一种直流充电桩设备与电动汽车自动识别系统与方法与流程

本发明充电桩技术领域，尤其涉及一种直流充电桩设备与电动汽车自动识别系统与方法。

背景技术：

随着汽车的使用量越来越多，汽车尾气给环境造成的影响也越来越严重，为了满足人们对汽车的需求，同时又减缓对环境的影响，目前，国家提倡“节能减排”，建议使用电动汽车。

目前无论是油电混合型电动汽车还是纯电动汽车，其最重要的能源来自于充电，目前，国内国外都使用充电桩对电动汽车进行充电，而国内及国外的电动汽车在电动汽车充电桩设备充电过程中，直流充电桩设备与电动汽车充电用户交互环节较繁琐，电动汽车在需要补充电量的情况下，由驾驶人员将车驾驶到充电桩设备附近安全停车熄火后。驾驶人员或充电桩服务人员将，充电桩的充电桩枪头插入至电动汽车的直流充电接口处。传统充电桩设备要求客户进行刷充电卡，输入密码，或者扫描APP操作才开始充电。以及通过直接读取电动汽车BMS通讯报文数据，解析报文中对应电动汽车的VIN码，但由于市场中不是所有电动汽车BMS都具有车辆VIN码，此方法具有一定局限性，这使得充电用者的用户体验非常不好，并且在团队级，或者电动汽车企业级用户充电过程中，由于目前充电桩设备本身需要刷充电卡或充电密码，充电卡及密码的丢失易造成团队电动汽车企业级用户在充电管理及财务结算过程中，出现严重的财务问题。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种直流充电桩设备与电动汽车自动识别系统与方法，能够在将充电枪插入电动汽车的充电接口上后自动读取出车辆的身份信息，自动进行识别，自动充电，充电过程简单、方便、快捷。

本发明公开一种直流充电桩设备与电动汽车自动识别系统，包括：

第一通讯设备：安装在直流充电桩中，所述第一通讯设备与充电桩内部的控制电路板电连接；

充电枪：设置在充电桩中，所述充电枪与充电桩控制电路板电连接，所述充电枪上设置有连接第一通讯设备的第一通信接口；

第二通讯设备：设置在电动汽车内部，第二通讯设备与电池管理系统电连接，在电动汽车的充电接口位置设置有与第二通讯设备连接的第二通信接口，充电枪插入到充电接口位置同时，第一通讯设备的第一通信接口与充电接口位置上的第二通信接口连接通讯，第一通讯设备自动搜索第二通讯设备，并建立通讯关系，读取第二通讯设备上关于电动汽车的身份信息，并进行匹配，匹配成功发送充电信号给充电桩内部的控制电路板，控制电路板控制充电枪给电动汽车充电，同时扣除所充电量的金额数

其中，所述第一通信接口为直流型充电枪的充电接口，所述第二通信接口为直流型电动汽车的充电接口上的CAN通信接口，当充电枪插入到充电接口上是，第一通讯设备通过充电枪上的充电接口与充电接口上的CAN通信接口与第二通讯设备连接通信。

其中，所述第一通信接口为设置在充电枪上的独立通信接口，所述第二通信接口为设置在充电接口上的独立通信接口，充电枪插入到充电接口的同时，第一通信接口与第二通信接口连接通信。

其中，其特征在于，所述第一通讯设备上设置有第一主控模块、第一电源模块和第一存储模块，所述第一电源模块和第一存储模块同时与第一主控模块电连接，所述第一电源模块与充电桩上的电源电连接，第一主控模块与充电枪电连接，当充电接口上连接好充电枪后，第一主控模块通过充电枪自动接通充电接口的通信接口信号，读取第二通讯设备上的身份信息，所述第一存储模块中存储有身份数据库，第一主控模块接收到电动汽车的身份信息后调取第一存储模块中的身份数据库并进行对比。

其中，所述第二通讯设备包括第二主控模块和第二存储模块，所述第二存储模块与第二主控模块电连接，所述第二主控模块与充电接口上的通信接口电连接，第二存储模块中存储有电动汽车的身份信息，当第一通讯设备与第二通讯设备连接后，第二控制模块将电动汽车的身份信息通过通信接口传输给第一通讯设备。

其中，所述的身份信息包括车辆VIN码及充值卡信息，所述VIN码包括车辆的生产厂家、年代、车型、车身型式及代码、发动机代码、组装地点和额定电压值、额定电流值，充值信息包括卡号、车主身份信息，预存金额数，充值历史。

其中，所述第一通讯设备上还设置有报警模块，所述报警模块与第一主控模块电连接，所述报警模块上设置有蜂鸣器，第一主控模块控制报警模块的工作。

本发明还公开一种直流充电桩设备与电动汽车自动识别方法，包括以下步骤：

设备安装：将第一通讯设备安装在充电桩内，并与控制电路板电连接，将第二通讯设备安装在电动汽车内，并与充电接口以及电池管理系统电连接；

信号连通：将充电枪插入到电动汽车的直流型充电接口中，充电枪上的第一通信接口与充电接口处的第二通信接口连接通信，当装配完成，直流充电桩上的控制电路板与电动汽车上的电池管理系统相连通，当连通完成，控制电路板发送读取信号给第一通讯设备上的第一主控模块，第一主控模块主动通过充电枪以及与充电枪连接的充电接口与第二通讯设备上的第二主控模块建立通讯关系；

信号匹配：第二主控模块调取第二通讯设备上的第二存储模块的身份信息发送给第一主控模块，第一主控模块识别身份信息并调取第一通讯设备上的第一存储模块中的身份数据库进行匹配，判断该电动汽车是否符合充电条件；

充电：当所有的身份信息都匹配成功，第一通讯设备发送充电信息给控制电路板，控制电路板控制充电枪对电动汽车进行充电，并同时扣除对应所充电量的金额数；

结束充电：当电动汽车中的电池电量被充满，第二通讯设备发送停止信号给第一通讯设备，第一通讯设备将接收到的停止信号发送给控制电路板，控制电路板控制充电枪停止充电，同时扣款金额固定，并成功扣除。

其中，信息匹配过程中，第一主控模块将获取到的身份信息与第一存储模块上的身份数据库进行匹配，其中，身份信息包括车辆VIN码和充值卡信息，车辆VIN码包括车辆的生产厂家、年代、车型、车身型式及代码、发动机代码、组装地点和额定电压值、额定电流值，充值信息包括卡号、车主身份信息，预存金额数，充值历史，只有当车辆VIN码与充值卡信息都完全于身份数据库中的数据对应，并且预存金额数大于最低限额时，才算匹配成功。

其中，在匹配过程中，当身份信息有一个信息不匹配时，则不能算匹配成功，当匹配不成功时，第一主控模块控制报警模块进行报警，报警模块上的蜂鸣器发出报警声。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明公开一种直流充电桩设备与电动汽车自动识别系统与方法，只需要在直流充电桩上安装一个第一通讯设备，在电动汽车上安装一个第二通讯设备，第一通讯设备与控制电路板电连接并通讯，第二通讯设备与电池管理系统和充电接口电连接并通讯，充电接口位置处的第二通信接口与第二通讯设备电连接，当充电枪插入到充电接口上后，第一通讯设备就可以通过充电枪上设置的第一通信接口与充电接口位置处的第二通信接口连接通讯。第一通讯设备读取第二通讯设备上电动汽车的身份信息，并进行匹配，当匹配成功，则发送充电信息给控制电路板，控制电路板控制充电枪对电动汽车进行充电，并扣除对应充电所需的金额，当匹配不成功时，则不能进行充电，并进行报警提示。整个过程自动完成，无需人工操作，也无需人工进行充电刷卡，只需要在直流充电桩以及电动汽车上分别加装一个通讯设备，利用第一通信接口和第二通信接口为桥梁，使第一通讯设备与第二通讯设备进行通讯，从而进行电动汽车的身份识别，以及自动控制充电和自动扣款，整个过程自动完成，使充电更方便快捷，更为智能化，不必担心充电卡遗失给个人充电或者团体充电带来的充电不便。

附图说明

图1为本发明实施例第一种通信接口连接方式示意图；

图2为本发明实施例第二种通信接口连接方式示意图；

图3为本发明实施例第一种通信接口与第二设备连接示意图；

图4为本发明实施例第一通讯设备与第二通讯设备连接模块示意图；

图5为本发明实施例电动汽车自动识别的方法流程图。

主要元件说明：

1、充电桩 2、电动汽车

3、充电枪 4、第一通讯设备

5、第二通讯设备 11、控制电路板

21、电池管理系统 22、充电接口

41、第一主控模块 42、第一电压模块

43、第一存储模块 44、报警模块

51、第二主控模块 52、第二存储模块。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1-图2，本发明公开一种有线通讯直流充电桩设备电动汽车自动识别系统，主要是用于自动识别电动汽车的身份信息以及进行自动充电，自动扣费，实现这一功能的主要设备包括直流充电桩1、电动汽车2和安装在直流充电桩1上的充电枪3，本发明是通过在直流充电桩1上安装一个第一通讯设备4，在电动汽车2上安装一个第二通讯设备5，同时在充电枪3上安装一个第一通信接口，在电动汽车的充电接口位置设置一个第二通信接口，利用充电枪3要插入到充电接口中充电，实现第一通信接口与第二通信接口的连接。而第一通信接口和第二通讯接口有两种方式存在，一种是直接利用直流充电枪上的充电口作为第一通信接口，如图1所示，利用充电接口作为第二通讯接口，通过直流充电接口上的CAN通信接口进行通讯，使第一通讯设备4与第二通讯设备5通讯连接，从而进行自动身份匹配，自动充电与自动扣费。另一种是在枪上单独设置一个独立的接口作为第一通信接口，如图2所示，在充电接口位置处设置一个独立的接口作为第二通信接口，当充电枪与充电接口连接的同时，让第一通信接口与第二通信接口进行连接通信即可，此种方案的接口可以为RS232或者RS485接口，也可以是其他任何一种接口，只要将第一通信接口与第一通讯设备4连接，将第二通信接口与第二通讯设备5连接即可。

第一种方案与第二种方案只是接口的位置不同，其他的连接关系以及工作原理是一样的，以第一种接口的连接方案作为实施例具体说明本发明的主要工作原理。

请参阅图3，在本实施例中，第一通讯设备4与直流充电桩1上的控制电路板11以及充电枪3电连接，而第二通讯设备5与电动汽车2的电池管理系统21电连接，同时与电动汽车2上的充电接口22电连接，在本实施例中，第二通讯设备5主要是与充电接口22上的第二通信接口电连接，本发明主要用于直流充电桩和直流型电动汽车，直流型充电接口22包括CC1端口、CC2端口、S+端口、S-端口、DC+端口、DC-端口、A+端口、A-端口和PE端口，其中CC1端口和CC2端口为充电连接确认端口，DC+端口为直流电源正端口，连接充电枪3的直流电源电池正极，DC-端口为直流电源负端口，连接充电枪3的直流电源电池负极，PE端口为保护接地端，A+端为低压辅助电源正极，A-端为低压辅助电源负极，S+端口与S-端口为通信接口，用于信号传输的，在本发明中，则将第二通讯设备与充电接口22的S+端口和S-端口电连接，将S+端口和S-端口作为第二通信接口，充电枪3上的充电接口即为第一通信接口，固当充电枪3插入到充电接口22上时，与充电枪3连接的第一通讯设备4与第二通讯设备5有线连接在一起。

请参阅图4，在本实施例中，第一通讯设备4上设置有第一主控模块41、第一电源模块42和第一存储模块43，第一电源模块42和第一存储模块43同时与第一主控模块41电连接，第一电源模块42与充电桩1上的电源电连接进行充电，第一主控模块41与充电枪3电连接，当充电接口22上连接好充电枪3后，第一主控模块41通过充电枪3自动接通充电接口22的通信接口信号，读取第二通讯设备5上的身份信息，第一存储模块43中存储有身份数据库，第一主控模块41接收到电动汽车的身份信息后调取第一存储模块43中的身份数据库并进行对比。

在本实施例中，第二通讯设备5包括第二主控模块51和第二存储模块52，第二存储模块52与第二主控模块51电连接，第二主控模块51与充电接口22上的通信接口电连接，第二存储模块52中存储有电动汽车的身份信息，当第一通讯设备4与第二通讯设备5连接后，第二控制模块51将电动汽车的身份信息通过第二通信接口传输给第一通讯设备4，由第一通讯设备4对身份信息进行分析匹配，当匹配成功，则进行自动充电，并同步扣除充电所用的金额数，当匹配不成功，则不能进行自动充电。

请参阅图5，本发明的有线通讯直流充电桩设备电动汽车自动识别方法，包括以下步骤：

设备安装：将第一通讯设备4安装在充电桩1内，并与控制电路板11电连接，将第二通讯设备5安装在电动汽车内，并与充电接口22以及电池管理系统21电连接；

信号连通：将充电枪3插入到电动汽车2的直流型充电接口22中，当装配完成，直流型充电桩1上的控制电路板11与电动汽车2上的电池管理系统21相连通，当连通完成，控制电路板11发送读取信号给第一通讯设备4上的第一主控模块41，第一主控模块41主动通过充电枪3上的第一通信接口以及与电动汽车2上的充电接口22与第二通讯设备5上的第二主控模块51建立通讯关系；

信号匹配：第二主控模块51调取第二通讯设备5上的第二存储模块52的身份信息发送给第一主控模块41，第一主控模块41识别身份信息并调取第一通讯设备4上的第一存储模块43中的身份数据库进行匹配，判断该电动汽车是否符合充电条件；

充电：当所有的身份信息都匹配成功，第一通讯设备4发送充电信息给控制电路板11，控制电路板11控制充电枪3对电动汽车2进行充电；

结束充电：当电动汽车2中的电池电量被充满，第二通讯设备5发送停止信号给第一通讯设备4，第一通讯设备4将接收到的停止信号发送给控制电路板11，控制电路板11控制充电枪3停止充电，同时停止扣费，在充电桩1上显示最终的充电量以及所需要的金额及余额，而在身份信息中充值卡信息部分，自动扣除所需的金额。

在本实施例中，信息匹配过程中，第一主控模块41将获取到的身份信息与第一存储模块43上的身份数据库进行匹配，其中，身份信息包括车辆VIN码和充值卡信息，车辆VIN码包括车辆的生产厂家、年代、车型、车身型式及代码、发动机代码、组装地点和额定电压值、额定电流值，充值信息包括卡号、车主身份信息，预存金额数，充值历史，只有当车辆VIN码与充值卡信息都完全于身份数据库中的数据对应，并且预存金额数大于最低限额时，才算匹配成功。

而在匹配过程中，当身份信息有一个信息不匹配时，则不能算匹配成功，当匹配不成功时，第一主控模块41控制报警模块44进行报警，报警模块44安装在第一通讯设备4上，且报警模块44上设置有蜂鸣器，当报警模块44被激活时，蜂鸣器发出报警声提醒工作人员或者充电人员核实相关信息，及时进行故障处理。

本发明的优势在于：

1、工作原理简单，实现容易，只需将自动识别装置分别安装在充电桩以及汽车中即可，通过充电枪插入电动汽车的充电接口中后或者第一通信接口与第二通信接口连接通信后，自动识别汽车的身份信息，并进行匹配与自动充电，操作过程简单，无需人工刷卡或者人工确认方式的信息确认，大大节省了充电流程；在充电前无需进行刷卡或者微信扫描等繁琐的作业，也不用担心充电卡等设备被遗失造成的充电不方便，本发明的身份识别装置，更为智能化，更方便、快捷。

2、自动进行充电并提醒，无需人工守着，当充电完成，自动停止充电，并边充电边扣除相应的费用，无需人工进行付款，使用更为方便快捷，节省操作时间；整个过程自动化完成，无需人工操作，也无需人工进行充电刷卡，不必担心充电卡遗失给个人充电或者团体充电带来的充电不便；

3、通过充电枪插入到电动汽车的充电接口中，就可以自动进行信息匹配，且进行充电以及费用的扣除，大大节省了充电的流程，此方法可以直接使电动汽车自动进行核心业务许可鉴权，而省略去充电卡及智能终端微信/APP鉴权步骤，大大简化电动汽车充电流程，而实现自动充电自动结算的功能。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。