CN114161973A - 一种电动汽车充电控制方法、装置、充电桩和电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车充电控制方法、装置、充电桩和电动汽车，涉及电动汽车充电技术领域，解决在建立电动汽车、充电桩和云端的通信连接时存在数据丢失风险的问题，包括以下步骤：将充电枪插入电动汽车；桩控制模块与充电桩、电动汽车和云端服务器通信连接；桩控制模块电接收车辆基本信息；桩控制模块将车辆基本信息上传到云端服务器；校验车辆基本信息，若校验通过则下发充电指令，否则下发断开连接指令；桩控制模块执行对应操作；充电结束后，桩控制模块从充电桩读取充电数据信息并传输到云端服务器；云端服务器进行结算费用，向用户提供云端支付功能；本发明具有适应性广且数据不易丢失的优点。

Description

一种电动汽车充电控制方法、装置、充电桩和电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，更具体的是涉及电动汽车充电即插即用自适应控制方法技术领域。
背景技术
随着电动汽车的快速发展，电动车充电服务向着智能化方向快速推进。“即插即充、无感支付”在电动车充电服务过程中可以大幅度提升消费者的充电体验，实现让充电更加便捷的目标，该技术的研发与推广应用有利于推动整个电动汽车行业的健康发展。随着电动汽车使用充电桩的频率和数量急剧上升，充电过程操作过程过于繁琐，对于传统充电桩设备的使用，消费者需要通过刷卡或者扫描二维码进行支付后才能充电。传统充电过程不仅效率低、操作复杂、用户体验感低等问题。因此，即插即充、无感支付技术迫切需要发展。
为简化使用者的操作流程，使充电服务过程更加便捷，目前已有相关专利通过一些手段实现即插即充，例如通过在车辆端及充电枪内增加射频模块，在充电枪连接后进行身份识别认证，这样只能处理交流充电桩和车的即插即充服务，同时数据交互过程中存在数据安全隐患，无法保证信息的准确性，同时由于RFID技术问题，容易造成信息泄露。相关技术中，对于通信路径方面，通常采用电动汽车和充电桩通信或者电动汽车和充电桩分别和云端进行通信。这种通信方式容易造成通信数据的丢失，信号连接不稳定等问题。
发明内容
本发明的目的在于：解决现有技术在建立电动汽车、充电桩和云端的通信连接时存在数据丢失风险的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供一种电动汽车充电控制方法。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种电动汽车充电控制方法，所述电动汽车安装有车辆信息读取模块和蓝牙模块，通过充电桩为电动汽车充电，所述充电桩连接有扩展控制模块，所述扩展控制模块包括桩控制模块和通信模块，控制方法包括以下步骤：
步骤S1：所述桩控制模块通过所述通信模块分别与充电桩、电动汽车和云端服务器建立通信连接；
步骤S2：所述桩控制模块电接收动汽车将所述车辆信息读取模块所读取的电动汽车的车辆基本信息；
步骤S3：所述桩控制模块将接收到的所述车辆基本信息上传到云端服务器；
步骤S4：所述桩控制模块接收云端服务器校验车辆信息通过以后下发的充电指令；
步骤S5：所述桩控制模块接收到充电指令后控制充电桩开始为电动汽车进行充电；
步骤S6：充电结束后，所述桩控制模块从充电桩读取充电数据信息并将充电数据信息传输到云端服务器。
优选地，所述通信模块包括485通信模块、蜂窝网络通信模块和蓝牙模块，所述桩控制模块通过485通信模块与所述充电桩建立通信连接，通过蜂窝网络通信模块和所述云端服务器建立通信连接，通过蓝牙模块和所述电动汽车建立通信连接。
优选地，所述桩控制模块还包括语言提示模块，语言提示模块用于进行语音提醒；所述步骤S5中，所述桩控制模块接收到充电指令后控制充电桩开始为电动汽车进行充电前，验证充电枪是否插入所述电动汽车，若插入则控制充电桩开始为电动汽车进行充电，若未插入则通过语言提示模块向用户发出提示。
优选地，所述桩控制模块还用于实时获取充电桩的状态信息，当充电桩出现异常状态时，所述桩控制模块控制所述充电桩停止充电。
优选地，所述步骤S2在的所述车辆基本信息包括车辆VI N码、车辆用户信息和用户电子钱包余额。
优选地，所述步骤S2中，所述车辆信息读取模块采用CAN通信模块，所述CAN通信模块采用GB/T27930协议。
优选地，在所述步骤S6后还包括步骤S7：云端服务器根据充电数据信息进行结算费用，向用户提供云端支付功能。
为了解决以上问题，本发明还公开了一种电动汽车充电即插即用自适应控制装置，包括：
信息接收模块，用于接收电动汽车的车辆基本信息；
信息传输模块，用于将接收到的所述车辆基本信息上传到云端服务器供云端服务器校验；
云端指令接收模块，用于接收云端服务器校验车辆信息以后下发的控制指令，云端服务器进行校验时，若校验通过则对桩控制模块下发充电指令，否则下发断开电动汽车和充电桩的连接的指令；
充电桩控制模块，用于在接收到云端服务器下发的充电指令时控制充电桩进行充电；
充电数据读取模块，用于读取充电桩的充电数据信息并通过所述信息传输模块将充电数据信息传输到云端服务器。
为了解决以上问题，本发明还公开了一种充电桩，应用于以上所述的任意一种电动汽车充电控制方法，连接有扩展控制模块，所述扩展控制模块包括桩控制模块和通信模块，桩控制模块通过通信模块分别与充电桩、电动汽车和云端服务器建立通信连接，桩控制模块用于读取电动汽车的车辆基本信息、读取充电桩的充电数据信息、上传信息到云端服务器、接收云端服务器下发的指令和执行所述指令对应的控制操作。
为了解决以上问题，本发明还公开了一种电动汽车，应用于以上所述的任意一种电动汽车充电控制方法，包括车辆信息读取模块，所述车辆信息读取模块用于读取电动汽车的车辆基本信息。
本发明的有益效果如下：
本方案在充电桩加装扩展控制模块，减少了对于充电桩和电动汽车的改造程度，具有广泛的实用性和稳定性，便于全国推广；在通信方面，扩展控制模块通过通信模块分别与充电桩、电动汽车和云端服务器建立通信连接，以扩展控制模块为媒介实现云端服务器、电动汽车和充电桩之间的信息交流，由扩展控制模块统一管理和调度，使得通信更有序和安全，不易出现数据丢失的问题；在通信模式的选取上，分别通过485通信模块与所述充电桩建立通信连接，通过蜂窝网络通信模块和所述云端服务器建立通信连接，通过蓝牙模块和所述电动汽车建立通信连接，各自的通信连接方式均具备高稳定性和适应性，进一步保证数据传输的稳定性；通过云端服务器实现线上线下结合，保证了数据的安全性，同时维护“即插即充、无感支付”流程的稳定。
附图说明
图1是实施例1的方法流程示意图；
图2是实施例1扩展控制模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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，本实施例提供一种电动汽车充电控制方法，所述电动汽车安装有车辆信息读取模块和蓝牙模块，通过充电桩为电动汽车充电，所述充电桩连接有扩展控制模块，所述扩展控制模块包括桩控制模块、通信模块，其中，桩控制模块用于控制通信模块并通过通信模块与电动汽车、充电桩和云端服务器建立通信连接，还用于控制充电桩并从充电桩读取充电数据信息、读取车辆基本信息以及传输数据到云端服务器。充电桩上安装有用于充电端充电枪。
具体控制方法包括以下步骤：
首先在使用前，用户需要自行将充电桩的充电枪插入电动汽车；
步骤S1：所述桩控制模块通过所述通信模块分别与充电桩、电动汽车和云端服务器建立通信连接；
步骤S2：所述桩控制模块电接收动汽车将所述车辆信息读取模块所读取的电动汽车的车辆基本信息；
步骤S3：所述桩控制模块将接收到的所述车辆基本信息上传到云端服务器；
步骤S4：所述桩控制模块接收云端服务器校验车辆信息通过以后下发的充电指令；特别说明的是，当校验未通过，云端服务器会下发断开指令，断开指令用于断开充电桩与电动汽车之间的通信连接；；
步骤S5：所述桩控制模块接收到充电指令后控制充电桩开始为电动汽车进行充电；若接收到断开指令则断开与电动汽车之间的通信连接；
步骤S6：充电结束后，所述桩控制模块从充电桩读取充电数据信息并将充电数据信息传输到云端服务器；
作为进一步优选方案，还可以包括步骤S7：云端服务器根据充电数据信息进行结算费用，向用户提供云端支付功能。
在本实施例中，所述通信模块包括485通信模块、蜂窝网络通信模块和蓝牙模块，所述桩控制模块通过485通信模块与所述充电桩建立通信连接，通过蜂窝网络通信模块和所述云端服务器建立通信连接，通过蓝牙模块和所述电动汽车建立通信连接；所述桩控制模块还包括语言提示模块，语言提示模块用于进行语音提醒，例如在用户充电过程中通过语音提醒开始充电和充电完毕等流程。特别说明的是，以上是考虑连接稳定性和性价比的一个优先选择，实际通信模块还可以是5G模块、WiFi模块等。
此外，作为优选方案，所述车辆信息读取模块采用CAN通信模块，连接电动汽车内部的CAN网络，获取车辆基本信息的相关数据信息，所述CAN通信模块可以采用GB/T27930协议；如前文所述充电桩与桩控制模块通过485通信进行连接，桩控制模块可以实时获取充电桩的相关状态信息，例如：电表状态、充电桩的开启状态、充电桩当前的安全状态，比如当前充电桩处于非正常状态时候，桩控制模块可以禁止或停止充电桩的充电工作，除此之外，桩控制模块根据云端服务器下发的指令执行控制操作时，将相关控制指令传输给充电桩，比如开始充电和停止充电的指令。
也就是说，就信息流层面来说，车辆信息读取模块采用CAN口，借助GB/T27930协议获取电动汽车的车辆基本信息，例如车辆VIN码、车辆用户信息和用户电子钱包余额，然后通过蓝牙模块将信息传递给充电桩上安装的桩控制模块，控制模块通过蜂窝网络通信模块将接收到数据打包传递到云端服务器，接着由云端服务器进行数据的校验和车辆信息的对比，云端服务器根据数据信息下发相应的控制指令给桩控制模块，桩控制模块根据服务器下发的控制指令去控制充电桩的开启/关闭，等到充电结束后，充电数据信息通过485通信将数据传递给桩控制模块，桩控制模块将充电数据信息打包通过蜂窝网络通信模块发给云端服务器，云端服务器根据充电电量信息进行相关费用的云端支付操作，结算费用，之前校验中读取过电子钱包余额，在余额充足时可以直接通过电子钱包，余额不足可以提醒用户充值，或通过其他电子支付形式或是现金结账。最后云端服务器下发相关结束以及初始化的命令给桩控制模块。
现在的技术中，存在数据丢失不安全的隐患，对于通信路径方面，通常采用电动汽车和充电桩通信或者电动汽车和充电桩分别和云端进行通信，只采用一种通信方式容易造成通信数据的丢失，信号连接不稳定等问题。本实施例提出的技术方案减少车和桩的改造，扩展控制模块通过通信模块分别与充电桩、电动汽车和云端服务器建立通信连接，以扩展控制模块为媒介实现云端服务器、电动汽车和充电桩之间的信息交流，由扩展控制模块统一管理和调度，使得通信更有序和安全，不易出现数据丢失的问题。
再有，一个充电场所可以设置多个充电桩，数据由云端服务器统一管理，应用方便，结构简单，成本低，便于推广应用。
最后，所述步骤S5中，所述桩控制模块接收到充电指令后控制充电桩开始为电动汽车进行充电前，验证充电枪是否插入所述电动汽车，若插入则控制充电桩开始为电动汽车进行充电，若未插入则通过语言提示模块向用户发出提示。通过该方案的设置保证了充电枪与电动汽车的正确连接，防止未连接到位的情况发生，进一步保障充电的有效性和安全性，且语音提升更为明显，在出现问题的时候可以起到更显著的警示作用。
实施例2
本实施例公开了一种电动汽车充电即插即用自适应控制装置，包括：
信息接收模块，用于接收电动汽车的车辆基本信息；
信息传输模块，用于将接收到的所述车辆基本信息上传到云端服务器供云端服务器校验；
云端指令接收模块，用于接收云端服务器校验车辆信息以后下发的控制指令，云端服务器进行校验时，若校验通过则对桩控制模块下发充电指令，否则下发断开电动汽车和充电桩的连接的指令；
充电桩控制模块，用于在接收到云端服务器下发的充电指令时控制充电桩进行充电；
充电数据读取模块，用于读取充电桩的充电数据信息并通过所述信息传输模块将充电数据信息传输到云端服务器。
实施例3
参阅图2，本实施例公开了一种充电桩，应用于实施例1所述的一种电动汽车充电控制方法，连接有扩展控制模块，所述扩展控制模块包括桩控制模块和通信模块，桩控制模块通过通信模块分别与充电桩、电动汽车和云端服务器建立通信连接，桩控制模块用于读取电动汽车的车辆基本信息、读取充电桩的充电数据信息、上传信息到云端服务器、接收云端服务器下发的指令和执行所述指令对应的控制操作。
本实施例还公开了一种电动汽车，通过本实施例提供的充电桩进行充电，包括车辆信息读取模块，所述车辆信息读取模块用于读取电动汽车的车辆基本信息。由于电动汽车的充电桩充电桩包括交流充电桩和直流充电桩两种，二者具备不同的结构，直流充电桩可以进行CAN通信，从而实现电动汽车和充电桩之间的信息交互，而交流桩没有信息交流的功能。通过车辆信息读取模块和桩控制模块之间的通信可以增加汽车和交流充电桩及直流充电桩之间无差别连接的通用性。
在应用到电动汽车充电即插即用自适应控制方法以后的方法流程与实施例1相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种电动汽车充电控制方法，通过充电桩为电动汽车充电，其特征在于，所述充电桩连接有扩展控制模块，所述扩展控制模块包括桩控制模块和通信模块，控制方法包括以下步骤：
步骤S1：所述桩控制模块通过所述通信模块分别与充电桩、电动汽车和云端服务器建立通信连接；
步骤S2：所述桩控制模块接收电动汽车的车辆基本信息；
步骤S3：所述桩控制模块将接收到的所述车辆基本信息上传到云端服务器；
步骤S4：所述桩控制模块接收云端服务器校验车辆信息通过以后下发的充电指令；
步骤S5：所述桩控制模块接收到充电指令后控制充电桩开始为电动汽车进行充电；
步骤S6：充电结束后，所述桩控制模块从充电桩读取充电数据信息并将充电数据信息传输到云端服务器，以便进行费用结算。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述通信模块包括485通信模块、蜂窝网络通信模块和蓝牙模块，所述桩控制模块通过485通信模块与所述充电桩建立通信连接，通过蜂窝网络通信模块和所述云端服务器建立通信连接，通过蓝牙模块和所述电动汽车建立通信连接。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述桩控制模块还包括语言提示模块，语言提示模块用于进行语音提醒，所述步骤S5中，所述桩控制模块接收到充电指令后控制充电桩开始为电动汽车进行充电前，验证充电枪是否插入所述电动汽车，若插入则控制充电桩开始为电动汽车进行充电，若未插入则通过语言提示模块向用户发出提示。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述桩控制模块还用于实时获取充电桩的状态信息，当充电桩出现异常状态时，所述桩控制模块控制所述充电桩停止充电。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述步骤S2中的所述车辆基本信息包括车辆VIN码、车辆用户信息和用户电子钱包余额。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述车辆信息读取模块采用CAN通信模块，所述CAN通信模块采用GB/T27930协议。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电控制方法，其特征在于，在所述步骤S6后还包括步骤S7：云端服务器根据充电数据信息进行结算费用，向用户提供云端支付功能。
8.一种电动汽车充电即插即用自适应控制装置，其特征在于，包括：
信息接收模块，用于接收电动汽车的车辆基本信息；
信息传输模块，用于将接收到的所述车辆基本信息上传到云端服务器供云端服务器校验；
云端指令接收模块，用于接收云端服务器校验车辆信息以后下发的控制指令，云端服务器进行校验时，若校验通过则对桩控制模块下发充电指令，否则下发断开电动汽车和充电桩的连接的指令；
充电桩控制模块，用于在接收到云端服务器下发的充电指令时控制充电桩进行充电；
充电数据读取模块，用于读取充电桩的充电数据信息并通过所述信息传输模块将充电数据信息传输到云端服务器。
9.一种充电桩，应用于权利要求1-7所述的任意一种电动汽车充电控制方法，其特征在于，连接有扩展控制模块，所述扩展控制模块包括桩控制模块和通信模块，桩控制模块通过通信模块分别与充电桩、电动汽车和云端服务器建立通信连接，桩控制模块用于读取电动汽车的车辆基本信息、读取充电桩的充电数据信息、上传信息到云端服务器、接收云端服务器下发的指令和执行所述指令对应的控制操作。
10.一种电动汽车，应用于权利要求1-7所述的任意一种电动汽车充电控制方法，其特征在于，包括车辆信息读取模块，所述车辆信息读取模块用于读取电动汽车的车辆基本信息。
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