CN102542677A - 一种电动汽车智能充电桩及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车用充电装置，包括通信模块，用于充电装置与电动车运营中心和与要充电电动车之间的数据通信；身份识别模块，用于获取电动车身份信息；控制模块，用于将获取的电动车ID信息通过所述通信模块上报给所述运营中心，并接收运营中心反馈的结算信息；支付模块，用于电动车用户根据所述结算信息进行收费；充电模块，在所述支付模块收费成功后为电动汽车进行充电。

Description

一种电动汽车智能充电桩及方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车智能充电桩，属于电动汽车充放电技术领域。

背景技术

电动汽车尤其是纯电动汽车要想走进寻常百姓家，必须借助便捷的充电服务网络。目前，世界各国也正在积极制定电动汽车奖励和推广政策，帮助电动汽车早日实现商业化运营。

然而，由于电池的造价过高，制约着电动汽车的大规模使用，其次充电桩目前现状是作为运营终端一种，支付方式仅以充电时耗费电量作为支付度量标准，又由于不同电池充电效率高低不同，难以被用户接受，这种单一支付方式，不利于电动汽车的推广。最后，电池的历史使用记录缺乏，对电池的维护缺乏有效的依据。

本专利以电动汽车电池划归充电网络服务运营公司为基础，在电池以及车辆上配备唯一身份识别RFID标签，同时支持以充电接口与车载终端通讯的方式，获得车辆信息及电池信息，车辆信息和电池信息包括身份信息但不限于身份信息，并在运营中心建立相应数据档案。充电桩在识别电池和车辆身份后，通过通信网络将所需计费参数下载到充电桩，然后根据客户与充电网络服务运营公司所签订的合同，采取相应结算方式和流程，并支持多种支付方式，同时将车辆、电池和充电桩信息上传到运营中心，以便对客户和电池进行管理和充电桩状态信息的对外发布。

发明内容

本发明的目的提供一种电动汽车智能充电桩技术，以解决当前充电桩功能简单，结算方式和支付方式单一，不具备车辆或用户识别功能，不具备车辆信息及电池信息采集功能，不具备运营中心对外发布充电桩状态功能等诸多问题，实现电池、车辆以及充电桩的智能管理。

基于上述目的，本发明提供了一种电动车用充电装置，包括，

通信模块，用于充电装置与电动车运营中心和与要充电电动车之间的数据通信；

身份识别模块，用于获取电动车身份信息；

控制模块，用于将获取的电动车ID信息通过所述通信模块上报给所述运营中心，并接收运营中心反馈的结算信息；

支付模块，用于电动车用户根据所述结算信息进行收费；

充电模块，在所述支付模块收费成功后为电动汽车进行充电。

其中，

所述充电装置通过CAN总线与车载终端进行通信。

其中，

所述充电装置进一步包括RFID识别器，通过识别车身上安装的RFID标签来识别用户身份。

其中，

所述结算信息包括电动车用户与运营公司签订的合同类型和结算方式。

其中，

所述支付模块提供的支付方式包括现金支付，刷卡支付和预存账号自动付费之一或其组合。

其中，

所述支付模块还包括充值接口，用于专用卡充值和账户充值。

其中，

所述支付模块还包括电子识币单元，用于识别钞币真伪以及退币和找零。

其中，

所述控制模块根据识别结果判断要充电的电动车是否为合法车辆ID，若是，则读取车辆里程数，根据上次里程记录，获得电动汽车应所需要支付的里程数，计算充电完成所耗电量，根据租赁电池合同中规定电价进行结算，若为非合法车辆ID，则计算充电完成所耗电量，根据私有电池合同中规定电价进行结算。

本发明进一步提供了一种电动车充电方法，包括，

步骤1，车载终端将车辆ID、电池信息、里程信息传送给智能充电桩；

步骤2，智能充电桩将这些信息通过通信模块，向给运营管理中心提交充电申请；

步骤3，运营管理中心根据车辆ID信息将用户的帐户信息和结算信息进行查找，并回传给所述智能充电桩；

步骤4，所述智能充电桩根据用户的账户信息执行缴费或充值的命令；

步骤5，由客户根据选择的支付方式支付结束以后发送充电申请；

步骤6，智能充电桩核实后进行充电直到充电过程结束。

其中，

所述运营中心根据所述车辆ID判断是否合法，如果合法，则查找用户的账户信息进行计费，如果不合法，则根据电池用电量信息进行计费。

其中，

所述支付方式包括现金支付，刷卡支付和预存账号自动付费之一或其组合。

该发明的所达到的技术效果包括：

将充电桩与运营公司相连接，对电池和车辆的身份进行识别，同时也可通过充电接口与车载终端数据交互，使充电桩成为获取信息的终端；然后通过与运营中心通讯获得客户信息，以实现运营公司对充电桩、电动汽车和电池的智能化识别和管理；该发明可以根据客户合同提供多种结算方式，并支持多种支付方式。通过该发明，充电桩不再是单一简单的充电电源，而是兼具充电服务、识别和信息采集、客户交费与充值以及预约和信息发布为一体的综合智能服务终端。对于整个智能充换电服务网络而言，充电桩也成为一种可检测、可调度、可管理、可控制的网络节点。

通过以下结合附图对本发明优选实施方式的描述，本发明的其他特点、目的和效果将变得更加清楚和易于理解。

附图说明

图1所示为充电桩结构模块图；

图2所示为充电桩充电运营流程图。

在所有的上述附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

图1所示为根据本发明的实施例的智能充电桩的结构图，其中包括通信模块1、身份识别模块2、支付模块3、充电模块4、智能控制模块5。

其中，电动汽车用动力电池均为充电服务网络运营公司资产，动力电池和电动车辆具唯一RFID标签，用于标识车辆的ID和电池ID。并且使用该智能充电桩的电动车具有一车载终端，并且该车载终端与一里程计数器相连接，用于根据里程计数器记录的车辆实际行驶的里程数，并且该电动车的电池具有电池管理模块，能够记录电池的放电量及用电历史，车载终端能够收集上述信息，并通过其上的通信模块发送给运营中心。运营中心能够通过这些信息计算电池在用电量、电动车非行驶期间的电池用电量及电动车实际行驶的里程数。电动汽车还可包括车载终端，其具备与充电桩通讯的能力，电动汽车车载终端能够识别电池的身份，并具备获得电池信息的能力。

运营中心通过通讯网络与充电桩的通信模块1建立通讯连接，充电桩可通过通信模块1下载客户信息，自动选择结算流程，并上传电池和客户状态数据，作为服务历史记录。

通讯模块1主要用于上传通信和车载通信。上传通信主要是充电桩与运营中心的数据通讯传输，可采用无线网络(CDMA/GPRS/3G)，有线网络(光纤，双绞线，CAN)，或者光纤和WLAN相结合的方式与运营中心相连接。

身份识别模块2主要是充电桩与汽车之间的通信，来获取车辆ID和用户身份等。可以通过WLAN与EVT进行通信或者直接读取车辆的RFID标签来获取车辆身份信息。根据获取的信息，可以在基于电量的充电功能外，提供高级附加功能。例如，若车辆配置车载终端，智能充电桩仍可以通过WLAN或CAN等通信方式提供(站内)导航信息和获取里程来支持里程计费等高级功能。

支付模块3主要负责结算后的支付，该模块可以支持多种支付方式(银行卡，电卡，或者现金预存支付方式)。

支付模块3可按照智能控制模块根据不同的用户身份和不同的合同以及结算方式计算的具体费用数目进行收费。银行卡或智能电卡可通过安装标准刷卡操作模块实现。此外，通过安装电子识币***，可接受现金支付费用，并利用识币***与读卡***以及后台通信之间的配合实现利用现金为卡或账户充值。

此外，用户可以在运营管理平台设立账户并预存入资金，通过充电桩身份识别和远程通信直接从对应用户的账户上扣除费用，达到付费的全自动操作。

充电模块4主要功能是为电动汽车提供充电功能，通过CAN总线和汽车相连，进行充电。

智能控制模块5负责整个充电桩的管理，将读取到的数据上传给运营中心，通过通讯模块发布充电桩状态和下载客户、电池信息，为客户提供相应充电流程控制，对充电模块进行管理。

图2所示为图1中的充电桩的充电流程。

首先，电动汽车准备充电之前，会通过无线或者有线的方式，首先将自己的车辆ID，电池信息，里程信息，传送给智能充电桩；

接着，智能充电桩将这些信息通过通信模块，向给运营管理中心提交充电申请，运营管理中心确认，是否可以进行充电服务；

然后，运营管理中心确认后，查找用户信息，并将用户的帐户信息及结算信息等，回传给智能控制模块，由智能控制模块转发帐户信息并且支付模块发起执行缴费或充值得命令，比如可以提供现金，专用卡，可选择充电金额；

接着，由客户进行操作，比如放入现金，选定好欲充值的里程或电量，支付模块会首先完成支付操作，比如扣除帐户钱款，找零等。支付结束以后，由支付模块会将帐户的信息或现金交易信息发送给智能终端，作为充电申请。智能终端核实后，通知充电模块，可以进行充电，比如松开充电枪；

接着，用户取下充电枪，开始充电。当充电过程结束后，智能终端会提示客户结束充电，并且会将此次充电的信息，包括车辆ID，所充电量、里程，帐户情况发送给后台，后台进行核对，无误后将次客户的信息进行更新，存入本地数据库，并且将确认无误得信息回传给智能终端；

接着，智能终端通知充电模块，正常结束充电流程，可以结束，比如此时用户才可以将车上的充电枪松开放回充电桩。同时将所有信息转发给车载终端，客户可以通过智能充电桩得显示界面或车载终端来读取本次充电的细节信息。；

最后，汽车充电结束，离开充电桩。

优选地，本发明的智能充电桩还能够将状态信息发送给运营中心，运营中心通过通讯网络对外发布，当客户需要充电时，可以根据这些信息，获得最合适充电桩服务网点，对动力电池进行充电服务。

充电桩不同于充换电站，其运营根据客户与充电网络运营服务公司所签署的协议，由客户自助进行，其结算方式根据电池的资产所有人不同分为以下几个种类：

1.私有电池，即不属于运营服务网点的电池，没有合法的电池ID，并且电量结算：总付费＝充电电量×电量单价；

2.租赁电池，里程结算：总付费＝行驶里程×里程单价；(合法电池ID)

3.租赁电池，电量结算。

并且，如果是运营中心的租赁电池的用户，则可以通过签署的协议选择其中一种结算方式。

另外，充电桩的支付方式根据需要可以采用：现金、刷卡、自动付费。具体充电运营流程如下：

当充电车辆驶入充电桩身份识别范围内，充电桩会获得车辆以及电池身份信息，在获得客户口令确认后，下载客户合同及结算方式等信息，根据以上信息选择结算流程。不同结算方式所对应的流程分为如下：

1.私有电池，电量结算流程

对电池进行充电，直至充电完成。计算充电完成所耗电量，根据私有电池合同中规定电价进行结算，然后客户选择支付方式，进行支付。支付完成后，电量结算流程结束。结算后，充电桩向运营中心上传消费信息，至此，一次完成的充电过程结束。客户可在运营中心获得自己的消费历史记录。

2.租赁电池，里程结算流程

读取车辆里程数，根据上次里程记录，获得电动汽车应所需要支付的里程数，结算出所需费用，然后选择支付方式，进行支付。支付完成后，充电桩开始对电动汽车充电，直至充电完成后，里程结算流程完成。

3.租赁电池，电量结算流程

对电池进行充电，直至充电完成。计算充电完成所耗电量，根据租赁电池合同中规定电价进行结算，然后客户选择支付方式，进行支付。支付完成后，电量结算流程结束。结算后，充电桩向运营中心上传消费信息，至此，一次完成的充电过程结束。客户可在运营中心获得自己的消费历史记录。

充值分为为专用卡充值和为账户充值，具体流程如下流程如下：

1.专用卡充值

客户在充电桩上***专用卡，用户确认充值后，对充值进行现金支付，充电桩对修改充值卡中余额，并提交充值记录到运营中心。

2.账户充值

客户在充电桩上输入账户信息，得到确认后，对账户充值进行现金支付，充电桩向运营管理中心提交修改账户余额操作，操作成功后，运营中心记保存消费记录。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种电动车用充电装置，包括：

通信模块，用于充电装置与电动车运营中心和与要充电电动车之间的数据通信；

身份识别模块，用于获取电动车身份信息；

控制模块，用于将获取的电动车ID信息通过所述通信模块上报给所述运营中心，并接收运营中心反馈的结算信息；

支付模块，用于电动车用户根据所述结算信息进行收费；

充电模块，在所述支付模块收费成功后为电动汽车进行充电。

2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：

所述充电装置通过CAN总线与车载终端进行通信。

3.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：

所述充电装置进一步包括RFID识别器，通过识别车身上安装的RFID标签来识别用户身份。

4.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：

所述结算信息包括电动车用户与运营公司签订的合同类型和结算方式。

5.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：

所述支付模块提供的支付方式包括现金支付，刷卡支付和预存账号自动付费之一或其组合。

6.根据权利要求5所述的充电装置，其特征在于：

所述支付模块还包括充值接口，用于专用卡充值和账户充值。

7.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：

所述支付模块还包括电子识币单元，用于识别钞币真伪以及退币和找零。

8.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于：

所述控制模块根据识别结果判断要充电的电动车是否为合法车辆ID，若是，则读取车辆里程数，根据上次里程记录，获得电动汽车应所需要支付的里程数，计算充电完成所耗电量，根据租赁电池合同中规定电价进行结算，若为非合法车辆ID，则计算充电完成所耗电量，根据私有电池合同中规定电价进行结算。

9.一种电动车充电方法，包括：

步骤1，车载终端将车辆ID、电池信息、里程信息传送给智能充电桩；

步骤2，智能充电桩将这些信息通过通信模块，向给运营管理中心提交充电申请；

步骤3，运营管理中心根据车辆ID信息将用户的帐户信息和结算信息进行查找，并回传给所述智能充电桩；

步骤4，所述智能充电桩根据用户的账户信息执行缴费或充值的命令；

步骤5，由客户根据选择的支付方式支付结束以后发送充电申请；

步骤6，智能充电桩核实后进行充电直到充电过程结束。

10.根据权利要求9所述的充电方法，其特征在于：

所述运营中心根据所述车辆ID判断是否合法，如果合法，则查找用户的账户信息进行计费，如果不合法，则根据电池用电量信息进行计费。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：

所述支付方式包括现金支付，刷卡支付和预存账号自动付费之一或其组合。

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