CN107394836A - 一种充电设备、被充电设备及充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种充电设备、被充电设备及充电方法，其中该充电设备包括：第一充电接口，用于对被充电设备充电；第一光通讯单元，用于在所述充电设备处于充电状态时，接收所述被充电设备发送的电池状态信息；输出控制单元，用于根据所述电池状态信息调整充电状态。由此，即便在电磁屏蔽受限或不适用的场合，也能够降低干扰，保证通讯传导的有效和可靠。

Description

一种充电设备、被充电设备及充电方法

技术领域

本发明涉及充电技术领域，具体涉及一种充电设备、被充电设备及充电方法。

背景技术

在充电设备进行充电的过程中，充电设备和被充电设备需要进行安全充电所必要的信息的交互，例如充电设备的类型(比如直流或交流)、充电设备的最大输出电流、被充电设备的电压和温度等状态信息等等。

然而，充电设备与被充电设备之间的充电电流会对两者之间的通信信号造成信号干扰，这种干扰对于例如电动汽车等大型被充电设备而言会更加明显。以特斯拉的超级充电桩为例，其在输出电压为400V时，最大输出电流可达330A，如果没有充分的电磁屏蔽，如此大的充电电流会对通信信号造成严重的干扰。虽然电磁屏蔽在一定程度上可以减少信号干扰，但是在很多场合中电磁屏蔽的使用受到限制或根本不能使用，从而可能导致通信信号的失真，甚至充电异常。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于，充电设备与被充电设备之间的充电电流会对两者之间的通信信号造成信号干扰。

为此，本发明实施例提供了一种充电设备，包括：第一充电接口，用于对被充电设备充电；第一光通讯单元，用于在所述充电设备处于充电状态时，接收所述被充电设备发送的电池状态信息；输出控制单元，用于根据所述电池状态信息调整充电状态。

可选的，所述第一光通讯单元是无线激光通讯单元。

可选的，所述的充电设备还包括：第一非定向无线通讯单元，用于在所述充电设备未处于充电状态时，接收所述被充电设备发送的位置信息。

可选的，所述充电设备是反向受电弓。

本发明实施例还提供了一种被充电设备，包括：第二充电接口，用于与充电设备的第一充电接口配合以接收电能；第二光通讯单元，用于在所述被充电设备处于充电状态时，与所述充电设备的第一光通讯单元配合，以向所述充电设备发送电池状态信息。

可选的，所述第二光通讯单元是无线激光通讯单元。

可选的，所述的被充电设备还包括：第二非定向无线通讯单元，用于在所述被充电设备未处于充电状态时，与所述充电设备的第一非定向无线通讯单元配合，以向所述充电设备发送位置信息。

本发明实施例还提供了一种充电方法，包括：判断充电设备是否处于充电状态；当判断所述充电设备处于充电状态时，通过设置在所述充电设备上的光通讯单元接收被充电设备发送的电池状态信息；根据所述电池状态信息调整充电状态。

可选的，在所述判断所述充电设备是否处于充电状态的步骤之前，还包括：通过设置在所述充电设备上的非定向无线通讯单元获取所述被充电设备的位置；判断所述被充电设备是否到达充电位置；当所述被充电设备到达充电位置时，控制所述充电设备的充电接口与所述被充电设备上的充电接口接触。

本发明实施例还提供了一种充电设备，包括：充电接口、光通讯单元、存储器和处理器，所述充电接口、所述光通讯单元、所述存储器与所述处理器之间通过总线互相连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而实现上述充电方法。

本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，包括：所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机实现上述充电方法。

本发明实施例的充电设备、被充电设备和充电方法，在干扰最大的充电状态时，采用光通讯单元在充电设备和被充电设备进行通讯，由于光通讯具有定向传输、不怕强电磁场干扰等特点，从而即便在电磁屏蔽受限或不适用的场合，也能够降低干扰，保证通讯传导的有效和可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种充电设备和被充电设备的示意图；

图2为本发明实施例的另一种充电设备和被充电设备的示意图；

图3为本发明实施例的一种充电方法的流程图；

图4为本发明实施例的另一种充电方法的流程图；

图5为本发明实施例的一种充电装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

图1示出了根据本发明实施例的充电设备1A和被充电设备1B的示意图，其中充电设备1A例如可以是对电动汽车或列车进行充电的反向受电弓，被充电设备1B例如可以是电动汽车或列车。当然，本发明并不意在对充电设备和被充电设备进行任何限制，事实上，任何充电设备和被充电设备均是可行的。

如图1所示，该充电设备1A可以包括：

第一充电接口11A，用于对被充电设备1B充电。该充电接口可以是有线或无线接口。当该充电接口是有线接口时，该充电接口可以是插拔式接口，即目前电动轿车所常用的充电接口。为了保证电接触的稳定，这种插拔式接口通常做的比较紧，力气小的用户操作起来会比较困难，因此对于力气小的用户，磁吸式充电接口是优选的。当该充电接口是无线接口时，该充电接口可以是电磁感应式接口或者磁场共振式接口，其中后者对于大功率充电是优选的；

第一光通讯单元12A，用于在所述充电设备1A处于充电状态时，接收所述被充电设备发送的电池状态信息，该电池状态信息例如包括电池的温度、剩余电量等；与所述被充电设备1B进行通讯。光通信是一种以光波为传输介质的通讯方式，由于光波的频率高，因此具有抗电磁干扰强的优点。具体地，红外光、可见光和紫外光均可用于光通信。按照传输媒介的不同，光通讯可分为有线光通讯(主要包括光纤通信)和无线光通讯(也叫大气光通信)；

输出控制单元13A，用于根据所述电池状态信息调整充电状态。例如，当电池的温度过高时，输出控制单元可以降低充电电流；当电池的温度较低时，输出控制单元可以适当增大充电电流；当电池的电量接近全满时，输出控制单元可以降低充电电流以均衡电芯；此外，当根据电池状态信息判断电池异常时，输出控制单元还可以中断充电。

如图1所示，该被充电设备1B可以包括：

第二充电接口11B，用于与充电设备1A的第一充电接口11A配合以接收电能；

第二光通讯单元12B，用于在所述被充电设备1B处于充电状态时，与所述充电设备1A的第一光通讯单元12A配合，以向所述充电设备发送电池状态信息，该电池状态信息例如包括电池的温度、剩余电量等。

本发明实施例的充电设备和被充电设备，通过在干扰最大的充电状态时，采用光通讯单元与充电设备进行通讯，从而即便在电磁屏蔽受限或不适用的场合，也能够降低干扰，保证通讯传导的有效和可靠。

无线通讯由于省略了建立物理连接的步骤，所以通常比有线通讯要快捷，在一些需要快速建立通讯连接的场合有重要意义。另一方面，激光具有高定向性，安全性和抗干扰性都比非激光强。因此,在本发明的一些可选实施例中，第一光通讯单元例如可以是无线激光通讯单元，同样地，第二光通讯单元例如可以是无线激光通讯单元。

实施例2

图2示出了根据本发明实施例的充电设备和被充电设备的另一示意图，与实施例1类似，本实施例中的充电设备2A也包括第一充电接口21A、第一光通讯单元22A和输出控制单元24A，本实施例中的被充电设备2B也包括第二充电接口21B和第二光通讯单元22B。与实施例1的不同之处在于，本实施例中的充电设备2A还包括第一非定向无线通讯单元23A，被充电设备2B还包括第二非定向无线通讯单元23B，该第一非定向无线通讯单元23A和该第二非定向无线通讯单元23B相互配合，用于在未充电状态时，向所述充电设备发送位置信息，根据该位置信息可以判断被充电设备是否位于充电位置，为开始充电做好准备。

具体地，该第一非定向无线通讯单元、第二非定向无线通讯单元包括但不限于是WIFI、Zigbee或蓝牙通讯单元。

虽然光通讯单元具有抗干扰性强的优点，但是无论是有线光通讯或无线光通讯，都存在需要对准的问题，因此不是很快捷。相反的，如WIFI等非定向无线通讯，不需要对准即可建立通讯连接，虽然快捷但是在充电时容易受到干扰。本发明实施例在未充电状态时通过该第一非定向无线通讯单元23A和该第二非定向无线通讯单元23B进行通讯，在充电状态时通过该第一光通讯单元22A和该第二光通讯单元22B进行通讯，从而结合了两种通讯方式的优点，在充电的从准备充电、开始充电到结束充电的整个过程中都能提供便捷可靠的通讯连接。

实施例3

图3示出了本发明实施例的一种充电方法的流程图，该充电方法例如可以适用于上述实施例1、2中的充电设备和被充电设备。如图3所示，该充电方法可以包括：

S301.判断充电设备是否处于充电状态；当判断所述充电设备处于充电状态时，执行步骤S302；否则重复执行步骤S301，可选的，可以一定时间间隔来重复执行步骤S301；

具体的，可以通过检测充电接口的电流超过预定阈值来判断是否处于充电状态。

S302.通过设置在所述充电设备上的光通讯单元接收被充电设备发送的电池状态信息；

其中，该光通讯单元例如是如实施例1中所述的光通讯单元。被充电设备发送的电池状态信息例如可以包括：电池的电压、温度等状态信息。

S303.根据所述电池状态信息调整充电状态。

具体地，当被充电设备的电池温度过高时，可以降低充电电压或电流；当电池存在异常时，可以停止充电。

本发明实施例的充电方法，通过在电磁干扰最大的充电状态时，采用光通讯单元与充电设备进行通讯，从而即便在电磁屏蔽受限或不适用的场合，也能够降低干扰，保证通讯传导的有效和可靠。

虽然光通讯具有抗干扰强的优点，但是由于其定向性强的特点，难以单独依靠光通讯实现充电设备和被充电设备的自动配合。因此，在一些可选的实施例中，如图4所示，可以包括：

S401.通过设置在所述充电设备上的非定向无线通讯单元获取所述被充电设备的位置。

其中，所述充电设备上的非定向无线通讯单元应当先与被充电设备上的非定向无线通讯单元建立通讯连接，再接收被充电设备发送的其位置信息，被充电设备可通过GPS等定位装置获取其位置信息；

S402.判断所述被充电设备是否到达充电位置。当到达充电位置时，执行步骤S403；否则重复执行步骤S402，可选的，可以一定时间间隔来重复执行步骤S402；

该充电位置可以是一预先设定的位置范围，该位置范围使得充电设备的充电接口和被充电设备的充电接口可以方便的连接。例如，当被充电设备是无轨电车，充电设备是设置在站台上的反向充电弓时，无轨电车的上下乘客位置可以是充电位置；

S403.控制所述充电设备的充电接口与所述被充电设备上的充电接口接触。

这一步骤可以伴随着充电设备的充电接口和被充电设备的充电接口互相对准、接近、接触等动作。例如，当被充电设备是无轨电车，充电设备是反向充电弓时，当无轨电车到达充电位置后，控制反向充电弓下降，使该反向充电弓上的充电接口与无轨电车顶部的充电接口接近并完成接触。

在充电接口接触后、开始充电前，还可以有一些充电前的准备。例如，通过上述非定向无线通讯单元，充电设备向被充电设备发送充电设备信息，比如充电设备是直流充电还是交流充电，充电设备的充电电压和最大充电电流；被充电设备接收该充电设备信息后，根据该充电设备信息，配置充电请求数据并发送到充电设备，充电请求数据例如包括充电时间和充电电流曲线；充电设备检测被充电设备的电池电压，然后将该电池电压与接收到的充电请求数据进行匹配；如果匹配，则开始充电，否则拒绝充电。

此外，由于开始充电后非定向无线通讯会受到干扰，因此在所述充电设备的充电接口与所述被充电设备上的充电接口接触之后，还可以包括：

断开所述充电设备上的非定向无线通讯单元与所述被充电设备的通讯连接。

S404.详细内容参考步骤S301所述；

S405.详细内容参考步骤S302所述；

S406.详细内容参考步骤S303所述。

实施例4

图5是本发明实施例的充电装置的示意图。如图5所示，该充电装置包括：充电接口51、光通讯单元52、存储器53和处理器54，所述充电接口、所述光通讯单元、所述存储器与所述处理器之间通过总线50互相连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而实现实施例3所述的充电方法。

具体地，上述充电接口和光通信单元可以是如实施例1所述的充电接口和光通信单元；该存储器例如是一种非暂态计算机可读存储介质，包括但不限于是机械硬盘、光盘、固态硬盘、闪存等等；该处理器例如但不限于是中央处理器CPU、数字信号处理器DSP、单片机MCU或微处理器单元MPU。

实施例5

本发明实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机实现实施例3所述的充电方法。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种充电设备，其特征在于，包括：

第一充电接口，用于对被充电设备充电；

第一光通讯单元，用于在所述充电设备处于充电状态时，接收所述被充电设备发送的电池状态信息；

输出控制单元，用于根据所述电池状态信息调整充电状态。

2.根据权利要求1所述的充电设备，其特征在于，所述第一光通讯单元是无线激光通讯单元。

3.根据权利要求1或2所述的充电设备，其特征在于，还包括：

第一非定向无线通讯单元，用于在所述充电设备未处于充电状态时，接收所述被充电设备发送的位置信息。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的充电设备，其特征在于，所述充电设备是反向受电弓。

5.一种被充电设备，其特征在于，包括：

第二充电接口，用于与充电设备的第一充电接口配合以接收电能；

第二光通讯单元，用于在所述被充电设备处于充电状态时，与所述充电设备的第一光通讯单元配合，以向所述充电设备发送电池状态信息。

6.根据权利要求5所述的被充电设备，其特征在于，所述第二光通讯单元是无线激光通讯单元。

7.根据权利要求5或6所述的被充电设备，其特征在于，还包括：

第二非定向无线通讯单元，用于在所述被充电设备未处于充电状态时，与所述充电设备的第一非定向无线通讯单元配合，以向所述充电设备发送位置信息。

8.一种充电方法，其特征在于，包括：

判断充电设备是否处于充电状态；

当判断所述充电设备处于充电状态时，通过设置在所述充电设备上的光通讯单元接收被充电设备发送的电池状态信息；

根据所述电池状态信息调整充电状态。

9.根据权利要求8所述的充电方法，其特征在于，在所述判断所述充电设备是否处于充电状态的步骤之前，还包括：

通过设置在所述充电设备上的非定向无线通讯单元获取所述被充电设备的位置；

判断所述被充电设备是否到达充电位置；

当所述被充电设备到达充电位置时，控制所述充电设备的充电接口与所述被充电设备上的充电接口接触。

10.一种充电设备，其特征在于，包括：充电接口、光通讯单元、存储器和处理器，所述充电接口、所述光通讯单元、所述存储器与所述处理器之间通过总线互相连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而实现权利要求8或9所述的方法。

11.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，包括：所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使计算机实现权利要求8或9所述的方法。