CN114683903A - 电动车的充电系统及其充电方法、网关、充电电源 - Google Patents

电动车的充电系统及其充电方法、网关、充电电源 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电动车的充电系统以及充电方法。该方法包括：网关通过基于电力线的载波通信方式与进行充电的电动车通信以获取电动车的电瓶标识；后台服务器基于电动车的电瓶标识以及与电动车的电瓶标识绑定的用户信息授权网关对电动车的充电控制；基于网关对电动车的充电控制实现对电动车的充电；后台服务器基于网关检测到的电动车的充电状态信息以及与所述用户信息执行充电相关的费用结算。根据本发明，能够实现无感充电，提高使用的便捷性。

Description

电动车的充电系统及其充电方法、网关、充电电源
技术领域
本发明涉及计算机技术，具体地涉及一种电动车的充电系统以及电动车的充电方法。
背景技术
现有的电动车充电方式启动充电方式繁琐，交互流程较长，需要用户提前预充值，该技术方案的用户体验较难优化。
例如，在新能源汽车场景中，一般通过通信线读取车架号（Vin）、或加装其他通信模块的方式（RFID、蓝牙等）读取电动车的设备唯一标识，从而提供支付解决方案。类似这样的新能源汽车的建设方案需对现有的基础设施进行较大规模的改造，通过新增连接线或外挂模块的方式改造相关方较多、改造成本较高，落地难度较大。
发明内容
鉴于上述问题，本发明旨在提出一种能够提高使用便捷性的电动车的充电系统以及电动车的充电方法。
本发明的一方面的电动车的充电方法，其特征在于，利用充电电源、网关以及后台服务器实现，该方法包括：
第一触发步骤，根据第一触发条件，网关启动充电电源对电动车的充电；
读取步骤，充电电源读取电动车的电瓶标识并通过基于电力线的载波通信方式将电瓶标识发送给网关；
充电步骤，充电电源对电动车充电；
第二触发步骤，根据第二触发条件，网关停止充电电源对电动车的充电；以及
上传步骤，基于对电动车充电的启动和停止，网关获得电动车的充电状态信息，网关将所述充电状态信息以及所述电瓶标识发送到后台服务器；以及
结算步骤，后台服务器基于所述电瓶标识、所述充电状态信息、以及与所述电瓶标识绑定的用户账户信息执行充电相关的费用结算。
可选地，在所述读取步骤和所述充电步骤之间进一步包括：
预扣费步骤，网关基于所述电瓶标识向后台服务器发起预扣费请求，后台服务器基于与所述电瓶标识绑定的用户账户信息进行相关于充电的预扣费。
可选地，在所述第一触发步骤之前进一步包括：
绑定步骤，后台服务器获得电动车的电瓶标识与用户账户信息并将两者实现绑定；以及
开通步骤，后台服务器对于已实现绑定的电瓶标识与用户账户信息开通相关于充电的预授权。
可选地，所述绑定步骤包括：
充电电源读取电动车的电瓶标识并通过基于电力线的载波通信方式传送到网关；
网关以规定方式展示所述电动车的电瓶标识；
用户获取网关所展示的电动车的电瓶标识并将电动车的电瓶标识与用户账户信息通过移动终端发送到后台服务器；以及
后台服务器将电动车的电瓶标识与用户账户信息实现绑定。
可选地，所述读取步骤包括：
充电电源读取电动车的电瓶标识，将电瓶标识转换为模拟信号；
将模拟信号加载到电力线上传输到网关；以及
网关从电力线上接收模拟信号并从模拟信号中解析出电动车的电瓶标识。
可选地，所述第一触发条件包括：电动车和充电电源连接，
所述第二触发条件包括：电动车和充电电源断开连接。
可选地，所述第一触发条件包括：网关手动控制或者用户手动控制开启充电电源对电动车的充电；
所述第二触发条件包括：网关手动控制或者用户手动控制关闭充电电源对电动车的充电。
可选地，所述第二触发条件包括：电动车充满电或者已完成执行预定的充电策略。
本发明一方面的电动车的充电方法，其特征在于，该方法包括：
第一触发步骤，根据第一触发条件，使得启动充电电源对电动车的充电；
获取步骤，从充电电源获取电动车的电瓶标识；
第二触发步骤，根据第二触发条件，使得停止充电电源对电动车的充电；以及
上传步骤，基于对电动车充电的启动和停止，获得电动车的充电状态信息，并且将所述充电状态信息以及所述电瓶标识上传。
可选地，在所述读取步骤和所述充电步骤之间进一步包括：
预扣费步骤，基于所述电瓶标识发起预扣费请求。
可选地，在所述第一触发步骤之前进一步包括：
绑定步骤，获得电动车的电瓶标识，以用于实现电动车电瓶与用户账户信息的绑定。
可选地，所述绑定步骤包括：
从充电电源获取基于电力线的载波通信方式传送来的电瓶标识；
以条码方式展示所述电动车的电瓶标识。
可选地，所述获取步骤包括：
通过电力线从充电电源接收由电瓶标识转换成的模拟信号；以及
从模拟信号中解析出电动车的电瓶标识。
可选地，所述第一触发条件包括：电动车和充电电源连接，
所述第二触发条件包括：电动车和充电电源断开连接。
可选地，所述第一触发条件包括：网关手动控制或者用户手动控制开启充电电源对电动车的充电；
所述第二触发条件包括：网关手动控制或者用户手动控制关闭充电电源对电动车的充电。
可选地，所述第二触发条件包括：电动车充满电或者已完成执行预定的充电策略。[0022] 本发明一方面的电动车的充电系统，其特征在于，包括：
充电电源，用于给电动车充电；以及
网关，与所述充电电源通过电力线连接，并且通过基于电力线的载波通信方式与所述电动车进行通信以通过所述充电电源从电动车获取电瓶标识。
可选地，所述充电电源包括：
电源模块，用于向电动车提供电能；
第一耦合模块，用于从电动车读取电动车的电瓶标识，将电动车的电瓶标识转换为模拟信号，并且将所述模拟信号加载到所述电力线上，
所述网关包括：
第二耦合模块，用于接收所述电力线上的所述模拟信号并从所述模拟信号中解析出电动车的电瓶标识。
可选地，进一步包括：
插座，用于接通或者断开电动车的充电。
可选地，进一步包括：
后台服务器，与所述网关通信连接，基于所述电动车的电瓶标识以及与电动车的电瓶标识绑定的用户信息对于所述电动车的充电进行控制并且执行充电相关的费用结算。
可选地，所述网关进一步包括：
通信模块，用于与所述后台服务器进行通信连接；以及
控制模块，基于来自所述后台服务器的对于所述电动车的充电进行控制的控制指令来控制所述插座的接通或者断开。
可选地，所述网关进一步包括：
展示模块，用于以规定方式展示所述电动车的电瓶标识。
可选地，所述第一耦合模块包括：
接口模块，用于读取电动车的电瓶标识；
数模转换模块，用于将电动车的电瓶标识转换为模拟信号；
调制模块，用于调制所述模拟信号；以及
载波模块，用于将所述模拟信号加载到所述电力线上。
可选地，所述第二耦合模块包括：
滤波模块，用于接收所述模拟信号并进行滤波；
模数转换模块，用于将滤波后的所述模拟信号转换为数字信号；以及
解调模块，用于从所述数字信号中解调出电动车的电瓶标识。
可选地，所述展示模块以条码方式展示所述电动车的电瓶标识。
本发明的一方面的网关，其特征在于，包括：
耦合模块，用于接收电力线上的模拟信号并从模拟信号中解析出电动车的电瓶标识；
通信模块，用于与外部的后台服务器进行通信连接；以及
控制模块，用于基于来自外部的后台服务器的控制指令来控制电动的充电的接通或者断开。
可选地，所述耦合模块包括：
滤波模块，用于接收所述模拟信号并进行滤波；
模数转换模块，用于将滤波后的所述模拟信号转换为数字信号；以及
解调模块，用于从所述数字信号中解调出电动车的电瓶标识。
可选地，进一步包括：
展示模块，用于以规定方式展示电动车的电瓶标识。
可选地，所述展示模块以条码方式展示所述电动车的电瓶标识。
本发明的一方面的用于电动车充电的充电电源，其特征在于，包括：
电源模块，用于向电动车提供电能；以及
耦合模块，用于读取电动车的电瓶标识并将电动车的电瓶标识转换为模拟信号，并且用于将所述模拟信号加载到电力线上。
可选地，其特征在于，所述耦合模块包括：
接口模块，用于读取电动车的电瓶标识；
数模转换模块，用于将电动车的电瓶标识转换为模拟信号；
调制模块，用于调制所述模拟信号；以及
载波模块，用于将所述模拟信号加载到电力线上。
本发明的一方面的计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述的电动车的充电方法。
本发明的一方面的计算机设备，包括存储模块、处理器以及存储在存储模块上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的电动车的充电方法。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的电动车的充电系统的结构框图。
图2是本发明一实施方式的电动车的充电系统中的第一耦合模块和第二耦合模块的结构框图。
图3是表示本发明一实施方式的电动车的充电方法的流程示意图。
图4是表示本发明实施例3的换电柜场景下的充电系统的结构示意图。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解。并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。
出于简洁和说明性目的，本文主要参考其示范实施例来描述本发明的原理。但是，本领域技术人员将容易地认识到，相同的原理可等效地应用于所有类型的电动车的充电系统以及电动车的充电方法，并且可以在其中实施这些相同的原理，以及任何此类变化不背离本专利申请的真实精神和范围。
而且，在下文描述中，参考了附图，这些附图图示特定的示范实施例。在不背离本发明的精神和范围的前提下可以对这些实施例进行电、机械、逻辑和结构上的更改。此外，虽然本发明的特征是结合若干实施/实施例的仅其中之一来公开的，但是如针对任何给定或可识别的功能可能是期望和/或有利的，可以将此特征与其他实施/实施例的一个或多个其他特征进行组合。因此，下文描述不应视为在限制意义上的，并且本发明的范围由所附权利要求及其等效物来定义。
诸如“具备”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元（模块）和模块以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元（模块）和模块的情形。
图1是表示本发明一实施方式的电动车的充电系统的结构框图。
如图1所示，本发明一实施方式的电动车的充电系统包括：
充电电源100，用于向电动车500提供电能并用于从电动车获取电动车的电瓶标识；
网关200，与充电电源100通过电力线600连接并且通过充电电源100从电动车获取电动车的电瓶标识并发送给下述的后台服务器400；
插座300，用于接通或者断开电动车的充电（在图1中示出了多个插座）；以及
后台服务器400，与网关200通信连接，用于基于电动车的电瓶标识以及与该电动车的电瓶标识绑定的用户账户信息对于电动车的充电进行控制并且执行充电相关的费用结算。
其中，充电电源100包括：
电源模块110，用于向电动车500提供电能；以及
第一耦合模块120，用于读取电动车的电瓶标识，将电动车的电瓶标识转换为模拟信号，并且将模拟信号加载到电力线600上。
网关200包括：
第二耦合模块210，用于接收电力线600上的模拟信号并从模拟信号中解析出电动车的电瓶标识；
通信模块220，用于与后台服务器400进行通信连接，例如通过4G/5G/有线网络/WIFI等中的任意通信方式进行连接；
控制模块230，基于来自后台服务器400的对于电动车的充电进行控制的控制指令以控制插座300的接通或者断开；以及
展示模块240，用于以规定方式展示由第二耦合模块210获得的电动车的电瓶标识（可选模块）。
图2是本发明一实施方式的电动车的充电系统中的第一耦合模块120和第二耦合模块210的结构框图。
如图2所示，第一耦合模块120包括：
接口模块121，用于读取电动车的电瓶标识；
数模转换模块122，用于将电动车的电瓶标识转换为模拟信号；
调制模块123，用于调制模拟信号；以及
载波模块124，用于将模拟信号加载到电力线600上。
第二耦合模块210包括：
滤波模块211，用于接收模拟信号并进行滤波；
模数转换模块212，用于将滤波后的模拟信号转换为数字信号；以及
解调模块213，用于从数字信号中解调出电动车的电瓶标识。
接着，对于利用上述电动车的充电系统实现的电动车的充电方法进行说明。
当电动车500通过插座300与充电电源100连接上以后，充电电源100作为信息发送方，在充电电源100中，第一耦合模块120的接口模块121通过串口或内部总线读取电动车500的电瓶标识（数字信号），并通过第一耦合模块120中的数模转换模块122、调制模块123电瓶标识进行调制处理和数模转换，将数字信号的电瓶标识转换为模拟信号，然后，通过载波模块124将高频模拟信号加载到电力线600（例如50HZ）上，也可以是将表示电瓶标识的模拟信号和待充电信息一起加载到电力线600上。
网关200作为信息接收方，在网关200中，第二耦合模块210通过其具备的滤波模块211对模拟信号进行滤波并通过滤波模块211、模数转换模块212和解调模块213将模拟信号转换为数字信号并进行调制处理，由此，可将电力线600上载波的模拟信号解析而获取到的电瓶标识。
接着，通过网关200的通信模块220与后台服务器400进行通信，将电瓶标识发送给后台服务器400，后台服务器400校验该电瓶标识是否开通无感支付（无感支付的具体内容将在下文中描述），如已开通，则后台服务器400下发启动充电指令到网关200，网关200通过控制模块230控制插座300的接触器的开关接通，即可按照预设策略启动充电。相较于传统的电动车充电方式，在本发明中能够基于电力线进行网关和电动车的通信，并通过后台服务器和网关的通信对充电进行控制。
其中，为实现和保证各种类型电动车和网关200的数据通信，网关200需按照统一标准的数据链路格式与电动车之间进行交互，数据帧例如可以设置为包括帧头、起始符、目的地址、源地址、信道控制字段、帧长度、帧类型、数据内容、补位机制、校验字段等，这里不做具体限定。
以下，对于本发明的电动车的充电方法进行说明。
图3是表示本发明一实施方式的电动车的充电方法的流程示意图。
如图3所示，本发明一实施方式的电动车的充电方法包括：
第一触发步骤S100：根据第一触发条件，网关启动充电电源对电动车的充电；
读取步骤S200：充电电源读取电动车的电瓶标识并通过基于电力线的载波通信方式将电瓶标识发送给网关；
充电步骤S300：充电电源对电动车充电；
第二触发步骤S400：根据第二触发条件，网关停止充电电源对电动车的充电；以及
上传步骤S500：基于对电动车充电的启动和停止，网关获得电动车的充电状态信息，网关将所述充电状态信息以及所述电瓶标识发送到后台服务器；以及
结算步骤S600：后台服务器基于所述电瓶标识、所述充电状态信息、以及与所述电瓶标识绑定的用户账户信息执行充电相关的费用结算。
其中，读取步骤S200包括下述子步骤：
充电电源读取电动车的电瓶标识，将电瓶标识转换为模拟信号；
将模拟信号加载到电力线上传输到网关；以及
网关从电力线上接收模拟信号并从模拟信号中解析出电动车的电瓶标识。
优选地，在所述读取步骤S200和所述充电步骤S300之间进一步包括：
预扣费步骤，网关基于电瓶标识向后台服务器发起预扣费请求，后台服务器基于与该电瓶标识绑定的用户账户信息进行相关于充电的预扣费。
以上描述的过程是假设电动车的电瓶标识已与用户账户信息预先进行了绑定（即已进行了用户注册），若两者之间还没有绑定的话，则在第一触发步骤S100之前进一步包括：
绑定步骤，后台服务器获得电动车的电瓶标识与用户账户信息并将两者实现绑定；以及
开通步骤，后台服务器对于已实现绑定的电瓶标识与用户账户信息开通相关于充电的预授权。
其中，绑定步骤包括以下子步骤：
充电电源读取电动车的电瓶标识并通过基于电力线的载波通信方式传送到网关；
网关例如以二维码形式展示所述电动车的电瓶标识；
用户通过扫描二维码获取电动车的电瓶标识并将电动车的电瓶标识与用户账户信息通过移动终端发送到后台服务器；以及
后台服务器将电动车的电瓶标识与用户账户信息实现绑定。
这里作为一个示例，所述第一触发条件包括：电动车和充电电源连接，所述第二触发条件包括：电动车和充电电源断开连接。
这里作为另一示例，所述第一触发条件包括：网关手动控制或者用户手动控制开启充电电源对电动车的充电；所述第二触发条件包括：网关手动控制或者用户手动控制关闭充电电源对电动车的充电。
这里作为再一个示例，所述第二触发条件包括：电动车充满电或者已完成执行预定的充电策略。
接着，对于使用本实施方式的电动车的充电方法实现充电过程中的几个场景进行说明。
1. 电动车无感充电开通（未注册用户）
初始化：根据统一标准或规范，设备生产厂商为电瓶配置电瓶标识，并设置为能够通过接口读取该电瓶标识（其中，电瓶标识为不可更改）；
标识读取：用户将电动车与插座、充电电源连接好后，网关通过电信号检测电动车与网关的连接，连接成功后，网关通过电力线即利用PLC电力载波通信方式与电动车进行通信，读取电动车的电瓶标识；
用户扫码注册开通：网关读取电瓶标识后，由网关的展示模块生成二维码信息并使得展示在显示设备（该显示设备未图示）上，用户通过扫描二维码信息进行注册（例如，小程序、运营商APP、公众号等方式），以将电瓶标识和用户账户信息（例如付款的银行卡账户、支付账户等）上传到后台服务器并进行两者的绑定，同时，进一步也提示用户授权无感充电开通。这里所谓的“无感充电”主要指用户插上充电电源（即电动车与插座、充电电源连接）之后自动开始充电，用户拔开充电电源（即电动车与插座、充电电源断开连接）之后自动完成支付。
2. 电动车无感充电（已注册用户）：
初次充电：用户授权无感充电开通后，通过移动终端侧或网关的按钮（未图示）控制启动对电动车的充电，通过网关读取充电状态并与后台服务器的交互确认启动充电成功，后续，用户仍可通过移动终端侧或网关的按钮控制充电启动（也可以是连接插座后自动启动充电)。
预扣费：网关检测连接状态后，触发无感充电流程，网关发送充电信息给后台服务器（包含电动车的电瓶标识）。后台服务器通过电瓶标识得到与其绑定的用户账户信息，并检测是否已预扣费。若未扣费，则调用支付预授权接口进行后台预置费用的预扣费，若已扣费，则继续充电。
无感充电：在通过预授权接口扣费成功后，通过网关控制插座使得电动车继续充电，否则，中止充电。
充电完成：电动车的电瓶充满或用户主动断开插座的连接而中止充电后，网关检测充电状态后，将充电状态信息上送后台服务器，其中，作为充电状态信息，例如可以列举包括但不限于：充电电量、充电电流、充电电压、充电时长、剩余充电时长、车辆VIN码、桩编码等。后台服务器收到充电状态信息后计算实际费用信息，通过电瓶标识查询绑定的用户账户信息，并调用支付预授权完成接口完成充电费用扣除和结算，完成充电。
3.电动车无感充电（未注册扫码充电用户）：
标识读取：用户将电动车与插座、充电电源连接好之后，网关通过电力线与电动车通信，读取电动车的电瓶标识，启动充电的同时将电瓶标识与用户账户信息发送到后台服务器以实现电瓶标识与用户账户信息的绑定。
用户开通无感充电：后台服务器向用户推送通知/提供授权开通入口，用户授权无感充电开通。
启动及预扣费：网关检测到充电电源、插座与电动车的连接状态后，触发无感充电流程，网关发送充电状态给后台服务器（包含电动车的电瓶标识）。后台服务器通过电瓶标识获得与其绑定的用户账户信息，并检测是否已预扣费。若未扣费，则调用支付预授权接口进行后台预置费用的预扣费，若已扣费，则继续充电。
无感充电： 通过预授权接口扣费成功后，通过网关控制电瓶车继续充电，否则，中止充电。
充电完成：在电动车的电瓶充满或用户主动断开插座的连接而中止充电后，网关检测充电状态后，将充电状态信息上送后台服务器，后台服务器计算实际费用信息，通过电瓶标识查询用户账户信息，并调用支付预授权完成接口完成充电费用扣除和结算，完成充电。
接着，对于本发明的电动车的充电方法两个实施例进行说明。
实施例1（通过无感充电启动实现充电）
在实施例1的电动车的充电方法中包括：
（1）电动车的电瓶标识获取：
当用户通过插座连接好充电电源时，基于220V的电力线，以低电流供电模式充电电源中的第一耦合电路与电动车内部直流控制电路交互，获取电动车的电瓶标识，同时利用第一耦合电路，同时，将电动车的电瓶标识进行编码和转换，将转换后的信号加载到电力线上。这里作为一个示例，第一耦合电路中的载波模块可以由电力线载波芯片来实现。
在网关侧，网关作为接收器，接收到某个连接好电路的插座的电力线传输的编码信息，通过第二耦合电路获取编码信息，进行信号的解码，解码后网关即获取电瓶标识。这里作为一个示例，这里作为一个示例，第二耦合电路中可以由电力线载波芯片来实现。
（2）用户扫码注册开通：
用户插好插座，连接好插座与电瓶车，网关通过PLC电力载波通信方式与电动车通信，读取电动车的电瓶标识。网关读取电瓶标识后，通过网关本身或者通过请求后台服务器生成包含该电瓶标识的二维码信息，并在网关的显示屏展示二维码。用户通过运营商App或公众号或小程序扫码，进行用户注册。注册成功后，即将电瓶标识和用户账户信息上送后台服务器之后，后台服务器将电瓶标识和用户信息进行绑定，同时，提示用户绑定银行卡或支付账户，即实现电瓶标识和用户账户信息的绑定，授权无感充电开通。
（3）无感启动充电：
无感充电开通完成后，提示用户拔下插座重新插入。网关通过PLC电力载波通信方式与电动车通信，读取电动车的电瓶标识。网关将网关信息、插座信息、以及电动车的电瓶标识等信息发给后台服务器，后台服务器验证通过后授权启动充电。网关通过控制模块控制该插座的接触器接通，即可按照预设策略（如默认充电12小时等）启动充电。
（4）电动车充电：
充电过程中，网关隔一段时间如两分钟读取电动车的电瓶标识和充电状态信息（例如可以列举但不限于：充电电量、充电电流、充电电压、充电时长、剩余充电时长、汽车VIN码、桩编码等），并将信息发给后台服务器。
（5）充电完成：
电动车的电瓶充满或用户主动拔下插座中止充电后，网关检测到连接状态/充电状态变化后，将信息上送后台，计算实际费用信息，通过电瓶标识查询用户信息，并调用支付接口完成充电费用扣除，充电完成。
实施例2（通过用户启动和网关授权实现充电）
在实施例2的电动车的充电方法中包括：
（1）用户扫码注册开通：
用户插好插座，连接好插座与电瓶车，网关通过PLC电力载波通信方式与电动车通信，读取电动车电瓶标识。网关读取电瓶标识，通过网关本身或者请求后台服务器生成二维码信息，该二维码信息中包含电瓶标识，并在网关的显示屏展示。用户通过运营商App或公众号或小程序扫码，进行用户注册。注册成功后，即将电瓶标识和用户信息上送后台服务器之后，后台服务器将电瓶标识和用户信息进行绑定。同时，提示用户绑定银行卡或支付账户，授权无感充电开通。
（2）用户启动充电：
用户授权无感充电开通后，网关与后台服务器通信获取电瓶标识对应用户的授权状态，通过网关提示给出准备好充电的提示。用户可通过移动终端侧App/公众号/小程序内启动按钮，或网关上的启动按钮控制启动充电。
（3）网关授权启动充电：
用户触发启动充电后，网关发送电动车的电瓶标识给充电后台服务器，后台服务器通过电瓶标识查询绑定的用户信息，查询到用户信息后，通过调用用户绑定银行卡或支付账户的支付预授权接口进行后台预置费用的预扣费，如2元或5元（同时，可结合用户历史充电费用情况估算预扣费金额）。预授权扣费成功后，网关后台发送指令授权网关，网关的控制模块控制插座的接触器的接通以开启电动车充电。
（4）电动车充电：
充电过程中，网关隔一段时间如两分钟读取电动车的电瓶标识和充电状态信息，并将电瓶标识和充电状态信息发给后台服务器。
（5）充电完成：
电动车电瓶充满或用户主动拔下插座中止充电后，网关检测到充电状态后，将信息上送后台，计算实际费用信息，通过电瓶标识查询用户信息，过调用用户绑定银行卡或支付账户的支付预授权完成接口完成充电费用扣除和结算，完成充电。
实施例3（换电柜场景）
实施例3说明了是一个换电柜场景下的充电系统。
图4是表示本发明实施例3的换电柜场景下的充电系统的结构示意图。
如图4所示，10表示充电电源，20表示网关，30表示充电柜，40表示后台服务器，50表示电力线。其中，充电柜30和多个充电电源10分别电连接，充电柜30中例如可以划分为1-8号的8个充电柜（这里的柜子数量仅仅是用于举例说明，并没有限定作用），在充电柜30中可以收纳需要进行充电的电瓶。
在实施例3中，对于电瓶进行充电方法主要包括下述步骤：
将电动车的电瓶放入到充电柜30，相当于通过充电柜30建立了充电电源10与电瓶的电连接关系；
网关20通过基于电力线40的载波通信方式与充电电源10、充电柜30进行通信获取电瓶的电瓶标识；
网关20读取电瓶标识后，生成二维码信息，并显示在网关20具备的显示屏上；
用户通过运营商APP或者公众号码或者小程序扫描等方式扫描二维码信息进行注册并授权无感充电开通，具体地，例如用户通过手机等扫描二维码信息，获取电瓶标识并且同时将需要与该电瓶标识进行的绑定用户账户信息传送到后台服务器40，在后台服务器40中建立电瓶标识和用户账户信息的绑定关系，同时对该电瓶标识和用户账户信息开通授权无感充电；
通过手机侧或者网关的按钮控制启动对电瓶的充电；
充电启动后，网关20将电瓶标识发送到后台服务器40，后台服务器40基于该电瓶标识绑定的用户账户信息进行预扣费，扣费成功后继续充电（否则中止充电）；
电瓶充满电或者用户手动中止充电后，网关20读取充电状态变化，网关20将相关于充电的启动和中止的充电状态信息和电瓶标识发送到后台服务器40，后台服务器40计算实际费用，并按照电瓶标识找到与该电瓶标识绑定的用户账户进行费用结算。
另外，作为实施例3的一个变形例，网关20也可以不单独设置而是作为充电柜30的一部分设置，例如在充电柜30上方增加一个用于实现网关20功能的组成部分。
本发明的电动车的充电系统以及电动车的充电方法中，通过对网关、电动车的充电电源进行改造，能够通过基于电力线的PLC电力载波通信方式实现网关与电动车的通信，由此读取电动车的电瓶标识。并且，通过将电瓶标识与用户账户信息在后台服务器进行绑定（注册用户），基于与电瓶标识绑定的用户账户信息开通预授权或者预扣费，由此实现无关充电的开通。这样，对于已注册的用户，当需要充电时，只要将电动车的电瓶与充电电源连接，充电电源能够自动读取电瓶标识后通过PLC电力载波通信方式发送到网关，网关将电瓶标识发送到后台服务器，后台服务器基于电瓶标识查询绑定的用户账户信息，若该用户账户信息已开通预授权或者预扣费，则网关控制充电电源对电瓶车继续充电，若没有开通预授权或者预扣费，则停止充电。
另一方面，如果是对于未注册用户，需要充电时，通过将电动车的电瓶与充电电源连接，充电电源能够自动读取电瓶标识后通过PLC电力载波通信方式发送到网关，网关电瓶标识显示给用户，用户通过移动终端的公众号或者小程序等方式将电瓶标识和用户账户信息发送到后台服务器，由后台绑定电瓶标识和用户账户信息，并且在对该用户账户西悉尼开通预授权或者预扣费之后，网关控制充电电源对电瓶车继续充电，若没有开通预授权或者预扣费，则停止充电。
如上所述，根据本发明的电动车的充电系统以及电动车的充电方法，能够提供一种便捷的无感充电开通方法，对于未注册或已注册用户都能够提供一种方便的信息读取和绑定方式，简化用户开通流程。而且，为了降低该场景中无感支付扣款失败的风险，采用预授权方式降低无法扣款的风险。
以上例子主要说明了本发明的电动车的充电系统以及电动车的充电方法。尽管只对其中一些本发明的具体实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (33)

1.一种电动车的充电方法，其特征在于，利用充电电源、网关以及后台服务器实现，该方法包括：
第一触发步骤，根据第一触发条件，网关启动充电电源对电动车的充电；
读取步骤，充电电源读取电动车的电瓶标识并通过基于电力线的载波通信方式将电瓶标识发送给网关；
充电步骤，充电电源对电动车充电；
第二触发步骤，根据第二触发条件，网关停止充电电源对电动车的充电；以及
上传步骤，基于对电动车充电的启动和停止，网关获得电动车的充电状态信息，网关将所述充电状态信息以及所述电瓶标识发送到后台服务器；以及
结算步骤，后台服务器基于所述电瓶标识、所述充电状态信息、以及与所述电瓶标识绑定的用户账户信息执行充电相关的费用结算。
2.如权利要求1所述的电动车的充电方法，其特征在于，在所述读取步骤和所述充电步骤之间进一步包括：
预扣费步骤，网关基于所述电瓶标识向后台服务器发起预扣费请求，后台服务器基于与所述电瓶标识绑定的用户账户信息进行相关于充电的预扣费。
3.如权利要求1所述的电动车的充电方法，其特征在于，在所述第一触发步骤之前进一步包括：
绑定步骤，后台服务器获得电动车的电瓶标识与用户账户信息并将两者实现绑定；以及
开通步骤，后台服务器对于已实现绑定的电瓶标识与用户账户信息开通相关于充电的预授权。
4.如权利要求3所述的电动车的充电方法，其特征在于，所述绑定步骤包括：
充电电源读取电动车的电瓶标识并通过基于电力线的载波通信方式传送到网关；
网关以规定方式展示所述电动车的电瓶标识；
用户获取网关所展示的电动车的电瓶标识并将电动车的电瓶标识与用户账户信息通过移动终端发送到后台服务器；以及
后台服务器将电动车的电瓶标识与用户账户信息实现绑定。
5.如权利要求1所述的电动车的充电方法，其特征在于，所述读取步骤包括：
充电电源读取电动车的电瓶标识，将电瓶标识转换为模拟信号；
将模拟信号加载到电力线上传输到网关；以及
网关从电力线上接收模拟信号并从模拟信号中解析出电动车的电瓶标识。
6.如权利要求1所述的电动车的充电方法，其特征在于，
所述第一触发条件包括：电动车和充电电源连接，
所述第二触发条件包括：电动车和充电电源断开连接。
7.如权利要求1所述的电动车的充电方法，其特征在于，
所述第一触发条件包括：网关手动控制或者用户手动控制开启充电电源对电动车的充电；
所述第二触发条件包括：网关手动控制或者用户手动控制关闭充电电源对电动车的充电。
8.如权利要求1所述的电动车的充电方法，其特征在于，
所述第二触发条件包括：电动车充满电或者已完成执行预定的充电策略。
9.一种电动车的充电方法，其特征在于，该方法包括：
第一触发步骤，根据第一触发条件，使得启动充电电源对电动车的充电；
获取步骤，从充电电源获取电动车的电瓶标识；
第二触发步骤，根据第二触发条件，使得停止充电电源对电动车的充电；以及
上传步骤，基于对电动车充电的启动和停止，获得电动车的充电状态信息，并且将所述充电状态信息以及所述电瓶标识上传。
10.如权利要求9所述的电动车的充电方法，其特征在于，在所述读取步骤和所述充电步骤之间进一步包括：
预扣费步骤，基于所述电瓶标识发起预扣费请求。
11.如权利要求9所述的电动车的充电方法，其特征在于，在所述第一触发步骤之前进一步包括：
绑定步骤，获得电动车的电瓶标识，以用于实现电动车电瓶与用户账户信息的绑定。
12.如权利要求11所述的电动车的充电方法，其特征在于，所述绑定步骤包括：
从充电电源获取基于电力线的载波通信方式传送来的电瓶标识；
以条码方式展示所述电动车的电瓶标识。
13.如权利要求9所述的电动车的充电方法，其特征在于，所述获取步骤包括：
通过电力线从充电电源接收由电瓶标识转换成的模拟信号；以及
从模拟信号中解析出电动车的电瓶标识。
14.如权利要求9所述的电动车的充电方法，其特征在于，
所述第一触发条件包括：电动车和充电电源连接，
所述第二触发条件包括：电动车和充电电源断开连接。
15.如权利要求9所述的电动车的充电方法，其特征在于，
所述第一触发条件包括：网关手动控制或者用户手动控制开启充电电源对电动车的充电；
所述第二触发条件包括：网关手动控制或者用户手动控制关闭充电电源对电动车的充电。
16.如权利要求9所述的电动车的充电方法，其特征在于，
所述第二触发条件包括：电动车充满电或者已完成执行预定的充电策略。
17.一种电动车的充电系统，其特征在于，包括：
充电电源，用于给电动车充电；以及
网关，与所述充电电源通过电力线连接，并且通过基于电力线的载波通信方式与所述电动车进行通信以通过所述充电电源从电动车获取电瓶标识。
18.如权利要求17所述的电动车的充电系统，其特征在于，所述充电电源包括：
电源模块，用于向电动车提供电能；
第一耦合模块，用于从电动车读取电动车的电瓶标识，将电动车的电瓶标识转换为模拟信号，并且将所述模拟信号加载到所述电力线上，
所述网关包括：
第二耦合模块，用于接收所述电力线上的所述模拟信号并从所述模拟信号中解析出电动车的电瓶标识。
19.如权利要求18所述的电动车的充电系统，其特征在于，进一步包括：
插座，用于接通或者断开电动车的充电。
20.如权利要求19所述的电动车的充电系统，其特征在于，进一步包括：
后台服务器，与所述网关通信连接，基于所述电动车的电瓶标识以及与电动车的电瓶标识绑定的用户信息对于所述电动车的充电进行控制并且执行充电相关的费用结算。
21.如权利要求18所述的电动车的充电系统，其特征在于，所述网关进一步包括：
通信模块，用于与所述后台服务器进行通信连接；以及
控制模块，基于来自所述后台服务器的对于所述电动车的充电进行控制的控制指令来控制所述插座的接通或者断开。
22.如权利要求21所述的电动车的充电系统，其特征在于，所述网关进一步包括：
展示模块，用于以规定方式展示所述电动车的电瓶标识。
23.如权利要求18所述的电动车的充电系统，其特征在于，所述第一耦合模块包括：
接口模块，用于读取电动车的电瓶标识；
数模转换模块，用于将电动车的电瓶标识转换为模拟信号；
调制模块，用于调制所述模拟信号；以及
载波模块，用于将所述模拟信号加载到所述电力线上。
24.如权利要求18所述的电动车的充电系统，其特征在于，所述第二耦合模块包括：
滤波模块，用于接收所述模拟信号并进行滤波；
模数转换模块，用于将滤波后的所述模拟信号转换为数字信号；以及
解调模块，用于从所述数字信号中解调出电动车的电瓶标识。
25.如权利要求22所述的电动车的充电系统，其特征在于，
所述展示模块以条码方式展示所述电动车的电瓶标识。
26.一种网关，其特征在于，包括：
耦合模块，用于接收电力线上的模拟信号并从模拟信号中解析出电动车的电瓶标识；
通信模块，用于与外部的后台服务器进行通信连接；以及
控制模块，用于基于来自外部的后台服务器的控制指令来控制电动的充电的接通或者断开。
27.如权利要求26所述的网关，其特征在于，所述耦合模块包括：
滤波模块，用于接收所述模拟信号并进行滤波；
模数转换模块，用于将滤波后的所述模拟信号转换为数字信号；以及
解调模块，用于从所述数字信号中解调出电动车的电瓶标识。
28.如权利要求27所述的网关，其特征在于，进一步包括：
展示模块，用于以规定方式展示电动车的电瓶标识。
29.如权利要求28所述的网关，其特征在于，
所述展示模块以条码方式展示所述电动车的电瓶标识。
30.一种用于电动车充电的充电电源，其特征在于，包括：
电源模块，用于向电动车提供电能；以及
耦合模块，用于读取电动车的电瓶标识并将电动车的电瓶标识转换为模拟信号，并且用于将所述模拟信号加载到电力线上。
31.如权利要求30所述的用于电动车充电的充电电源，其特征在于，所述耦合模块包括：
接口模块，用于读取电动车的电瓶标识；
数模转换模块，用于将电动车的电瓶标识转换为模拟信号；
调制模块，用于调制所述模拟信号；以及
载波模块，用于将所述模拟信号加载到电力线上。
32.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，
该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~16任意一项所述的电动车的充电方法。
33.一种计算机设备，包括存储模块、处理器以及存储在存储模块上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1~16任意一项所述的电动车的充电方法。
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