CN114454764B - 充电方法及充电站、系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提出一种充电方法及充电站、系统和存储介质，涉及移动充电技术领域。本公开的一种充电方法，包括：充电设备基于远距离无线电LoRa通信向LoRa基站发送充电请求，充电请求中包括充电设备的位置信息；接收LoRa基站反馈的目标充电位置和充电站的标识，其中，LoRa基站根据位置信息选择目标充电位置；充电设备前往目标充电位置，并通过无线信号发送唤醒消息，唤醒消息中包括标识；在目标充电位置对应的目标充电站对标识匹配成功的情况下，开始充电。通过这样的方法，能够提高自动化充电对接的可靠度。

Description

充电方法及充电站、系统和存储介质

技术领域

本公开涉及移动充电技术领域，特别是一种充电方法及充电站、系统和存储介质。

背景技术

近年来随着机器人相关技术的快速发展，对于充电技术的要求也越来越高。当前电池与充电机的通信方式有CAN（Controller Area Network，控制器局域网络）、RS485、WiFi（Wireless Fidelity，无线保真）等几种，电池与充电机的连接方式通常是使用连接器或WiFi无线信号。

发明内容

本公开的一个目的在于提高自动化充电对接的可靠度。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种充电方法，包括：充电设备基于LoRa（Long Range Radio，远距离无线电）通信向LoRa基站发送充电请求，充电请求中包括充电设备的位置信息；接收LoRa基站反馈的目标充电位置和充电站的标识，其中，LoRa基站根据位置信息选择目标充电位置；充电设备前往目标充电位置，并通过无线信号发送唤醒消息，唤醒消息中包括标识；在目标充电位置对应的目标充电站对标识匹配成功的情况下，开始充电。

在一些实施例中，充电方法还包括：在发送唤醒消息后，若充电设备收到来自目标充电站的位置调整信息，则根据位置调整信息移动，直至开始充电，其中，位置调整信息通过无线信号传输。

在一些实施例中，无线信号为基于LoRa通信的信号。

在一些实施例中，开始充电包括：充电设备根据目标充电位置移动，直至充电设备上的第一充电端口与目标充电站的第二充电端口贴合；充电设备通过第一充电端口获取电能，其中，充电设备采用贴合式充电方式。

在一些实施例中，充电方法还包括以下至少一项：在充电过程中，充电设备监控充电状态，并按照第一预定频率通过无线信号向目标充电站发送第一状态监控信息；或充电设备通过无线信号接收来自目标充电站的第二状态监控信息。

在一些实施例中，充电方法还包括：充电设备在发现充电状态异常的情况下，停止充电，并向基站和充电站中的至少一项发送充电状态异常信息。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种充电方法，包括：充电站通过无线信号接收来自充电设备的唤醒消息，其中，唤醒消息中包括目标充电站的标识；充电站将目标充电站的标识与自身的标识相匹配，在匹配成功的情况下，唤醒充电功能，向充电设备充电，其中，目标充电站的标识和目标充电位置为充电设备基于LoRa通信从LoRa基站获取。

在一些实施例中，充电方法还包括：充电站在将目标充电站的标识与自身的标识匹配成功的情况下，唤醒设备检测功能；在通过设备检测功能确定充电设备到达目标充电位置后，执行向充电设备充电；在通过设备检测功能确定充电设备未到达目标充电位置的情况下，向充电设备发送位置调整信息。

在一些实施例中，无线信号为基于LoRa通信的信号。

在一些实施例中，向充电设备充电包括：在充电站的第二充电端口与充电设备上的第一充电端口贴合的情况下，通过第二充电端口向第一充电端口充电，其中，充电设备采用贴合式充电方式。

在一些实施例中，充电方法还包括以下至少一项：在充电过程中，充电站监控充电状态，并按照第二预定频率通过无线信号向充电设备发送第二状态监控信息；或充电站通过无线信号接收来自充电设备的第一状态监控信息。

在一些实施例中，充电方法还包括以下至少一项：充电站在发现充电状态异常的情况下，停止向充电设备充电，并向LoRa基站发送充电状态异常信息，其中，LoRa基站根据充电状态异常信息更新存储的充电站信息，以便根据充电站信息向充电设备分配目标充电站；或充电站在充电设备离开目标充电位置的情况下，向LoRa基站发送充电完成信息，以便LoRa基站将目标充电位置更新为空闲状态。

在一些实施例中，充电方法还包括：在确定充电设备充电完成的情况下，启动第一计时；若收到唤醒消息，则停止第一计时并归零；若第一计时达到预定休眠计时长度，则休眠设备检测功能和充电功能。

在一些实施例中，充电方法还包括：在通过设备检测功能确定充电设备到达目标充电位置的情况下，启动第二计时；在通过设备检测功能确定充电设备离开目标充电位置的情况下，停止第二计时；根据第二计时的持续时长确定充电设备对目标充电位置的占用时长。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种充电方法，包括： LoRa基站接收来自充电设备的基于LoRa通信的充电请求，充电请求中包括充电设备的位置信息；根据充电设备的位置信息选择目标充电位置，并确定对应的充电站的标识；将目标充电位置和标识发送给充电设备，以便充电设备前往目标充电位置，并根据标识激活目标充电站充电。

在一些实施例中，根据充电设备的位置信息选择目标充电位置包括：根据充电位置的关联信息和充电设备的位置信息，在状态为空闲状态、对应的充电站正常的充电位置中，确定距离充电设备最近的充电位置作为目标充电位置，其中，充电位置的关联信息包括是否空闲、对应的充电站是否正常、位置和充电站的标识。

在一些实施例中，充电方法还包括以下至少一项：LoRa基站在确定目标充电位置后，将目标充电位置更新为非空闲状态；LoRa基站在收到来自充电站的充电完成信息后，将目标充电位置更新为空闲状态；LoRa基站在收到来自充电站或充电设备中至少一项的充电状态异常信息的情况下，将目标充电位置更新为充电站异常状态；或LoRa基站在收到来自充电站的状态恢复信息的情况下，将目标充电位置更新为充电站正常状态。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种充电站，包括：信息交互单元，被配置为通过无线信号接收来自充电设备的唤醒消息，其中，唤醒消息中包括目标充电站的标识；控制器，被配置为将目标充电站的标识与自身的标识相匹配，在匹配成功的情况下，唤醒充电单元；充电单元被配置为向充电设备充电，其中，目标充电站的标识和目标充电位置为充电设备基于LoRa通信从LoRa基站获取。

在一些实施例中，信息交互单元为LoRa通信模块，无线信号为基于LoRa通信的信号。

在一些实施例中，充电站还包括：设备检测单元，被配置为在收到控制器的唤醒指令后，检测充电设备是否到达目标充电位置，并反馈给控制器；控制器还被配置为在将目标充电站的标识与自身的标识匹配成功的情况下，向设备检测单元发送唤醒指令；若设备检测单元反馈充电设备到达目标充电位置，则执行唤醒充电单元的操作；否则，通过信息交互单元发送位置调整信息。

在一些实施例中，设备检测单元包括超声波传感器。

在一些实施例中，充电站还包括：固态开关，被配置为在收到来自控制器的唤醒指令的情况下，开启设备检测单元；在收到来自控制器的休眠指令的情况下，关闭设备检测单元。

在一些实施例中，充电站还包括：计时器，被配置为根据控制器的第一计时指令启动第一计时；根据控制器的停止计时指令停止计时并归零；在计时达到预定休眠计时长度的情况下，向控制器发送计时结束信息，停止计时并归零；控制器还被配置为在确定充电设备充电完成的情况下向计时器发出第一计时指令；在信息交互单元收到唤醒消息的情况下，向计时器发出停止计时指令；在收到计时结束信息的情况下，发送休眠指令。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种充电系统，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行如上文中任意一种方法。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上文中任意一种方法的步骤。

根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种充电系统，包括：充电站，被配置为执行上文中任意一种由充电站执行的充电方法；和LoRa基站，被配置为执行上文中任意一种由LoRa基站执行的充电方法。

在一些实施例中，充电系统还包括：充电设备，被配置为执行上文中任意一种由充电设备执行的方法。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开的充电方法的一些实施例的流程图。

图2为本公开的充电方法的另一些实施例的流程图。

图3为本公开的充电方法的又一些实施例的流程图。

图4为本公开的充电站的一些实施例的示意图。

图5为本公开的充电站的另一些实施例的示意图。

图6为本公开的充电系统的一些实施例的示意图。

图7为本公开的充电系统的另一些实施例的示意图。

图8为本公开的充电系统的又一些实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

相关技术中，由于通信连接器精度较高，对插拔精度的要求也较高，往往需要人工插拔操作，且多次插拔容易造成损伤，降低设备使用寿命；而采用无线通信的方式，由于充电站往往分布在无线信号穿透性较差的地下室、停车场、安全隔离区域等环境下，无线信号弱，在实际使用中的可靠性较差。

本公开的充电方法的一些实施例的流程图如图1所示，图中以虚线为分割，最左侧步骤111~114为充电设备执行的操作，中间一列步骤121~123为LoRa基站执行的操作，右侧步骤131~133为充电站执行的操作。

在步骤111中，充电设备基于LoRa通信向LoRa基站发送充电请求，充电请求中包括充电设备的位置信息。在一些实施例中，充电设备可以利用配置的GPS设备获取实时定位信息，或通过移动通信技术获取实时定位信息，进而通过充电设备配置的LoRa通信设备发送充电请求，供覆盖该区域的LoRa基站接收。LoRa基站执行下述步骤121中的操作。

在一些实施例中，充电设备可以指携带了充电电池的可移动设备，如需要充电的无人车、机器人等。

在步骤121中，LoRa基站接收来自充电设备的基于LoRa通信的充电请求，从中提取充电设备的位置信息，进而执行步骤122。

在一些实施例中，LoRa基站可以先根据充电请求中携带的充电设备的信息审核充电设备的身份，在审核通过的情况下，提取充电请求中的位置信息，从而实现对于准入身份的审核，提高系统的安全性；若审核不通过，则忽略该充电请求。

在步骤122中，LoRa基站根据充电设备的位置信息选择目标充电位置，并确定对应的充电站的标识。在一些实施例中，LoRa基站可以将目标充电位置设置为非空闲状态，避免将该充电位置分配给其他充电设备，提高充电位置分配的可靠性。

在一些实施例中，LoRa基站根据预存的各个充电位置的关联信息，根据充电请求中的位置信息，基于预定策略在可用的充电位置中选择目标充电位置。在一些实施例中，预定策略可以为通过路径规划选择距离最短的可用的充电位置；也可以为根据充电设备预存的充电偏好对可用的充电位置进行筛选，进一步在筛选结果中选择距离最短的充电位置，用户的充电偏好可以包括选择预设尺寸的停车位、选择预设规格或品牌的充电站等。

在一些实施例中，LoRa基站预存的各个充电位置的关联信息可以包括充电位置是否空闲、对应的充电站是否正常、位置（如经纬度）和充电站的标识，多个充电站可以集中部署在距离较近的区域内，方便电缆部署和后期维护，在相近区域内的不同充电站的标识各不相同。在一些实施例中，充电位置的关联信息还可以包括充电位置的尺寸、对应的充电站的规格或品牌等。

在一些实施例中，充电站可以与充电位置一一对应，每个充电位置具备一个充电端口，充电站的标识即为充电位置的标识。在一些实施例中，多个充电站可以属于同一个充电设施，在距离较近的区域内可以具备一个或多个充电设施。通过本公开实施例中的方式，能够实现在充电位置集中的情况下对充电设备的调度，提高充电全流程的自动化程度和可靠度，也能够提高充电站的利用率。

在步骤123中，LoRa基站将目标充电位置和对应的充电站的标识发送给充电设备，触发充电设备执行步骤112。在一些实施例中，LoRa基站还可以反馈从充电设备的当前位置到目标充电位置的路径规划信息，供充电设备直接使用。

在步骤112中，充电设备接收LoRa基站反馈的目标充电位置和充电站的标识，进而执行步骤113。

在步骤113中，充电设备前往目标充电位置，并通过无线信号发送唤醒消息。唤醒消息中包括目标充电位置对应的充电站的标识，以便对应的充电站识别。唤醒消息会触发充电站执行步骤131。

在一些实施例中，充电设备若收到的反馈信息中包括路径规划信息，则直接根据该路径规划信息行进，从而降低对充电设备路径规划能力的要求。

在一些实施例中，充电设备可以根据自身的实时位置和目标充电位置进行路径规划，进而根据该路径规划结果行进，从而提高了路径规划的准确度和灵活应对能力。

在一些实施例中，充电设备可以在前往目标充电位置的过程中，按照预定频率发送唤醒消息，使充电站尽早被唤醒，缩短充电设备在到达目标充电位置后的等待时长。在一些实施例中，充电设备可以计算与目标充电位置的距离，当距离小于等于预定距离阈值时，开始按照预定频率发送唤醒消息，从而在尽早唤醒充电站的同时，减少发送次数，降低能耗，也降低充电站的数据处理负担。在一些实施例中，充电设备可以在到达目标充电位置后再发送唤醒消息，从而进一步降低能耗和充电站的数据处理负担。

在一些实施例中，充电设备可以基于其LoRa通信功能发送唤醒消息，从而一方面提高数据传输的可靠度，另一方面也减少充电设备需要配置的无线通信模块数量，减小充电设备的尺寸要求，降低成本。

在步骤131中，充电站通过无线信号接收来自充电设备的唤醒消息。在一些实施例中，充电站利用LoRa通信模块接收基于LoRa通信技术发送的唤醒消息。

在步骤132中，充电站解析唤醒消息中的目标充电站的标识，并将目标充电站的标识与其自身的标识进行匹配，若匹配成功，则执行步骤133；否则，确定目标充电站并非自身，忽略该唤醒消息。

在步骤133中，若充电站当前处于休眠状态，则唤醒充电功能，准备向充电设备充电，进而触发充电设备执行步骤114。

在步骤114中，充电设备就位并开始充电。在一些实施例中，充电设备还可以上报自身的参数，以便充电站设置对应的充电参数，如电压、电流、充电电量等，并按照充电参数放电。

在一些实施例中，充电设备可以采用贴合式充电方式，这样的方式与无线充电相比具有更高的充电功率、效率，且无需采用插入式连接，降低了对于充电设备位置精准度的要求，降低需要人工调整的概率，提高充电全流程自动化处理的成功率和可靠度。在一些实施例中，充电设备根据目标充电位置移动，直至充电设备上的第一充电端口与目标充电站的第二充电端口贴合，充电设备通过第一充电端口获取电能。

基于上文实施例中的方式，充电设备能够基于LoRa通信的方式向LoRa基站发起充电请求，基站根据预存的充电位置的情况进行分配，并通过LoRa通信的方式告知充电设备，使得充电设备能够自动前往充电位置，该通信过程仅存在于LoRa基站与充电设备之间，无需依赖于互联网的数据传递或WiFi信号覆盖等，降低丢包、误码的概率，提高充电位置分配的可靠度；充电设备通过无线信号与充电站直接交互，无需第三方转接，进一步提高了通信的可靠度和效率；充电站根据充电设备的唤醒开始工作，从而无需一直保持工作状态，降低了充电站能耗。

本公开的充电方法的另一些实施例的流程图如图2所示，图中虚线左侧步骤213~215为充电设备执行的操作，右侧步骤231~237为充电站执行的操作。

在步骤213中，充电设备通过无线信号发送唤醒消息，唤醒消息中携带目标充电站的标识。在一些实施例中，该唤醒消息可以通过广播的方式发送。在一些实施例中，无线信号指的是基于LoRa通信的信号。该操作触发收到唤醒消息的充电站执行步骤231。

在一些实施例中，若充电站当前被占用，则直接忽略唤醒消息，若充电站当前空闲，则执行步骤231。

在步骤231中，充电站通过无线信号接收来自充电设备的唤醒消息。在一些实施例中，无线信号指的是基于LoRa通信的信号。

在步骤232中，充电站将唤醒消息中的目标充电站的标识与充电站自身的标识进行匹配，若匹配成功，则执行步骤234；若匹配不成功，则执行步骤233。

在步骤233中，充电站确定自身并非目标充电站，忽略该唤醒消息，保持充电站当前状态不变。

在步骤234中，充电站确定自身为目标充电站，唤醒设备的相关功能，准备对充电设备充电。在一些实施例中，唤醒的功能可以包括充电功能和设备检测功能。在一些实施例中，可以先唤醒设备检测功能，执行步骤235。

在步骤235中，充电站利用设备检测功能判断充电设备到达目标充电位置。在一些实施例中，设备检测功能可以由超声波传感器执行，通过向目标充电位置发射超声信号并接收反馈，确定充电设备是否到达目标充电位置。若到达目标充电位置，则执行步骤237；若确定充电设备未到达目标充电位置，如超声波传感器检测到目标充电位置尚不存在物体，则执行步骤236。

在步骤236中，充电站向充电设备发送位置调整信息，触发充电设备执行步骤214。在一些实施例中，位置调整信息可以包括目标充电位置的精确位置信息。

在步骤214中，充电设备根据位置调整信息移动。

充电站的设备检测功能会持续检测充电设备的位置，当发现充电设备就位后，执行步骤237。

在步骤237中，充电站开始对充电设备充电。在一些实施例中，若充电站的充电功能仍处于休眠状态，则唤醒充电功能，开始充电，从而进一步降低能源浪费。该操作触发充电设备执行步骤215。

在步骤215中，充电设备接收充电站输出的电能，开始充电。

基于上述实施例中的方式，充电设备无需获得充电站的通信地址，能够基于LoRa通信技术与充电站直接交互，各个充电站能够根据唤醒消息中携带的标识识别出针对自身的唤醒消息进而准备充电，免除了充电站对于集中控制的依赖，不受集中控制设备和相关互联网传输质量的影响，提高了充电系统的可靠度。另外，通过设备检测功能能够及时调整充电设备的位置，提高充电设备到充电站的自动化充电流程的可靠度。

在一些实施例中，在充电站执行充电操作的过程中，充电设备和充电站可以分别执行充电监测，确定充电状态是否正常，并分别以各自的预定频率向对方发送信息，当发现任意一方异常时，及时停止充电。在一些实施例中，在充电过程中，充电设备监控充电状态，并按照第一预定频率通过无线信号向目标充电站发送第一状态监控信息，充电站通过无线信号接收来自充电设备的第一状态监控信息。在一些实施例中，充电站监控充电状态，并按照第二预定频率通过无线信号向充电设备发送第二状态监控信息，充电设备通过无线信号接收来自目标充电站的第二状态监控信息。在一些实施例中，上述无线信号为基于LoRa通信的信号。

由于当前电池容量飞速扩充，充电电流急速加大，给消防等安全设施提出了极大的挑战。通过上述实施例中的方法，能够保证持续的交互的畅通，确保双方状态正常，也能够及时获得对方的异常状态，提高充电的可靠性。

在一些实施例中，当充电站发现自身状态异常时，除了停止向充电设备充电外，还向LoRa基站发送充电状态异常信息；当充电设备发现自身状态异常时，除了及时停止充电并告知充电站停止放电外，还向LoRa基站发送充电状态异常信息。

基于上述实施例中的方法，充电站、充电设备能够分别向LoRa基站上报自身的充电异常情况，避免异常的重复上报，降低LoRa基站的信息处理负担。

在一些实施例中，在充电站执行充电操作的过程中，本公开的充电方法的流程图如图3所示，图中虚线左侧步骤331~3310为充电站执行的操作，右侧步骤321~323为LoRa基站执行的操作。

在步骤331中，充电站持续进行充电状态监测，判断是否发生充电状态异常。若确定充电状态异常，则执行步骤332。若充电状态正常，则执行步骤333。

在步骤332中，充电站停止向充电设备充电，并向LoRa基站发送充电状态异常信息，触发LoRa基站执行步骤321。

另外，充电站会进一步执行步骤333。

在步骤321中，LoRa基站将目标充电位置更新为异常状态。异常状态的充电位置为不可用位置，从而使LoRa基站在后续为充电设备分配充电位置时，不考虑异常状态的位置。

在步骤333中，充电站判断充电设备是否离开目标充电位置。若已离开目标充电位置，则执行步骤334；否则返回执行步骤331，继续进行充电状态监测。

在一些实施例中，充电站可以判断充电设备是否达到预定充电量，预定充电量可以为充满或达到预定充电比例，如90%。若确定充电设备已达到预定充电量，则停止输出电能，结束充电，并告知充电设备离开目标位置，进而利用设备检测功能检测充电设备是否已离开。

在一些实施例中，充电站还可以利用设备检测功能实时监测充电设备是否已经离开，从而及时感知到充电设备未达到预定充电量提前离开的情况。

在步骤334中，充电站向LoRa基站发送充电完成信息，并启动第一计时，执行步骤335。在一些实施例中，充电站触发LoRa基站执行步骤322。

在步骤322中，LoRa基站将目标充电位置更新为空闲状态，从而使该充电位置能够被再次分配，提高后续充电位置分配的成功率。

在步骤335中，在执行第一计时的过程中，判断是否收到唤醒消息。在一些实施例中，充电站在收到唤醒消息后，可以先判断唤醒消息中的标识是否与自身匹配，若匹配成功，则执行步骤336。若匹配不成功，则执行步骤337。

在步骤336中，充电站停止第一计时并归零，准备对充电设备充电。

在步骤337中，判断第一计时是否达到预定休眠计时长度。若达到预定休眠计时长度，则执行步骤338；否则，执行步骤335。

在步骤338中，充电站停止第一计时并归零，休眠设备检测功能和充电功能。

基于上述实施例中的方法，充电站能够及时向LoRa基站同步异常，从而提高对后续充电设备进行充电站分配的可靠度；另外，充电站能够及时切换为休眠状态，降低能源消耗和设备损耗。

在一些实施例中，充电站还能够在通过设备检测功能确定充电设备到达目标充电位置的情况下，启动第二计时；在通过设备检测功能确定充电设备离开目标充电位置的情况下，停止第二计时。依据上述第二计时的持续时长确定充电设备对目标充电位置的占用时长。该占用时长可以作为后续对充电站进行维护、统计充电站的能耗、对充电设备进行评估考核的数据基础。

在一些实施例中，本公开的充电方法还可以包括如图3中所示的以步骤339开始的操作。

在步骤339中，充电站判断自身状态是否恢复。在一些实施例中，可以在人工修复并通过测试后，触发执行步骤3310。

在步骤3310中，充电站向LoRa基站发送状态恢复信息，触发LoRa基站执行步骤323。

在步骤323中，LoRa基站将目标充电位置更新为充电站正常状态，从而使该充电位置能够被再次分配。

通过这样的方法，能够提高后续充电位置分配的成功率，确保系统持续循环运行，提高充电位置的利用率。

本公开的充电站43的一些实施例的示意图如图4所示。

信息交互单元431能够通过无线信号接收来自充电设备的唤醒消息，其中，唤醒消息中包括目标充电站的标识。信息交互单元431将该唤醒消息发送给控制器432。在一些实施例中，目标充电站的标识和目标充电位置为充电设备基于LoRa通信从LoRa基站获取，获取的过程可以如图1对应的实施例中所示。

控制器432中预存有充电站自身的标识，控制器能够将唤醒消息中的目标充电站的标识与自身的标识相匹配，在匹配成功的情况下，唤醒充电单元。

充电单元433能够在被唤醒后向充电设备充电。在一些实施例中，充电单元433可以在检测到充电端口与充电设备连接成功后，开始放电。

这样的充电站能够基于无线通信技术与充电设备直接交互，各个充电站能够根据唤醒消息中携带的标识识别出针对自身的唤醒消息进而准备充电，免除了充电站对于集中控制的依赖，不受集中控制设备和相关互联网传输质量的影响，提高了充电系统的可靠度。

在一些实施例中，控制器432在空闲状态下也可以处于休眠状态，当信息交互单元431收到唤醒消息后，唤醒控制器432，从而缩短控制器432的运行时长，进一步降低能耗。

在一些实施例中，如图4所示，充电站43还可以包括设备检测单元 434，能够在收到控制器的唤醒指令后，检测充电设备是否到达目标充电位置，并反馈给控制器。在一些实施例中，设备检测单元434可以基于超声波探测的方式确定充电设备是否到达目标充电位置。

控制器432能够在将目标充电站的标识与自身的标识匹配成功的情况下，向设备检测单元发送唤醒指令。控制器432监听设备检测单元反馈的信息，若设备检测单元反馈充电设备到达目标充电位置，则进一步唤醒充电单元；若设备检测单元反馈尚未到达目标充电位置，则控制器432通过信息交互单元发送位置调整信息。

这样的充电站能够通过设备检测功能能够及时调整充电设备的位置，提高充电设备到充电站的自动化充电流程的可靠度。

在一些实施例中，充电站43还可以包括固态开关435，能够在收到来自控制器的唤醒指令的情况下，开启设备检测单元，并在收到来自控制器的休眠指令的情况下，关闭设备检测单元。这样的充电站能够降低对设备检测单元控制能力的要求，通过便于控制的固态开关操作设备检测单元的工作状态，便于落地实现。

在一些实施例中，充电站43还可以包括计时器 436，能够根据控制器的第一计时指令启动第一计时；根据控制器的停止计时指令停止计时并归零；且在计时达到预定休眠计时长度的情况下，计时器436向控制器发送计时结束信息，停止计时并归零。针对于计时器436的上述功能，控制器432能够在确定充电设备充电完成的情况下向计时器发出第一计时指令；在信息交互单元收到唤醒消息的情况下，向计时器发出停止计时指令；在收到计时结束信息的情况下，发送休眠指令。

这样的充电站能够在结束充电后及时切换至休眠状态，降低能源损耗；另外，能够通过计时操作避免在休眠和唤醒之间频繁反复切换，提高工作的延续性。

本公开的充电站53的另一些实施例的示意图如图5所示。

LoRa单元531执行上述信息交互单元431的功能，与LoRa基站、充电设备进行交互。在一些实施例中，LoRa单元531与控制器532之间可以通过BUS总线交互。LoRa单元531与控制器532信号连接。

控制器 532可以包括主控MCU和晶振电路，与超声波传感器、固态开关、LoRa单元以及实时时钟单元分别信号连接。控制器532能够向超声波传感器534发送启动信号，根据超声波返回的时间计算出充电设备与充电站之间的距离。控制器 532还能够采集实时时钟信息，根据实时时钟判断自身、超声波传感器和LoRa单元是否需要进入低功耗模式。此外，控制器 532还能够控制LoRa单元向充电设备发送信息。

电源单元 533执行上述充电电源533的功能，此外，还能够向充电站的各个部分供电。在一些实施例中，电源单元533中包括低功耗电源，用于向充电站的各个部分供电，并在被供电的单元休眠时，切换为低功耗供电模式。

超声波传感器534为上述设备检测单元434的元件。在一些实施例中，控制器能够通过I/O（Input/Output，输入/输出）口向超声波传感器534控制端发送一个不低于10us的高电平信号，超声波传感器534收到信号以后自动向外界发送8个40KHz的方波，并检测是否接收到返回信号，当接收端口出现上升沿时，确定充电设备位于充电位置；当出现下降沿时，确定充电设备离开充电位置。在一些实施例中，当超声波传感器534接收端口确定出现上升沿时，定时器开始计时，超声波传感器534接收端口确定出现下降沿时，计时停止，计时时间即为充电设备在充电位置停留的时间，将该数据发送给控制器存储备用。在一些实施例中，该数据还可以上报LoRa基站。

固态开关535作为超声波传感器534的休眠、工作控制开关。

实时时钟单元536执行上述计时单元的功能，包括与控制器 532进行信息交换；实时计时，计时的结果供控制器531用来判断控制器本身，以及超声波传感器和LoRa单元是否需要进入低功耗模式。在一些实施例中，实时时钟单元536与控制器之间可以通过IIC（Inter-Integrated Circuit，集成电路总线）接口交互。

本公开充电系统的一个实施例的结构示意图如图6所示。充电系统可以为充电设备、充电站和LoRa基站中的任意一项，包括存储器601和处理器602。其中：存储器601可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储上文中充电方法的对应实施例中的指令。处理器602耦接至存储器601，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器602用于执行存储器中存储的指令，能够提高自动化充电对接的可靠度。

在一个实施例中，还可以如图7所示，充电系统700包括存储器701和处理器702。处理器702通过BUS总线703耦合至存储器701。该充电系统700还可以通过存储接口704连接至外部存储装置705以便调用外部数据，还可以通过网络接口706连接至网络或者另外一台计算机系统（未标出）。此处不再进行详细介绍。

在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，能够提高自动化充电对接的可靠度。

在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现充电方法对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本公开的充电系统的再一些实施例的示意图如图8所示，包括LoRa基站 82和充电站831~83n，n为大于1的正整数。

LoRa基站 82能够执行上文中提到的任意一种由LoRa基站所执行的方法；充电站831~83n中的每一个可以为上文中提到的任意一种，能够执行上文中提到的任意一种由充电站所执行的方法。

在一些实施例中，如图8所示充电系统中还可以包括充电设备 81，可以执行上文中任意一项由充电设备执行的方法。

基于上文实施例中的方式， LoRa基站根据预存的充电位置的情况为充电设备分配充电位置，并通过LoRa通信的方式告知充电设备，使得充电设备能够自动前往充电位置，该通信过程仅存在于LoRa基站与充电设备之间，无需依赖于互联网的数据传递或WiFi信号覆盖等，降低丢包、误码的概率，提高充电位置分配的可靠度；充电站通过无线信号与充电设备直接交互，无需第三方转接，进一步提高了通信的可靠度和效率；充电站根据充电设备的唤醒开始工作，从而无需一直保持工作状态，降低了充电站能耗。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备（系统）和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本公开的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本公开技术方案的精神，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。

Claims (30)

1.一种充电方法，包括：

充电设备基于远距离无线电LoRa通信向LoRa基站发送充电请求，所述充电请求中包括所述充电设备的位置信息；

接收所述LoRa基站反馈的目标充电位置和充电站的标识，其中，所述LoRa基站根据所述位置信息选择所述目标充电位置；

所述充电设备前往所述目标充电位置，并通过无线信号广播唤醒消息，其中，所述唤醒消息中包括所述标识，收到所述唤醒消息的充电站将所述标识与自身的标识相匹配，在匹配成功的情况下，唤醒充电功能；

在所述目标充电位置对应的目标充电站对所述标识匹配成功的情况下，开始充电。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在发送所述唤醒消息后，若所述充电设备收到来自所述目标充电站的位置调整信息，则根据所述位置调整信息移动，直至开始充电，其中，所述位置调整信息通过无线信号传输。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述无线信号为基于LoRa通信的信号。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述开始充电包括：

所述充电设备根据所述目标充电位置移动，直至所述充电设备上的第一充电端口与所述目标充电站的第二充电端口贴合；

所述充电设备通过所述第一充电端口获取电能，其中，所述充电设备采用贴合式充电方式。

5.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下至少一项：

在充电过程中，所述充电设备监控充电状态，并按照第一预定频率通过无线信号向所述目标充电站发送第一状态监控信息；或

所述充电设备通过无线信号接收来自所述目标充电站的第二状态监控信息。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

所述充电设备在发现充电状态异常的情况下，停止充电，并向所述基站和所述充电站中的至少一项发送充电状态异常信息。

7.一种充电方法，包括：

充电站通过无线信号接收来自充电设备的唤醒消息，其中，所述充电设备前往目标充电位置，并发送所述唤醒消息，所述唤醒消息中包括目标充电站的标识；

所述充电站将所述目标充电站的标识与自身的标识相匹配，在匹配成功的情况下，唤醒充电功能，向所述充电设备充电，

其中，所述目标充电站的标识和所述目标充电位置为所述充电设备基于远距离无线电LoRa通信从LoRa基站获取。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

所述充电站在将所述目标充电站的标识与自身的标识匹配成功的情况下，唤醒设备检测功能；

在通过所述设备检测功能确定所述充电设备到达目标充电位置后，执行所述向所述充电设备充电；

在通过所述设备检测功能确定所述充电设备未到达所述目标充电位置的情况下，向所述充电设备发送位置调整信息。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述无线信号为基于LoRa通信的信号。

10.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述向所述充电设备充电包括：

在所述充电站的第二充电端口与所述充电设备上的第一充电端口贴合的情况下，通过所述第二充电端口向所述第一充电端口充电，其中，所述充电设备采用贴合式充电方式。

11.根据权利要求7或8所述的方法，还包括以下至少一项：

在充电过程中，所述充电站监控充电状态，并按照第二预定频率通过无线信号向所述充电设备发送第二状态监控信息；或

所述充电站通过无线信号接收来自所述充电设备的第一状态监控信息。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括以下至少一项：

所述充电站在发现充电状态异常的情况下，停止向所述充电设备充电，并向LoRa基站发送充电状态异常信息，其中，所述LoRa基站根据所述充电状态异常信息更新存储的充电站信息，以便根据充电站信息向所述充电设备分配目标充电站；或

所述充电站在所述充电设备离开所述目标充电位置的情况下，向所述LoRa基站发送充电完成信息，以便所述LoRa基站将所述目标充电位置更新为空闲状态。

13.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在确定所述充电设备充电完成的情况下，启动第一计时；

若收到所述唤醒消息，则停止所述第一计时并归零；

若所述第一计时达到预定休眠计时长度，则休眠所述设备检测功能和所述充电功能。

14.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在通过所述设备检测功能确定所述充电设备到达所述目标充电位置的情况下，启动第二计时；

在通过所述设备检测功能确定所述充电设备离开所述目标充电位置的情况下，停止所述第二计时；

根据所述第二计时的持续时长确定所述充电设备对所述目标充电位置的占用时长。

15.一种充电方法，包括：

远距离无线电LoRa基站接收来自充电设备的基于LoRa通信的充电请求，所述充电请求中包括所述充电设备的位置信息；

根据所述充电设备的位置信息选择目标充电位置，并确定对应的充电站的标识；

将所述目标充电位置和所述标识发送给所述充电设备，以便所述充电设备前往所述目标充电位置，并根据所述标识激活目标充电站充电，包括：通过无线信号广播发送唤醒消息，其中，所述唤醒消息中包括所述标识，收到所述唤醒消息的充电站将所述标识与自身的标识相匹配，在匹配成功的情况下，唤醒充电功能。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述根据所述充电设备的位置信息选择目标充电位置包括：

根据充电位置的关联信息和所述充电设备的位置信息，在状态为空闲状态、对应的充电站正常的充电位置中，确定距离所述充电设备最近的充电位置作为所述目标充电位置，

其中，所述充电位置的关联信息包括是否空闲、对应的充电站是否正常、位置和充电站的标识。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括以下至少一项：

所述LoRa基站在确定所述目标充电位置后，将所述目标充电位置更新为非空闲状态；

所述LoRa基站在收到来自所述充电站的充电完成信息后，将所述目标充电位置更新为空闲状态；

所述LoRa基站在收到来自所述充电站或所述充电设备中至少一项的充电状态异常信息的情况下，将所述目标充电位置更新为充电站异常状态；或

所述LoRa基站在收到来自所述充电站的状态恢复信息的情况下，将所述目标充电位置更新为充电站正常状态。

18.一种充电站，包括：

信息交互单元，被配置为通过无线信号接收来自充电设备的唤醒消息，其中，所述充电设备前往目标充电位置，并发送所述唤醒消息，所述唤醒消息中包括目标充电站的标识；

控制器，被配置为将所述目标充电站的标识与自身的标识相匹配，在匹配成功的情况下，唤醒充电单元；

所述充电单元被配置为向所述充电设备充电，

其中，所述目标充电站的标识和所述目标充电位置为所述充电设备基于远距离无线电LoRa通信从LoRa基站获取。

19.根据权利要求18所述的充电站，其中，

所述信息交互单元为LoRa通信模块，所述无线信号为基于LoRa通信的信号。

20.根据权利要求18所述的充电站，还包括：

设备检测单元，被配置为在收到所述控制器的唤醒指令后，检测所述充电设备是否到达目标充电位置，并反馈给所述控制器；

所述控制器还被配置为在将所述目标充电站的标识与自身的标识匹配成功的情况下，向所述设备检测单元发送唤醒指令；若所述设备检测单元反馈所述充电设备到达目标充电位置，则执行唤醒所述充电单元的操作；否则，通过所述信息交互单元发送位置调整信息。

21.根据权利要求20所述的充电站，其中，所述设备检测单元包括超声波传感器。

22.根据权利要求20或21所述的充电站，还包括：

固态开关，被配置为在收到来自所述控制器的唤醒指令的情况下，开启所述设备检测单元；在收到来自所述控制器的休眠指令的情况下，关闭所述设备检测单元。

23.根据权利要求18或20所述的充电站，还包括：

计时器，被配置为根据所述控制器的第一计时指令启动第一计时；根据所述控制器的停止计时指令停止计时并归零；在计时达到预定休眠计时长度的情况下，向所述控制器发送计时结束信息，停止计时并归零；

所述控制器还被配置为在确定所述充电设备充电完成的情况下向所述计时器发出所述第一计时指令；在所述信息交互单元收到所述唤醒消息的情况下，向所述计时器发出所述停止计时指令；在收到所述计时结束信息的情况下，发送休眠指令。

24.一种充电系统，包括：

存储器；以及

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至17任一项所述的方法。

25.一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至17任意一项所述的方法的步骤。

26.一种充电系统，包括：

充电站，被配置为执行权利要求7~14任意一项所述的方法；和

远距离无线电LoRa基站，被配置为执行权利要求15~17任意一项所述的方法。

27.根据权利要求26所述的系统，还包括充电设备，被配置为：

基于远距离无线电LoRa通信向LoRa基站发送充电请求，所述充电请求中包括所述充电设备的位置信息；

接收所述LoRa基站反馈的目标充电位置和充电站的标识，其中，所述LoRa基站根据所述位置信息选择所述目标充电位置；

前往所述目标充电位置，并通过无线信号广播唤醒消息，其中，所述唤醒消息中包括所述标识，收到所述唤醒消息的充电站将所述标识与自身的标识相匹配，在匹配成功的情况下，唤醒充电功能；

在所述目标充电位置对应的目标充电站对所述标识匹配成功的情况下，开始充电。

28.根据权利要求27所述的系统，其中，所述充电设备还被配置为：

在发送所述唤醒消息后，若所述充电设备收到来自所述目标充电站的位置调整信息，则根据所述位置调整信息移动，直至开始充电，其中，所述位置调整信息通过无线信号传输。

29.根据权利要求27或28所述的系统，其中，所述充电设备还被配置为执行以下至少一项：

在充电过程中监控充电状态，并按照第一预定频率通过无线信号向所述目标充电站发送第一状态监控信息；或

通过无线信号接收来自所述目标充电站的第二状态监控信息。

30.根据权利要求29所述的系统，其中，所述充电设备还被配置为：在发现充电状态异常的情况下，停止充电，并向所述基站和所述充电站中的至少一项发送充电状态异常信息。

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