CN113306435B - 使用家用能量管理系统的电动车辆充电设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种与为每个房屋设置的电动车辆(EV)的充电站相关的用于检查电动车辆(EV)的可用性、执行对电动车辆(EV)的充电、支付电动车辆(EV)的充电费用等的电动车辆充电设备和方法。根据本发明，电动车辆充电设备被配置为包括：家用能量管理系统(HEMS)，其被连接到新可再生能量发电模块和系统电力并且使用HEMS网关供应任何一种电力；EV充电设备，其被供应以来自所述HEMS的新可再生能量或系统电力并且为电动车辆的电池充电；服务器，其与所述HEMS交互工作以管理所述电动车辆的充电服务；以及用户终端，其请求所述充电服务。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求根据35U.S.C.119(a)享有于2020年2月26日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0023531号韩国专利申请的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用方式被纳入本文。
背景
1.技术领域
本发明涉及一种家用能量管理系统(home energy management system)，具体地涉及一种与为每个家庭设置的电动车辆的充电站(充电设备)有关的用于检查电动车辆(EV)的可充电性(chargeability)、相应地执行充电并且支付充电费用的电动车辆充电设备和方法。
2.背景技术
在对低碳社会的需求正在增加的同时，需求方面，特别是家庭部门(householdsector)中的能量最佳利用和能量节省措施处于公众注意的中心。在将来，预期的是，在家庭部门中，太阳能发电、蓄电池、燃料电池等的产生、电容器的引入以及具有通信功能的家用器具的供应将被促进。这些设施和设备经由智能仪表电气连接到电力公司的电力配送系统。智能仪表的通信能力使能在家用器具、电力公司和能量服务公司之间的信息交换，以实现家庭部门中的能量和能量供需二者的优化。
这些社会要求正在通过家用能量管理系统被促进。家用能量管理系统(在下文中被称为HEMS)是利用IT技术使能量源为电、煤气和热水的家用器具联网并且自动控制所述家用器具的系统。它指的是一种通过供应商和消费者之间的实时信息交换优化能量生产和消耗的家用能量管理系统。在韩国，HEMS主要被应用于大型居住综合公寓，并且在其他国家，HEMS还被应用于普通房屋。
预期将HEMS开发为元件技术(element technology)，诸如小规模分布式电力供应诸如数字家用器具和能量存储系统(ESS)、家用太阳能发电机、燃料电池，诸如和电动车辆(EV)供电电力供应(V2H)、电力网的电力供应。预期在将来有智能家居诸如V2G和快速充电器。
特别地，这样的元件技术要求与电动车辆的连接。由于诸如细粉尘和空气污染的环境问题以及电动技术和电子技术的迅速发展，电动车辆行业正在迅速增长。公司正在积极投入市场关注，并且每年都在发布改进的新产品。
然而，操作电动车辆还不容易。这可能是因为差充电基础设施以及长充电时间，由于缺乏易用性，诸如检查充电站的位置和可用性，因此，现实是普及并未迅速进行。尽管如此，由于电动车辆行业在经济价值、空气污染、维护以及改进它们的充电技术的持续技术开发方面的优势，因此预期电动车辆行业会持续增长。因此，认为有必要建立用于电动车辆的充电基础设施。
在韩国，仍然在预定的公共场所中安装用于电动车辆的充电站。例如，在用户容易进入的场所、公寓或公共停车场中安装和运营用于电动车辆的充电站。然而，为了为车辆充电，用户必须去这样的充电场所，并且与电动车辆的数目相比，没有太多的充电设备，以至于考虑到长等待时间，这仍然不方便。
近年来，为了在某种程度上减轻此不方便，除了公共充电站之外，还在住宅中安装电动车辆充电站。另外，即使没有空间用于充电站，因为根据住房的类型没有空间用于停车库或停车场，也可以安装电动车辆充电器。因此，基础设施正在随着电动车辆的供应而发展。
然而，即使正在供应电动车辆充电器(或充电站)，电动汽车充电器仍然也只能够由居民使用。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供了：家用能量管理系统(HEMS)，所述家用能量管理系统被连接到新可再生能量发电模块和系统电力并且使用HEMS网关供应任何一种电力；EV充电设备，所述EV充电设备从所述HEMS接收新可再生能量或系统电力并且为电动车辆的电池充电；服务器，所述服务器与所述HEMS交互工作(interwork)并且管理所述电动车辆的充电服务；以及用户终端，所述用户终端请求所述充电服务。
其中所述EV充电设备是设置在单个住宅或住所中的充电站或充电设备。
其中所述EV充电设备包括：ESS，用于存储通过新可再生能量源或系统电力供应的电力；EV充电器，所述EV充电器与充电电缆连接以为所述电动车辆充电；智能仪表，所述智能仪表检查根据所述充电服务为所述电动车辆的电池充电的充电量和放电量并且发送到所述服务器；用户认证单元，用于认证请求所述充电服务的用户；输入单元，用以根据所述充电服务输入待要充电的充电量和充电时间；支付单元，用于根据所述充电时间或所述充电量支付所招致的费用；以及车辆检测传感器，用于检测在EC充电设备处是否存在车辆。
其中当生成所述充电服务请求时，所述服务器将可用的EV充电站信息发送到用户终端。
其中当生成所述充电服务请求时，所述服务器基于车辆传感器的感测信息仅将可用的EV充电站信息发送到所述用户终端。
其中对应于请求所述充电服务的所述电动车辆能够行进的距离信息，所述服务器基于车辆传感器的感测信息将在所述距离信息内的一个或多个可用的EV充电站的信息发送到所述用户终端。
其中所述服务器接收根据所述电动车辆的剩余电池容量在经过预定时间之后在安排的时间从所述用户终端生成的充电服务请求，并且将所述可用的EV充电站信息发送到所述用户终端。
根据本发明的另一方面，一种使用家用能量管理系统的电动车辆充电方法，包括：从电动车辆驾驶员的用户终端请求充电服务的步骤；通过接收所述充电服务请求的服务器通过家用能量管理系统(HEMS)访问可用的EV充电站的信息的步骤；通过所述服务器将所访问的一个或多个EV充电站的位置信息发送到所述用户终端的步骤；以及在所述EV充电站中的一个处为电动车辆充电的步骤。
其中实时地或基于所述电动车辆的剩余电池容量在经过预定时间之后在安排的时间生成所述充电服务的请求。
根据实施方案，所述方法还包括根据所述HEMS的控制操作将新可再生能量源或系统电力选择性地存储在设置在所述EV充电站中的ESS中的步骤，其中所述HEMS被控制为：优先供应所述新可再生能量源，但是当所述新可再生能量源的发电输出不足时，供应系统电力。
其中在访问EV充电站信息的步骤中，所述服务器基于设置在EV充电站处的车辆检测传感器的感测信息、位于请求所述充电服务的电动车辆能够行进的距离信息内的可用的EV充电站的信息以及具有能够为所述电动车辆充电的充电电力源的EV充电站信息访问可用的EV充电站信息。
所述方法还包括：根据由用户输入的充电时间或充电量显示充电费用的步骤；使用卡、用户终端或用户的个人信息支付所述充电费用的步骤，在执行对所述电动车辆的充电之前执行这两个步骤，其中在成功支付所述充电费用之后执行充电过程。
其中执行对所述电动车辆的充电直到所述ESS中的充电电力达到预定水平，并且在充电完成时显示待要支付的充电费用。
根据本发明的另一方面，一种使用家用能量管理系统的电动车辆充电方法，包括：操作设置在EV充电站中的呼叫按钮的步骤；根据呼叫按钮操作将导引消息发送到首先请求充电服务的用户终端的步骤；以及为根据所述导引消息移动到对应的EV充电站的电动车辆充电的步骤。
根据本发明的另一方面，一种使用家用能量管理系统的电动车辆充电方法，包括：将居民的使用模式信息登记到设置在住宅处的家用能量管理系统(HEMS)的步骤；从第三方生成充电服务请求的步骤；通过所述HEMS通过访问所述使用模式信息确定是否允许充电服务的步骤；以及根据是否允许所述充电服务将充电可用的消息或充电不可用的消息发送到请求所述充电服务的用户终端的步骤。
其中所述使用模式信息包括：关于居民的返回时间的信息或居民为其电动车辆充电时的时间的信息。
根据如上文所描述的本发明的使用住宅能量系统的电动车辆充电系统设备和方法，在每个房屋或住所中设置所述EV充电设备的状态下，签约所述充电服务的用户为他们的电动车辆充电并且支付充电费用，以使得与在设置在公共场所中的充电设备处充电相比用户可以更容易地为电动车辆充电。可以解决在相关技术中由EV充电站的短缺引起的问题。
并且根据本发明，可以根据车辆的剩余电池及时地向电动车辆驾驶员通知可用的EV充电设备，以使得可以解决由于不能够为电动车辆电池充电而可能出现的问题。
提供这样的充电基础设施和充电服务可以显著地有助于大量电动车辆的分布。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施方案的电动车辆充电系统设备的总体配置图。
图2是图1的HEMS和EV充电设备的具体配置图。
图3是例示了根据本发明的一个实施方案的能量存储单元中的电力存储过程的流程图。
图4是例示了根据本发明的一个实施方案的电动车辆的充电服务请求过程的流程图。
图5是用于根据图4的充电服务请求导引用户的当前位置和EV充电站的位置的屏幕示例。
图6是根据本发明的电动车辆的充电服务请求通过服务器将可用的充电站的信息发送到用户终端的过程的流程图。
图7是例示了根据本发明的电动车辆的充电服务请求根据电池充电的充电费用支付过程的流程图。
图8是例示了图7的充电费用支付过程的另一个实施方案的流程图。
图9是在本发明的充电服务过程期间、根据居民的使用模式执行充电服务的过程的流程图。
具体实施方式
参考下文详细描述的实施方案以及附图，本发明的目的和效果以及用于实现它们的技术配置将变得明了。在描述本发明时，当确定已知的功能或配置的详细描述可能不必要地使本发明的主题模糊时，将省略其详细描述。
并且考虑到本发明中的功能限定以下术语，这些术语可以根据使用者和操作者的意图或习惯而变化。
然而，本发明不限于下文所公开的实施方案，而是可以以各种形式来实施本发明。提供本实施方案仅仅是为了完成本发明的公开和为了充分告知本领域技术人员本发明的范围，本发明的范围仅由权利要求的范围限定。因此，应基于整个说明书中的内容进行限定。
在下文中，将参考附图中所例示的实施方案更详细地描述本发明。
本发明的一个目的是提供一种通过结合HEMS允许设置在预定安装地点处的电动车辆充电设备的有效利用的使用家用能量管理系统的电动车辆充电设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种允许电动车辆充电设备的所有者通过根据为电动车辆充电收取费用而产生收益的使用家用能量管理系统的电动车辆充电设备和方法。
图1是根据本发明的一个实施方案的使用家用能量管理系统的电动车辆管理系统设备的总体配置图10，并且图2是HEMS的具体配置图。
如所例示的，设置了至少两个或更多个HEMS(家用能量管理系统)100。HEMS 100是安装在每个家庭中的系统，并且可以管理家庭的能量供应、消耗和存储。
HEMS 100可以被配置为包括控制器110和存储单元120以及HEMS网关130。控制器110用于控制HEMS的总体操作，并且存储单元120存储与电动车辆的管理相关的各种类型的信息，并且还存储提供EV充电设备的居民的模式。使用模式的示例可以包括居民返回他的/她的住宅的时间信息或居民为他的/她的车辆充电时的时间。
HEMS网关130可以接收由各种传感器感测到的感测信息或者可以接收来自安装在住宅处的与电力管理相关的设备的关于电力的信息。所述传感器可以是例如在住宅处的照明设备20、运动检测传感器22、门和窗的打开/关闭状态检测传感器24。另外，与电力管理相关的设备可以指的是新可再生能量发电模块20和系统电力40的电力信息。换句话说，住宅可以通过使用新可再生能量(诸如太阳能)发电模块生成电力，并且可以通过电力系统被供应电力。这些电力可以用作下文所描述的用于电动车辆或混合动力车辆(在下文中被称为电动车辆)的充电电力源。尽管在上文中太阳能发电模块被描述为新可再生能量的一个示例，但是显然可以采用和利用各种发电模块，诸如风能发电模块或小型水力发电模块。
并且HEMS网关130通过EV充电设备(也被称为EV充电站、EV充电设备)200控制为电动车辆充电，该EV充电设备还用于将为电动车辆充电的各种信息以及相关的信息发送到服务器(300)，该服务器稍后将被描述。
EV充电设备200连接到HEMS 100。EV充电设备200可以被安装在每个家庭中，并且因此对应于每个HEMS 100。在本实施方案中，EV充电设备200可以提供除了所有者的车辆之外还可以为签约充电服务的多个未指定的电动车辆充电的环境。这样的充电服务指的是使得未指定的用户能够使用设置在第三人的住宅的充电设备中的EV充电器为电动车辆充电的服务。
EV充电设备200被设置有用于存储通过新可再生能量源或电力系统供应的电力的能量存储单元。可以使用多个电池或蓄电池配置所述能量存储单元，但是在该实施方案中，所述能量存储单元指的是能量存储系统(ESS)210。ESS 210由电池、电池管理系统、PCS(电力转换系统)、EMS(能量管理系统)组成。因为新可再生能量(诸如太阳能、风能、潮汐能、波浪能)或由小型发电厂生成的电力可能偶尔被供应到电力网，或者在电动车辆的充电站等处要求的高输出电力可能被有用地供应。尤其是，它被优化以预先存储由难以在优选的时间生成电力的新可再生能量(诸如太阳能和风能)生成的电力，以在需要时被使用，并且因此可能根据本实施方案适合于为电动车辆充电。
并且ESS 210的电力转换系统(PCS)包括多个逆变器和转换器，以将各种各样的新可再生能量源和系统电力转换、存储为电力。换言之，ESS 210包括电力转换器，并且当然，这样的电力转换系统可以被配置在ESS 210中或者可以被单独地配置。
EV充电设备200被设置有EV充电器220。EV充电器220可以包括能够根据AC/DC充电方法执行慢速充电方法和快速充电方法的各种类型的充电器。另外，用于通过无线方法为电动车辆充电的充电方法也是可能的。通常，充电电缆222连接到EV充电器220。
在本发明中，因为未指定数目的人使用设置在第三人的EV充电设备200中的EV充电器220为车辆充电，所以有必要根据充电时间和充电量收取充电费用。为了收取费用，EV充电设备200还包括用于认证用户的认证单元232和用于测量所使用的充电电力的量的智能仪表230。智能仪表230包括用于将关于电力使用的信息发送到网关130的通信模块(未例示)，并且期望的是认证单元232与智能仪表230设置在一起，如图2中所例示的。因为否则，可能要求用于将用户信息发送到网关130的单独的通信模块。另外，智能仪表230显示电动车辆的充电状态信息。因此，用户可以在充电期间检查电动车辆的充电状态。
由于此原因，优选的是，智能仪表230被设置有输入单元234和支付单元236。这是因为用户可以使用用户认证立即检查使用费用(充电费用)或在输入用于为电池充电的充电时间或充电量之后立即支付费用。除了通过现金或卡的支付方法之外，支付单元236可以设置有各种各样的支付方法，诸如通过智能电话等的支付。
另外，EV充电设备200包括用于检测是否存在车辆的车辆检测传感器240。检测车辆的存在的原因是为了提供可用的充电站信息。当为电动车辆充电时，可以通过使用EV充电器220的使用信息预先检查在EV充电设备中是否存在车辆，然而，其中安装EV充电器220的充电场所也可以被用作停车位。在此情况下，即使EV充电器220未被使用，充电场所也不可用于充电，这是因为车辆停在那儿。
结合HEMS 100，设置用于管理电动车辆的充电服务的服务器300。服务器300通过使用从HEMS 100发送的信息和用户终端400的位置信息实时地管理诸如可用于签约充电服务的用户的充电场所、到充电场所的到达时间、通过使用充电站的模式的使用充电站的可用时间(预约的可用性)、停车可用性等的信息。
并且服务器300向HEMS 100和用户终端400提供运行充电服务所要求的各种各样的软件。所述软件可以指的是可以检查诸如可用于使用充电服务的场所、从当前位置起的到达时间、可用时间和停车可用性的信息的程序或应用程序，并且每当更新时，服务器300向用户终端400实时地提供。
接下来，描述用于使用HEMS 100为电动车辆充电的一系列服务过程。
图3是例示了根据本发明的一个实施方案的能量存储单元中的电力存储过程的流程图。
基本上HEMS 100可以基于从各种传感器20、22、24接收的感测信息检测用户的意图，并且根据检测结果，可以控制家用器具诸如各种电气设备、电子设备、照明设备等(S100)。
HEMS 100执行这样的基本操作，并且将由新可再生能量发电模块30生成的电力和由系统电力供应40供应的电力存储在ESS 210中。在此，电力供应允许选择性地供应新可再生能量发电模块30或系统电力40。因此，在电力供应路径中安装开关(未例示)，并且HEMS网关130通过必要时操作开关来允许通过任何一个供应路径供应电力。
供应路径基本上连接到新可再生能量发电模块30(S110)，并且在此状态下，HEMS网关130检查由新可再生能量发电模块30生成的电力的量(S120)。
作为检查的结果(S130)，如果所生成的电力是足够的，则将所生成的新可再生能量供应到ESS 210以被充电(S140)。如果新可再生能量发电模块30的生成电力不是足够的或不能够生成电力，则HEMS网关130控制以切断新可再生能量的供应路径并且连接系统电力40的供应路径。并且将系统电力供应到ESS 210以被充电(S160)。
HEMS 100可以管理ESS 210的电力。ESS 210可以监测电池的温度、电流、电压、充电量等，并且提供用于将所监测的值发送到HEMS网关130的功能。因此，HEMS 100可以根据ESS 210的充电量供应和切断充电电力(S150)。因此，始终可以控制以优化ESS 210的操作环境。
为每个HEMS 100提供ESS 210，并且因此，服务器300接收并且管理来自每个HEMS100的ESS 210的充电量信息。因此，服务器300可以检查EV充电站200中的ESS 210的充电量的状态，并且可以根据请求充电服务的用户的电动车辆的充电状态提供设置在最佳位置处的EV充电站200的信息。例如，当请求服务的用户的电动车辆的放电状态是80％并且考虑到驾驶距离要求至少50％的充电电力时，服务器300可以提供关于具有至少50％的充电量的EV充电站的信息。因此，可以防止在充电期间由于充电电力不足而不能够充电的问题。
图4是例示了根据本发明的一个实施方案的电动车辆的充电服务请求过程的流程图。为了使用充电服务，应提供一个条件，在该条件下，在每个家庭中安装EV充电设备200以由未指定数目的用户使用。这要求每个家庭签约该服务。另外，服务器300管理签约这样的充电服务的家庭的EV充电设备200的信息。替代地，可以在HEMS 100中存储和管理EV充电设备200的信息。
当签约充电服务时，每个住宅的HEMS网关130将在EV充电设备处是否存在车辆的信息以及来自EV充电设备200的ESS 210的充电信息发送到服务器300。服务器300将多个EV充电设备200的信息作为数据库进行管理(S200)。
由签约充电服务的电动车辆驾驶员生成充电服务请求(S210)。可以通过用户终端400实时地或在安排的时间请求充电服务。换言之，驾驶员可以在由于车辆的电池放电而需要立即为电动车辆的电池充电时请求该服务，或者考虑到英里里程或电池的放电率从现在起经过一定时间之后请求该服务。
服务器300从用户终端400接收针对充电服务的请求消息。该请求消息包括用户终端400的位置信息。因此，服务器300可以通过仅仅接收服务请求消息来快速检查请求服务的用户的当前位置。
服务器300根据充电服务请求将可用的EV充电设备(换言之，EV充电站或充电设备)200的信息发送到用户终端400(S220)。在这样的情况下，可以根据以下过程处理可用的EV充电站信息并且可以发送可用的EV充电站信息。
通过车辆检测传感器240的感测信息，服务器300识别车辆正被停放在EV充电站200处或此刻车辆正被充电的情况，并且排除关于这些EV充电设备200的信息。另外，因为服务器300知道ESS 210的充电量，所以它排除其中安装的ESS 210具有不确保适当水平的充电量的充电量或具有小于或等于用户所请求的充电量的充电量的EV充电设备200。换言之，仅处理关于可以进行充电的EV充电器200和可以进行多于优选的充电量的充电的EV充电器200的信息。
随后，基于可用的EV充电设备200的信息，将按到当前用户的位置的接近度顺序处理EV充电器的信息。该接近度可以基于电动车辆的当前位置或驾驶方向。例如，参考图5，当用户的当前位置是A时，最近位置的EV充电站是B。然而，如果电动车辆的驾驶方向是路径D，则基于该驾驶路线，充电站C是更合适的EV充电站。
根据此过程，服务器300访问关于最佳的可用的EV充电站的信息，并且然后将EV充电站信息发送到用户终端400。如果用户终端400支持导航功能，则服务器300发送EV充电站的位置信息，以使得用户终端400将EV充电站的信息映射到在显示单元上显示的地图信息。如果用户终端400不支持导航功能，则在其上显示EV充电站的位置信息的地图信息可以被提供给用户终端以显示(S230)。
用户终端400可以是智能电话或导航设备。因此，自然的是，智能电话或导航设备需要安装可以请求充电服务的应用程序。当智能电话请求充电服务时，智能电话可以在当前在屏幕上显示的地图信息上显示由服务器300发送的EV充电站的位置信息。类似地，当导航设备请求充电服务时，服务器300将EV充电站的位置信息发送到导航设备以显示。另外，当单独地使用智能电话和导航设备时，导航设备可以从智能电话接收从服务器300发送的充电站位置信息并且可以在屏幕上显示。
根据如上文所描述的过程，驾驶员可以检查在屏幕上显示的EV充电设备200的信息，并且可以在电池完全放电之前为电池足够地充电(S240)。
图6是例示了根据本发明的电动车辆的充电服务请求通过服务器将可用的充电站的信息发送到用户终端400的过程的流程图。如果可以根据图4的服务请求立即地或在优选的时间为电动车辆充电，这不是问题。
然而，即使用户请求充电服务，也可能存在当前不存在可用于充电的EV充电站的情况。换言之，如果有车辆被停放在处于用户的距离内的EV充电站处，或者如果有电动车辆当前正被充电，则不可以为电动车辆充电。并且如果车辆不充电就不能够继续驾驶，则用户必须继续等待可用的EV充电站。
如图6中所例示的，在目前不存在可以进行充电的EV充电站的状态下(S300)，用户基于他的当前位置请求充电服务(S310)。因为电动车辆显示根据电池的电荷量可以被驾驶的距离信息，所以当用户请求充电服务时，还发送基于该距离信息的可以被驾驶的距离信息。
服务器300基于距离信息和用户位置访问位于用户可以行进的距离内的EV充电站的信息(S320)。然后，参考通过每个HEMS网关130发送的车辆检测传感器240的检测信息检查可用的EV充电站(S330)。
作为检查的结果，当识别可用的EV充电站信息时(S340)，服务器300将相关的导引消息发送到请求充电服务的用户终端400(S350)。该导引消息可以包括至少一个EV充电站的位置信息和地图信息。在同一区域中存在多个用户请求充电服务的情况下，服务器300根据服务请求的顺序向每个用户终端400发送可用的EV充电站信息。在这样的情况下，优选地，服务器300进行控制以进行分布，以使得多个车辆不被引导到一个EV充电站。
签约充电服务的用户通过他的用户终端400检查导引消息。用户移动到通过该导引消息导引的EV充电站并且执行车辆充电服务(S360)。因为该导引消息包括一个或多个EV充电站信息，所以用户可以去优选的场所并且为电池充电。
图7是例示了根据本发明的电动车辆的充电服务请求根据电池充电支付充电费用的过程的流程图。
根据充电时间和充电量来进行充电费用的支付，并且优选地在为电动车辆的电池充电之前进行支付。
如图7中所例示的，用户将电动车辆停放在可用于充电的EV充电站处(S400)。车辆检测传感器240通过停车来检测车辆，并且检测到的信息通过HEMS网关130发送到服务器300。因此，EV充电站被显示为车辆充电状态。这意味着，当存在来自另一个用户的服务请求时，服务器300不导引所述EV充电站的信息。替代地，诸如“请等待预定时间直到当前充电完成”的导引消息被发送到请求服务的用户终端400。
用户操作智能仪表230的输入单元234以输入充电时间或充电量信息(S410)。然后，智能仪表230基于输入信息显示待要支付的充电费用(S420)，并且用户支付充电费用(S430)。可以使用卡和用户终端使用各种方法支付充电费用。并且当成功进行了充电费用的支付时，可以使用EV充电器220在EV充电设备200处执行充电。
用户可以通过根据导引将充电器电缆222连接到电动车辆的充电端子(未例示)执行充电(S440)。此充电过程继续进行直到达到由用户输入的充电时间或充电量为止。
图8是例示了图7的支付充电费用的过程的另一个实施方案的流程图。除了使用如图7中所例示的各种方法支付充电费用之外，还可以通过用户认证进行支付。
如上文所描述的，智能仪表230被设置有认证单元232。认证单元232是用于用户认证的媒介，并且可以包括生物特征识别技术，诸如指纹、静脉、虹膜和面部识别。希望使用充电服务的用户必须预先登记他的认证信息。除了智能仪表230之外，还可以使用用户终端或一系列计算机设备完成认证信息登记，并且可以在连接到服务器300的状态下执行认证过程。
当认证过程完成时，用户的个人认证信息被登记在服务器300中(S500)。替代地，用户也可以直接向其中安装用户频繁使用的EV充电设备200的HEMS 100登记。
在用户的个人信息被登记的状态下，当用户操作智能仪表230的输入单元234以输入充电时间或充电量信息时(S510)，智能仪表230基于输入信息显示待要支付的费用(S520)。
用户可以使用他的个人信息根据输入到智能仪表230的充电时间或充电量信息支付费用(S530)。例如，可以仅通过指纹识别来对它收费。当然，此过程实际上并不支付费用。其后，服务器300或对应的HEMS100向用户收取充电费用。
当使用个人信息成功进行支付时，EV充电设备200导引用户可以使用EV充电器220充电，并且用户根据导引通过将EV充电器电缆222连接到电动车辆的充电终端执行充电(S540)。
另一方面，可以根据与提供充电服务的EV充电站的提供者(即，家庭或住宅所有者)和提供充电服务的运营实体的合同将充电费用按一定比例分配。替代地，如果请求服务的用户直接通过使用预定的EV充电设备200充电而不与服务器300相关联，则充电设备提供者可以被分配有更多利润，因为在这样的情况下不因充电费用招致运营费用。
本发明被配置为在用户使用用户终端请求充电服务之后为车辆充电，如上文所描述的。然而，也可以以其他方式充电。例如，在EV充电站处设置呼叫按钮，并且在EV充电站处完成为电动车辆充电的用户操作该呼叫按钮，导引消息被发送到请求充电服务的用户终端。此时，如果存在不止一个用户终端请求充电服务，则按顺序执行它。检查导引消息的用户移动到EV充电站以为电动车辆充电。
在此情况下，可以从多个EV充电站发送导引消息，并且用户可以移动到最近的EV充电站或者他的或她的优选的EV充电站以进行充电。
图9是本发明的充电服务过程之中的根据居民的使用模式执行充电服务的过程的流程图。本发明允许居民将他们的EV充电设备提供给第三方用于容易地为他们的电动车辆充电，然而，此充电服务应基于居民可以优先为他们的车辆充电的前提。不应发生提供EV充电设备的居民由于第三方而不能够为他们的车辆充电或停车。
如图9中所例示的，在HEMS 100中预先登记居民的使用模式(生活模式)信息(S600)。该使用模式可以是关于为电动车辆充电由居民使用EV充电设备200的信息，诸如电动车辆的充电时间、居民外出之后回家的时间等，按日/周/月。另外，该信息可以由居民直接登记，或者可以通过检查EV充电设备200的充电时间等来登记。
在居民的使用模式被登记在HEMS 100中的状态下，从第三方生成充电服务请求(S610)。
然后，HEMS 100访问居民的使用模式(S620)，并且根据充电服务请求确定是否允许为电动车辆充电(S630)。换句话说，确定第三方是否可以在居民返回到EV充电设备之前为电动车辆充电。通过包括第三方从当前位置移动到EV充电设备的时间、实际充电时间等与居民的返回时间进行比较来执行确定。
作为确定充电可用性(S640)的结果，如果确定充电是可用的，则HEMS(100)向请求服务的第三方的用户终端发送指示充电服务可用的消息(S650)，并且如果充电不是可用的，则将指示充电不可用的导引消息发送到用户终端(S660)。因此，居民可以在返回的时间在他的EV充电设备处为他的电动车辆充电或将他的电动车辆停放在他的EV充电设备处(S670)。
根据如上文所描述的本发明的使用家用能量管理系统的电动车辆充电设备和方法，在EV充电设备被设置在每个住宅或住所中的状态下，签约充电服务的用户可以通过支付费用为他们的电动车辆充电，以使得比设置在公共场所中的充电设备处充电更容易。因此，可以解决在相关技术中由EV充电站的短缺引起的问题。
根据本发明，可以根据车辆的电池的剩余量，将可用的EV充电设备及时地通知电动车辆驾驶员，以使得可以解决由不能够为电动车辆电池充电而可能出现的问题。
这样的充电基础设施建设和充电服务的提供可以显著有助于电动车辆的大量供应。
尽管参考如上文所描述的本发明的例示的实施方案进行了描述，但是这仅仅是示例性的，并且明了的是，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，各种改型、改变和等效的其他实施方案对于本发明所属领域的技术人员是可能的。因此，本发明的真正技术保护范围由所附权利要求的技术精神限定。
Claims (3)
1.一种使用家用能量管理系统的电动车辆充电方法，所述家用能量管理系统供应可再生能量发电模块或系统电力源，使未指定数目的人在设置在其他人的单个住宅或住所中的EV充电站处为电动车辆的电池充电，所述方法包括：
操作设置在所述EV充电站处的呼叫按钮的步骤；
根据对所述呼叫按钮的操作将导引消息发送到首先请求充电服务的用户终端的步骤；以及
为根据所述导引消息移动到对应的EV充电站的电动车辆充电的步骤，
其中所述用户终端接收来自至少两个以上的EV充电站的多个导引消息并且导引所述电动车辆移动至距当前位置最近的EV充电站或特定EV充电站处进行充电，
其中服务器整合并且管理由所述家用能量管理系统发送的多个住宅的充电数据，通过使用所述充电数据将充电服务提供给所述电动车辆，并且将根据所述充电服务支付的费用的一部分支付给在其处为所述电动车辆充电的所述EV充电站的所有者，
其中所述方法还包括：
在所述家用能量管理系统中登记居民的使用模式信息的步骤，所述使用模式信息包括按日/周/月的EV车辆的充电时间、所述居民外出之后回家的时间、以及为所述居民的EV车辆充电的时间；
第三方请求充电服务的步骤；
所述家用能量管理系统访问所述使用模式信息并且根据从请求充电服务的人的位置移动到EV充电设备的时间以及为所述电动车辆充电的实际时间与居民的返回时间进行比较来确定是否允许充电服务的步骤；以及
根据是否允许充电服务将充电可用的消息或充电不可用的消息发送到请求所述充电服务的用户终端的步骤，
其中由所述EV充电设备通过检查EV车辆的充电时间来登记所述使用模式信息。
2.根据权利要求1所述的使用家用能量管理系统的电动车辆充电方法，还包括：
从电动车辆驾驶员的用户终端请求充电服务的步骤；
通过接收充电服务请求的服务器通过所述家用能量管理系统访问可用的EV充电站的信息的步骤；
通过所述服务器将所访问的一个或多个EV充电站的信息中的位置信息发送到所述用户终端的步骤；以及
在所述EV充电站中的一个处为所述电动车辆充电的步骤。
3.根据权利要求2所述的使用家用能量管理系统的电动车辆充电方法，
其中从所述用户终端实时地或基于所述电动车辆的剩余电池容量在经过预定时间之后在安排的时间生成所述充电服务请求。
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