CN107499166B - 充换电设施与充电口引导充换电方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充换电技术领域，特别是涉及一种充换电设施与充电口引导充换电方法及装置，其中，该方法包括：检测车辆入库动作；建立车辆与充换电设施的通讯连接；测量车辆与充换电设施之间的距离信息，根据所测距离信息调整车辆的入库姿势和入库的位置。本发明解决了不同车型与充换电设施如固定充电桩之间的充电距离估算不准，充电线拉过长或挂车上等用户体验差的问题，提供一种用户体验佳的自适应引导充电解决方案；同时，可以改善目前桩与车充电口位置不匹配的问题，解决了不同充电口与不同类型充换电设施适配的问题。适配过程可以智能判定，无需用户确认。

Description

充换电设施与充电口引导充换电方法及装置
技术领域
本发明涉及充换电技术领域，特别是涉及一种充换电设施与充电口引导充换电方法及装置。
背景技术
现有电动汽车的充电口位置往往不同，有的车型是在后方，有的车型是在前方，也有车型在引擎盖中间，而充换电设施的位置通常却比较固定，因此，常常出现如充电枪拉很长去完成充电的情况出现，用户体验较差。
此外，虽然现有技术中一些可移动的充电桩(譬如加装导轨的方式)，用以适配不同充电口位置的电动汽车或多车位共桩充电，但仍然有可能出现目标充电口与充电枪距离较远而需要拉很长线的情况。
另外，电动汽车普遍支持交流慢充、直流快充两种充电方式，其充电口的位置也不同，有的电动汽车还支持换电方式，目前也没有可以解决不同充电口适配对应充换电设施的方案。
有鉴于此，亟需一种自适应引导充换电的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充换电设施与充电口引导充换电方法及装置，解决不同车型与充换电设施如固定充电桩之间的充电距离估算不准，充电线拉过长等用户体验差的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明提供了一种充换电设施与充电口引导充换电方法，包括：检测车辆入库动作；建立车辆与充换电设施的通讯连接；其中，所述车辆具有多种类型的充电口，所述充换电设施包括多种类型的充电桩；获得车辆与充换电设施间的距离信息；根据所述距离信息、和所述充电口与所述充换电设施的适配类型，调整车辆的入库姿势和入库的位置；其中，所述入库姿势包括正向入库、倒向入库或斜向入库。
进一步的，所述检测车辆入库动作包括：由整车控制器发起检测车辆入库动作的请求或由充换电设施端发起检测车辆入库动作的请求。
进一步的，所述建立车辆与充换电设施的通讯连接包括：由车辆端发起建立通讯连接请求或由充换电设施端发起建立通讯连接请求。
进一步的，所述通讯连接方式包括Wifi、蓝牙BT、Zigbee、NFC及RFID。
进一步的，所述通讯连接方式为Wifi。
进一步的，所述获得车辆与充换电设施间的距离信息包括：启动距离测量发射器和距离测量接收器；其中，距离测量发射器配置于充电枪或换电部件上，距离测量接收器配置于车辆的充电口或被换电电池上。
进一步的，所述获得车辆与充换电设施间的距离信息包括：启动距离测量发射器和距离测量接收器；其中，距离测量发射器配置于车辆的充电口，距离测量接收器配置于充换电设施上。
进一步的，所述距离测量发射器的启动条件为：检测到车辆入库动作且完成建立电动车与充换电设施的通讯连接。
进一步的，所述距离测量发射器及距离测量接收器的测距方式为超声波测距或雷达测距。
进一步的，所述调整所述车辆的入库姿势和入库位置进一步包括根据所述距离信息、充换电设施可用性和用户需求自动调整所述车辆的入库姿势和入库位置。
进一步的，所述根据获得的距离信息调整车辆的入库姿势和入库的位置包括：基于获得的充电线线缆长度信息及距离信息，调整车辆的入库姿势和入库的位置。
进一步的，所述方法还包括：在建立车辆与充换电设施的通讯连接之前、同时或之后判断电动车是否为充换电设施对应的合法车辆，若是，则启动充换电鉴权流程并鉴权通过。
进一步的，所述方法还包括：在充电枪***充电口之后，通过电力线载波进行二次鉴权并鉴权通过。
进一步的，所述方法还包括：在车辆入库后，对鉴权通过的车辆进行充换电操作。
进一步的，所述根据所述距离信息、和所述充电口与所述充换电设施的适配类型，调整车辆的入库姿势和入库的位置还包括：根据所述距离信息、所述充电口与所述充换电设施的适配类型、以及所述充电口在车身的位置，调整车辆的入库姿势和入库的位置。
本发明还提供了一种充换电设施与充电口引导充换电装置，包括：检测模块，用于检测车辆入库动作；通讯模块，用于建立车辆与充换电设施的通讯连接；其中，所述车辆具有多种类型的充电口，所述充换电设施包括多种类型的充电桩；距离测量模块，用于获取车辆与充换电设施之间的距离信息；驾驶辅助模块，用于根据获取的距离信息、和所述充电口与所述充换电设施的适配类型，辅助车辆调整入库姿势和入库的位置；其中，所述入库姿势包括正向入库、倒向入库或斜向入库。
进一步的，所述通讯模块为Wifi模块。
进一步的，所述距离测量模块为超声波测距模块或雷达测距模块。
进一步的，所述距离测量模块包括距离测量发射模块及距离测量接收模块；
其中，所述距离测量发射模块配置于充电枪或换电部件上时，所述距离测量接收模块配置于车辆的充电口或被换电电池上；或，其中，所述距离测量发射模块配置于车辆的充电口，所述距离测量接收模块配置于充换电设施上。
进一步的，所述驾驶辅助模块还用于：基于获得的充电线线缆长度信息及距离测量模块获得的距离信息，辅助车辆调整入库姿势和入库的位置。
进一步的，所述装置还包括：鉴权模块，用于在建立车辆与充换电设施的通讯连接之前、同时或之后判断电动车是否为充换电设施对应的合法车辆，若是，则启动充换电鉴权流程并鉴权通过。
进一步的，所述装置还包括：二次鉴权模块，用于在充电枪***充电口之后，通过电力线载波进行二次鉴权并鉴权通过。
进一步的，所述驾驶辅助模块具体用于：根据所述距离信息、所述充电口与所述充换电设施的适配类型、以及所述充电口在车身的位置，调整车辆的入库姿势和入库的位置。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述指令在由一计算机或处理器执行时实现如任意方法的步骤。
本发明的优点及其效果，通过充换电设施与充电口引导充换电方法及装置，解决了不同车型与充换电设施如固定充电桩之间的充电距离估算不准，充电线拉过长或挂车上等用户体验差的问题，提供一种用户体验佳的自适应引导充电解决方案；同时，可以改善目前桩与车充电口位置不匹配的问题，解决了不同充电口与不同类型充换电设施适配的问题。适配过程可以智能判定，无需用户确认。
附图说明
图1是本发明充换电设施与充电口引导充换电方法的流程图；
图2是本发明充换电设施与充电口引导充换电方法中车端装置一实施例的示意图；
图3是应用本发明充换电设施与充电口引导充换电方法引导泊车的一实施例的场景示意图；
图4是本发明充换电设施与充电口引导充换电装置的结构框图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
参图1所示，本实施例提供了一种充换电设施与充电口引导充换电方法，包括：
步骤S1，VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)检测到车辆入库动作。另一方面，也可以从充换电设施端发起检测，譬如依靠视觉***。需要理解的是，通常的入库都是R挡(泊车档)入库，但本方案适用的入库动作也可能是正向的D挡入库，那么传输到VCU侧的不仅仅是车辆档位信息，还可以是结合摄像头图像捕捉信息，如观察是否有车位线；或者结合车库***信息，如进入某个车联网***车库或车库位置上对应的智能硬件设备。并且，该车辆入库动作可以是自动驾驶入库，也可以是车载***引导驾驶员进行手动入库。
步骤S2，建立电动汽车与充换电设施的通讯连接。以最常见的充电桩为例，该通讯连接主要用于电动汽车与充电桩进行数据交互，如传输充电桩类型信息、充电桩位置信息、充电桩可用性信息、充电桩性能参数信息等给车端，或将电动汽车的相关信息(如距离、鉴权握手信息等)传送到桩端。该通讯连接可以是由电动汽车端发起，也可以由充电桩端发起；通讯连接方式包括但不限于：Wifi、蓝牙BT、Zigbee、NFC、RFID等，本案中优选使用Wifi方式，便于后续启动鉴权。
步骤S3，启动距离测量发射器。距离测量发射器可以配置在电动汽车上，也可以配置在充电桩上；当配置在电动汽车上时，优选配置在充电口位置，此时，对应的距离测量接收器配置在充电桩上；当距离测量发射器配置在充换电设施上时，优选配置在充电枪/换电部件上，此时，距离测量接收器配置在电动汽车的充电口/被换电电池上。
步骤S4，根据距离测量接收器获得的距离信息，调整车辆的入库姿势和最终入库的位置。具体为根据距离测量装置获得的距离，以及充电口与充换电设施的适配类型，进行正向入库、倒向入库或斜向入库等任意角度的入库姿势，但需同时确保车辆最终停放在合理合规的入库位置，该操作可以通过车辆周身摄像头进行判定。优选的，距离测量装置可以为超声波测距装置，也可以是激光、红外、雷达、GPS等，不同的测距方式，其测距过程略有差异，此为现有技术内容，不在本方案赘述，本方案优选超声波测距或雷达测距方式。
优选的，距离测量的计算因子中，还应加入充电线线缆的长度，即最终入库位置为充电口与充电设施之间的距离能保证线缆的拉出长度最短。
进一步的，步骤S2建立通讯连接的之前/同时/之后判断电动汽车为充换电设施对应的合法车辆，如结论为是，则启动充换电鉴权流程并鉴权通过。
进一步的，为了减小距离测量装置的能耗，可在检测到车辆入库动作并且车辆与充换电设施建立了通讯连接之后，再启动距离测量装置。
进一步的，具体地鉴权判断过程可以是内置的密钥数据比对，如电动汽车的车架号(VIN码)、发动机编号(电动机编号)、电池编号、预设并存储在电动汽车里的专用识别编码、或其他可以识别电动汽车身份的编号等，判断主体可以是桩、或者云端。
进一步的，为了增强安全性，可加入加入二次鉴权机制，因为倒车有个过程，在上述鉴权通过到车完全停好，用户拔枪进行充电的过程中，可能因为鉴权保护时间(如3分钟内没有充电自动恢复为初始状态)，那么可以在充电枪***EV充电口之后，还能通过电力线载波方式进行二次鉴权确认，通过则启动充电。
进一步的，在步骤S4车辆入库后，对鉴权通过(验证为合法车辆)的电动汽车进行充换电操作，此时，桩则被授权给该EV进行充电。
该方法通过充换电设施与电动汽车交互，当车泊车入库需要进行充换电时，实时计算充电桩与目标充电口之间的最近距离，从而引导车辆泊入该最近距离的车位或车位内位置，同时将充换电设施中的充电线长并入计算过程，解决了不同车型与充换电设施如固定充电桩之间的充电距离估算不准，充电线拉过长或挂车上的各种用户体验差的问题。改善了目前充电桩与车充电口位置不匹配的问题，提供一种用户体验佳的自适应引导充电解决方案。同时解决了不同充电口与不同类型充换电设施适配的问题。适配过程可以智能判定，无需用户确认。另外，本发明通过在通讯过程本身同步嵌入鉴权机制，相比传统的充电桩鉴权需要刷卡、刷指纹、虹膜等或者使用手机APP，或者更佳传统的物理锁和物理钥匙方式更加智能化、用户体验更好。
参图2及图3所示，图2中车头方向朝上，该车左侧靠近车头位置为AC慢充充电口，右侧靠近车头位置为DC快充充电口；此外，该车配置有距离测量装置(图中未标出，此例为发射装置，配置在充电口侧)；以及摄像头若干(图中未标出)，用以辅助判定是否泊入了合法车位。
图3为本发明的其中一个场景实施例，结合图1流程及图2车端装置进行整体说明如下：
当车辆进入某车库片区时，以此场景为例，有3个空置停车位G1/G2/G3，在此3个空置停车位附近(图中左侧)配置有1个AC交流充电桩，以及一个DC直流充电桩，充电桩上配置有距离接收装置及Wifi通讯模块(图中未标出)。此时，当车辆VCU检测到车辆有泊车动作或泊车请求时，启动通讯连接，车辆与AC桩/DC桩分别握手，鉴别桩的可用性，车载***可以根据车主历史充电习惯或时间优先/电池寿命优先方式建议车主选择AC慢充或DC快充，也可以***自动选择，当选择完成后，建立通讯连接，启动鉴权握手。紧接着此步骤或于此同时进行距离信息判定，假设本例选择使用AC交流充电，由于AC充电口在车身左侧靠近车头位置，***根据距离信息反馈，并加入AC充电桩线缆长度信息，自动计算出入库姿势及合理合规的入库位置：本实施例中可以选择车头正向驶入G1位置，或者倒车泊入G2位置，因为充电口位于靠近车头侧，故而正向驶入G1位置是最优选择(距离最近的选择)。
当然，本案只是举了一个例子说明，现实中有多种场景不一一枚举，另有一些特殊场景譬如车位被占，或车位某部分被占，此时需要结合车身摄像头进行智能判定，入库方式也不仅限于倒车或正向驶入，也可以是侧向驶入(此时车库需要够大)。
另外，值得说明的是，本发明并未详细说明充电桩与汽车充电口距离测算的具体方法，系为现有技术，本发明重点结合距离、合法车库位置、充电桩及充电口类型等信息进行***判定流程。
在车辆入库完成后，车与桩之间经过之前的通讯握手已经完成鉴权，此时拔枪***对应充电口即启动充电，无需刷卡或再验证，完成整个流程。
参图4所示，本实施例还提供了一种充换电设施与充电口引导充换电装置，包括：
检测模块10，用于检测车辆入库动作。
检测模块10可内置于VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器)中，需要理解的是，通常的入库都是R挡(泊车档)入库，但本方案适用的入库动作也可能是正向的D挡入库，那么传输到VCU侧的不仅仅是车辆档位信息，还可以是结合摄像头图像捕捉信息，如观察是否有车位线；或者结合车库***信息，如进入某个车联网***车库或车库位置上对应的智能硬件设备。并且，该车辆入库动作可以是自动驾驶入库，也可以是车载***引导驾驶员进行手动入库。
通讯模块20，用于建立电动汽车与充换电设施的通讯连接。
以最常见的充电桩为例，通讯模块20主要用于电动汽车与充电桩进行数据交互，如传输充电桩类型信息、充电桩位置信息、充电桩可用性信息、充电桩性能参数信息等给车端，或将电动汽车的相关信息(如距离、鉴权握手信息等)传送到桩端。该通讯连接可以是由电动汽车端发起(建立连接请求)，也可以由充电桩端发起(建立连接请求)；通讯连接方式包括但不限于：Wifi、蓝牙BT、Zigbee、NFC、RFID等，本案中通讯模块20优选使用Wifi模块，便于后续启动鉴权。
距离测量模块30，用于获取电动汽车与充换电设施之间的距离信息。
距离测量模块30可以采用超声波测距模块，也可以采用激光、红外、雷达、GPS模块等，不同的测距方式，其测距过程略有差异，此为现有技术内容，不在本方案赘述，本方案优选超声波测距模块或雷达测距模块。
驾驶辅助模块40，用于根据获取的距离信息，辅助车辆调整入库姿势和最终入库的位置。具体为根据距离测量装置获得的距离，以及充电口与充换电设施的适配类型，进行正向入库、倒向入库或斜向入库等任意角度的入库姿势，但需同时确保车辆最终停放在合理合规的入库位置，该操作可以通过车辆周身摄像头进行判定。
进一步的，距离测量模块30包括距离测量发射模块及距离测量接收模块；其中，距离测量发射模块配置于充电枪或换电部件上时，距离测量接收模块配置于电动汽车的充电口或被换电电池上；
其中，距离测量发射模块配置于电动汽车的充电口，距离测量接收模块配置于充换电设施上。
进一步的，驾驶辅助模块还用于：
基于获得的充电线线缆长度信息及距离测量模块获得的距离信息，辅助车辆调整入库姿势和最终入库的位置。即在距离测量的计算因子中，加入充电线线缆的长度，此时，最终入库位置为充电口与充电设施之间的距离能保证线缆的拉出长度最短。
进一步的，该装置还包括：
鉴权模块，用于在建立电动汽车与充换电设施的通讯连接之前、同时或之后判断电动车是否为充换电设施对应的合法车辆，若是，则启动充换电鉴权流程并鉴权通过。
进一步的，该装置还可以包括二次鉴权模块。因为倒车有个过程，在上述鉴权通过到车完全停好，用户拔枪进行充电的过程中，可能超出鉴权保护时间(如3分钟内没有充电自动恢复为初始状态)。那么二次鉴权模块可以在充电枪***EV充电口之后，还能通过电力线载波方式进行二次鉴权确认，通过则启动充电，以此进一步提高鉴权的安全性。
通过该装置实现了充换电设施与电动汽车的交互，当车泊车入库需要进行充换电时，实时计算充电桩与目标充电口之间的最近距离，从而引导车辆泊入该最近距离的车位或车位内位置，同时将充换电设施中的充电线长并入计算过程，解决了不同车型与充换电设施如固定充电桩之间的充电距离估算不准，充电线拉过长或挂车上的各种用户体验差的问题。改善了目前充电桩与车充电口位置不匹配的问题，提供一种用户体验佳的自适应引导充电解决方案。同时解决了不同充电口与不同类型充换电设施适配的问题。适配过程可以智能判定，无需用户确认。另外，本发明通过在通讯过程本身同步嵌入鉴权机制，相比传统的充电桩鉴权需要刷卡、刷指纹、虹膜等或者使用手机APP，或者更佳传统的物理锁和物理钥匙方式更加智能化、用户体验更好。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，包括：
检测车辆入库动作；
建立车辆与充换电设施的通讯连接；其中，所述车辆具有多种类型的充电口，所述充换电设施包括多种类型的充电桩；
获得车辆与充换电设施间的距离信息；
根据所述距离信息、和所述充电口与所述充换电设施的适配类型，调整车辆的入库姿势和入库的位置；其中，所述入库姿势包括正向入库、倒向入库或斜向入库。
2.根据权利要求1所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，所述检测车辆入库动作包括：
由整车控制器发起检测车辆入库动作的请求或由充换电设施端发起检测车辆入库动作的请求。
3.根据权利要求2所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，所述建立车辆与充换电设施的通讯连接包括：
由车辆端发起建立通讯连接请求或由充换电设施端发起建立通讯连接请求。
4.根据权利要求3所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，所述通讯连接方式包括Wifi、蓝牙BT、Zigbee、NFC及RFID。
5.根据权利要求4所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，所述通讯连接方式为Wifi。
6.根据权利要求3所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，所述获得车辆与充换电设施间的距离信息包括：
启动距离测量发射器和距离测量接收器；
其中，距离测量发射器配置于充电枪或换电部件上，距离测量接收器配置于车辆的充电口或被换电电池上。
7.根据权利要求3所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，所述获得车辆与充换电设施间的距离信息包括：
启动距离测量发射器和距离测量接收器；
其中，距离测量发射器配置于车辆的充电口，距离测量接收器配置于充换电设施上。
8.根据权利要求6或7所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，所述距离测量发射器的启动条件为：
检测到车辆入库动作且完成建立电动车与充换电设施的通讯连接。
9.根据权利要求8所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，所述距离测量发射器及距离测量接收器的测距方式为超声波测距或雷达测距。
10.根据权利要求8所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，所述调整所述车辆的入库姿势和入库位置进一步包括根据所述距离信息、充换电设施可用性和用户需求自动调整所述车辆的入库姿势和入库位置。
11.根据权利要求9所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，所述根据获得的距离信息调整车辆的入库姿势和入库的位置包括：
基于获得的充电线线缆长度信息及距离信息，调整车辆的入库姿势和入库的位置。
12.根据权利要求11所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，还包括：
在建立车辆与充换电设施的通讯连接之前、同时或之后判断电动车是否为充换电设施对应的合法车辆，若是，则启动充换电鉴权流程并鉴权通过。
13.根据权利要求12所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，还包括：在充电枪***充电口之后，通过电力线载波进行二次鉴权并鉴权通过。
14.根据权利要求12或13所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，还包括：
在车辆入库后，对鉴权通过的车辆进行充换电操作。
15.根据权利要求1所述的充换电设施与充电口引导充换电方法，其特征在于，所述根据所述距离信息、和所述充电口与所述充换电设施的适配类型，调整车辆的入库姿势和入库的位置还包括：
根据所述距离信息、所述充电口与所述充换电设施的适配类型、以及所述充电口在车身的位置，调整车辆的入库姿势和入库的位置。
16.一种充换电设施与充电口引导充换电装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测车辆入库动作；
通讯模块，用于建立车辆与充换电设施的通讯连接；其中，所述车辆具有多种类型的充电口，所述充换电设施包括多种类型的充电桩；
距离测量模块，用于获取车辆与充换电设施之间的距离信息；
驾驶辅助模块，用于根据获取的距离信息、和所述充电口与所述充换电设施的适配类型，辅助车辆调整入库姿势和入库的位置；其中，所述入库姿势包括正向入库、倒向入库或斜向入库。
17.根据权利要求16所述的充换电设施与充电口引导充换电装置，其特征在于，所述通讯模块为Wifi模块。
18.根据权利要求16所述的充换电设施与充电口引导充换电装置，其特征在于，所述距离测量模块为超声波测距模块或雷达测距模块。
19.根据权利要求18所述的充换电设施与充电口引导充换电装置，其特征在于，所述距离测量模块包括距离测量发射模块及距离测量接收模块；
其中，所述距离测量发射模块配置于充电枪或换电部件上时，所述距离测量接收模块配置于车辆的充电口或被换电电池上；
或，其中，所述距离测量发射模块配置于车辆的充电口，所述距离测量接收模块配置于充换电设施上。
20.根据权利要求16所述的充换电设施与充电口引导充换电装置，其特征在于，所述驾驶辅助模块还用于：
基于获得的充电线线缆长度信息及距离测量模块获得的距离信息，辅助车辆调整入库姿势和入库的位置。
21.根据权利要求20所述的充换电设施与充电口引导充换电装置，其特征在于，还包括：
鉴权模块，用于在建立车辆与充换电设施的通讯连接之前、同时或之后判断电动车是否为充换电设施对应的合法车辆，若是，则启动充换电鉴权流程并鉴权通过。
22.根据权利要求21所述的充换电设施与充电口引导充换电装置，其特征在于，还包括：
二次鉴权模块，用于在充电枪***充电口之后，通过电力线载波进行二次鉴权并鉴权通过。
23.根据权利要求16所述的充换电设施与充电口引导充换电装置，其特征在于，所述驾驶辅助模块具体用于：根据所述距离信息、所述充电口与所述充换电设施的适配类型、以及所述充电口在车身的位置，调整车辆的入库姿势和入库的位置。
24.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述指令在由一计算机或处理器执行时实现如权利要求1至15中任意一项权利要求所述的方法的步骤。
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