充电枪在位检测装置1可以检测到充电枪归位，从而判断出车辆已充电完成。充电枪在位检测装置1设置为通过检测充电枪是否取出或者归位的触发动作，来控制枪柜控制器2工作，因此，当充电枪一直在充电枪收纳座中或者一直不在充电枪收纳座中时，充电枪在位检测装置1检测不到取出或者归位的触发动作，不产生对枪柜控制器2的控制。

可选的，信号感应接收装置4设置于车辆上，使得信号感应接收装置4和充电口盖控制器5集成在车辆上，方便控制车辆充电口盖的开闭。

如图2所示，控制信号发射装置3可设定控制信号的发射角度和/或发射距离。通过控制信号发射装置3外设有信号约束结构6，控制信号约束结构6可以由具有屏蔽功能的材料制成；也可以是结构本身材料不具有屏蔽作用，通过在结构表面设有屏蔽涂层，所述屏蔽涂层对信号具有屏蔽作用，从而使得控制信号约束结构6具有屏蔽功能。

可选的，在控制信号约束结构6设有开孔，使得控制信号只能通过开孔发射出去，开孔以外的地方无法发射控制信号，从而控制所述控制信号的发射角度。可通过调整控制信号发射装置3的位置，来调整控制信号的发射角度；针对信号距离范围的控制，可通过但不限于对信号激发电压的调整，以达到控制信号发射强度，从而影响信号覆盖距离，当车辆停在所述枪柜对应车位时，仅有该车辆的信号感应接收装置位于信号覆盖范围内，从而实现了对车辆的精准控制，避免了对其他车辆充电口盖的误开盖操作。本申请中，控制信号为射频信号和/或红外线信号和/或微波和/或蓝牙。

另外，还提供了一种充电口盖自动开合控制方法，方法基于上述的控制装置实现的，所述方法包括：

S100：利用充电枪在位检测装置1检测充电枪是否在位；

S200：当检测到充电枪不在位时，利用充电枪在位检测装置1发送充电枪取出信号；

S300：当枪柜控制器2接收到充电枪取出信号，控制控制信号发射装置3发送充电口盖开启信号；

S400：当信号感应接收装置4接收到充电口盖开启信号；

S500：根据充电口盖开启信号，确定车辆处于待充电状态，利用充电口盖控制器5控制车辆的充电口盖开启。

可选的，如图3所示，所述利用充电口盖控制器控制车辆的充电口盖开启，之后包括：

S610：当检测到充电枪在位时，利用充电枪在位检测装置1发送充电枪归位信号；

S710：当枪柜控制器2接收到充电枪归位信号，控制控制信号发射装置3发送充电口盖闭合信号；

S810：当信号感应接收装置4接收到充电口盖闭合信号，确定所述车辆已充电完成，判断充电枪是否已从车辆上取出；

S910：若是，则利用充电口盖控制器5控制所述车辆的充电口盖闭合。

充电口盖控制器5当检测到充电枪已从车辆上取出，并将所述检测信息反馈给枪柜控制器2，枪柜控制器2结合所述检测信息和充电枪归位信号，从而控制控制信号发射装置3发送充电口盖闭合信号，所述检测信息的反馈过程为现有技术，不再赘述。

可选的，如图4所示，枪柜控制器2还可以用于检测充电枪和车辆之间的连接状态，

所述利用充电口盖控制器控制车辆的充电口盖开启，之后包括：

S620：当枪柜控制器2检测到充电枪和车辆之间为断开状态时，控制控制信号发射装置3发送充电口盖闭合信号；

S720：当信号感应接收装置4接收到充电口盖闭合信号，确定所述车辆已充电完成，判断充电枪是否已从车辆上取出；

S820：若是，则利用充电口盖控制器5控制所述车辆的充电口盖闭合。

如上所述，本发明具有如下有益效果：

1)通过设置充电枪在位检测装置，使得当检测到充电枪的不在位时，在充电前提前控制车辆充电口盖自动开启，在充电后当检测到充电枪的在位时或者充电枪和车辆断开连接时及时控制充电口盖自动关闭，使得电动汽车充电过程简单方便，较大程度地节省了用户操作步骤，提升了用户的充电体验。

2)通过设置信号约束结构，使得控制信号发射范围及角度可控，实现了对车辆的精准控制，避免了对其他车辆充电口盖的误开盖操作。

3)控制信号采用车辆与充电桩默认的特定信号进行发送和接收，使得控制充电口盖开闭过程中没有多余的交互内容，避免了用户数据泄漏的风险，保护了用户数据安全。

4)控制信号可以基于保密控制协议传输，使得电动汽车品牌具有特有的功能，提升用户优越感。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种充电口盖自动开合控制装置，其特征在于，包括充电枪在位检测装置(1)、枪柜控制器(2)、控制信号发射装置(3)、信号感应接收装置(4)和充电口盖控制器(5)；

所述充电枪在位检测装置(1)和所述枪柜控制器(2)电信号连接；

所述控制信号发射装置(3)用于发射控制信号，所述控制信号为充电口盖开启信号或充电口盖闭合信号；所述控制信号发射装置(3)外设有信号约束结构(6)，所述信号约束结构(6)设有开孔，所述信号约束结构(6)用于屏蔽除所述开孔对应的信号发射角度之外的控制信号，所述控制信号发射装置(3)用于在所述信号发射角度的发射方向设定完成的条件下通过调整控制信号的激发电压控制所述控制信号的发射强度以改变控制信号的信号覆盖范围，以使当车辆停在枪柜对应的车位上时，所述车辆上的信号感应接收装置(4)位于所述信号覆盖范围内；

所述枪柜控制器(2)用于当充电枪在位检测装置(1)检测到充电枪从在位变成不在位时控制所述控制信号发射装置(3)发送充电口盖开启信号或当充电枪在位检测装置(1)检测到充电枪从不在位变成在位时控制所述控制信号发射装置(3)发送充电口盖闭合信号；

所述信号感应接收装置(4)用于接收所述控制信号；

所述充电口盖控制器(5)和所述信号感应接收装置(4)电信号连接，所述充电口盖控制器用于当所述信号感应接收装置(4)接收到充电口盖开启信号时控制车辆的充电口盖开启或当所述信号感应接收装置(4)接收到充电口盖闭合信号时控制车辆的充电口盖闭合。

2.根据权利要求1所述的充电口盖自动开合控制装置，其特征在于，所述充电枪在位检测装置(1)设置于枪柜的充电枪收纳座内。

3.根据权利要求1所述的充电口盖自动开合控制装置，其特征在于，所述控制信号发射装置(3)设置于对应车位的预设位置或枪柜上。

4.根据权利要求1所述的充电口盖自动开合控制装置，其特征在于，所述控制信号为射频信号和/或红外线信号和/或微波和/或蓝牙。

5.一种充电口盖自动开合控制方法，其特征在于，所述方法基于如权利要求1-4任一项所述的控制装置实现的，其特征在于，所述方法包括：

利用充电枪在位检测装置检测充电枪是否在位；

当检测到充电枪不在位时，利用所述充电枪在位检测装置发送充电枪取出信号；

当所述枪柜控制器接收到所述充电枪取出信号，控制所述控制信号发射装置发送充电口盖开启信号；

当所述信号感应接收装置接收到充电口盖开启信号；

根据所述充电口盖开启信号，确定所述车辆处于待充电状态，利用所述充电口盖控制器控制所述车辆的充电口盖开启。

6.根据权利要求5所述的充电口盖自动开合控制方法，其特征在于，所述利用所述充电口盖控制器控制所述车辆的充电口盖开启，之后包括：

当检测到充电枪在位时，利用所述充电枪在位检测装置发送充电枪归位信号；

当所述枪柜控制器接收到所述充电枪归位信号，控制所述控制信号发射装置发送充电口盖闭合信号；

当所述信号感应接收装置接收到充电口盖闭合信号，确定所述车辆已充电完成，判断充电枪是否已从车辆上取出；

若是，则利用所述充电口盖控制器控制所述车辆的充电口盖闭合。

7.根据权利要求5所述的充电口盖自动开合控制方法，其特征在于，所述枪柜控制器用于检测充电枪和车辆之间的连接状态，

所述利用所述充电口盖控制器控制所述车辆的充电口盖开启，之后包括：

当所述枪柜控制器检测到所述充电枪和所述车辆之间为断开状态时，控制所述控制信号发射装置发送充电口盖闭合信号；

当所述信号感应接收装置接收到充电口盖闭合信号，确定所述车辆已充电完成，判断充电枪是否已从车辆上取出；

若是，则利用所述充电口盖控制器控制所述车辆的充电口盖闭合。

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