智能直流充电桩及充电方法与流程

本发明涉及一种新能源电动汽车充电技术领域，特别是涉及了一种多功能智能直流充电桩。

背景技术：

随着我国汽车保有量的持续增加，汽车产生的石油消耗和尾气污染问题加重了我国的能源和环境压力。为此，政府提出了节能减排，开发可再生能源的政策方针。发展电动汽车产业既是有效化解能源危机的重要手段，也是缩短我国与发达国家在汽车产业上的差距，实现国内汽车自主创新的重要举措。要完成电动汽车的大量普及，基础充电设施必不可少。目前电动汽车充电桩市场上主要存在直流充电桩和交流充电桩两种类型，由于直流充电桩充电速度快，使用效率较高，因此现今使用十分普遍。

当前市场上的充电桩主要是通过刷卡计费模式进行充电运行。由于各个公司开发的充电桩消费卡互不兼容，因而造成用户只能使用所持消费卡对应的充电桩，限制了充电桩的使用范围。如遇到卡片丢失或损坏，将无法使用充电功能，给用户带来了极大的不便性。通过图像识别技术对电动汽车车牌进行信息读取后，由后台服务器对比存储信息正确后可进行充电及金额结算。但受到照明、车牌整洁度及雨雪天气因素等客观因素影响，识别结果会有一定的误差，造成用户无法充电使用。采用etc模式可有效解决识别准确度的问题，通过设置在充电桩桩体上的etc信号收发装置与电动汽车上的电子标签进行数据交互。在确认电动汽车及用户信息通过后可进行充电桩的使用及交易结算功能。不过由于etc计费模式需要在电动汽车上安装电子标签，有些车主并未在车子上设置有电子标签，因而也就无法正常使用充电桩进行充能服务。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种兼容性好且扩大用户使用范围的智能直流充电桩。

根据本发明的一个方面，提供一种智能直流充电桩，其包括用于将外部三相交流电转化成可调节的直流电的充电模块、用于充电电量的计费结算的计量模块以及控制模块，其还包括etc处理模块、图像处理模块以及用于存储用户信息的存储模块，通过控制模块结合etc处理模块、图像处理模块以及存储模块以使智能充电桩对电动汽车进行充电。

优选地，其还包括人机交互模块、环境检测模块和故障诊断模块，所述人机交互模块与环境检测模块、故障诊断模块相连接。

优选地，所述环境检测模块中设有mems传感器。

优选地，还包括通信模块，所述通信模块用于各模块间的数据交互及信息传输。

根据本发明的一个方面，提供一种使用上述的智能直流充电桩进行充电的方法，其包括：

通过etc装置读取电动汽车上电子标签的用户及电动汽车相关信息，若读取成功，则表明匹配信息成功可进行充电及计量计费服务；

若etc装置读取失败，则表明该电动汽车上并未设置电子标签，则由摄像装置对电动汽车牌照进行图像采集；

通过其图像处理模块与存储模块进行用户信息匹配，当匹配成功后，对电动汽车进行充电及计量计费服务。

优选地，采用etc装置上的信号收发装置并通过微波信号不断探索问询对应电动汽车上有无车载应答器(即电子标签)，如果得到回应，则通过专用短程通信标准协议(dsrc)进行用户身份信息的匹配确认。

优选地，采用摄像装置对其进行车牌号的识别处理，通过对用户电动汽车车牌号的拍摄，提取图像有效信息与存储模块中的用户信息进行匹配。

优选地，在完成充电后，通过在人机交互屏上选择交易结算，之后由计量模块计算充电电量及充电费用，最后通过etc处理模块进行充电费用的自动扣除。

优选地，通过故障诊断模块对其进行汽车检测与故障诊断。

本发明提供的智能直流充电桩，其将图像识别技术与etc识别技术相结合，依靠其技术可靠性和准确性的特点，有效解决了各公司充电桩消费卡不兼容、需要购买对应充电桩消费卡的问题，扩大了用户使用范围，满足了消费者进行充电服务的使用需求。

附图说明

图1为本发明的智能直流充电桩的结构图。

图2为本发明的智能直流充电桩和电动汽车的示意图。

图3为使用智能直流充电桩充电的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。

参阅图1所示，本发明的智能直流充电桩包含了充电模块、控制模块、存储模块、计量模块、通信模块、人机交互模块、环境检测模块、故障诊断模块、etc处理模块及图像处理模块。

充电模块用于将外部三相交流电转化成可调节的直流电，通过桩体上的充电枪连接电动汽车的充电接口，向电动汽车上的动力电池充能。存储模块用于存储用户相关信息，同时也可通过通信模块中的无线网络方式进行数据信息的传输以方便后台人员进行用户数据的管理。计量模块主要用于充电电量的计费结算。通信模块主要是用于实现充电桩内各模块间的数据交互及信息传输功能。控制模块作为充电桩内最核心的部分，结合etc(electronictollcollection，电子不停车收费系统)处理模块、图像处理模块与存储模块中的用户信息进行匹配确认，可用于实现充放电控制功能。人机交互模块与环境检测模块、故障诊断模块相连接，通过环境检测模块中的mems传感器，进行温湿度及空气质量数据的采集，使用户可以了解到周围环境的变化情况。当用户需要对自己的车子进行“体检”时，可以通过桩内故障诊断模块进行检测，了解电动汽车的状态信息。

具体地，结合图2、图3，以一个实施例来详述直流充电桩的工作原理：当用户将电动汽车停靠于直流充电桩充电区域过程中，该充电桩上的etc装置，具体为etc信号收发装置将首先通过微波信号不断探索问询对应电动汽车上有无车载应答器(即电子标签)。如果得到回应，则通过专用短程通信标准协议(dedicatedshortrangecommunications，dsrc)进行用户身份信息的匹配确认。当用户信息匹配成功后，桩内充电枪电子锁解锁，用户就可以实现给电动汽车的充能服务。在完成充电后，通过在人机交互屏上选择交易结算，之后由计量模块计算充电电量及充电费用，最后通过etc处理模块进行充电费用的自动扣除，并将消费金额信息发送至车主手机上，以供车主查看。如果etc装置无法得到电动汽车车载应答器的回应，那么充电桩识别系统将默认该车无电子标签，将采用直流充电桩上的摄像装置对其进行车牌号的识别处理，通过对用户电动汽车车牌号的拍摄，提取图像有效信息与存储模块中的用户信息进行匹配。当匹配完成后，充电桩内的充电枪解锁，用户才可以将充电枪插入电动汽车充电接口，开始进行充电服务。在完成充电工作后，同样由用户通过人机交互屏进行充电交易结算服务。在上述过程中，如果用户信息匹配失败或存储模块中录入信息有误都将会造成充电枪电子锁无法解锁，用户无法使用该充电桩为电动汽车进行充电服务。

在完成对电动汽车的充电工作后，用户还可以通过该智能直流充电桩故障诊断模块对其进行汽车检测与故障诊断。通过对电动汽车obd(车载诊断系统)接口进行读取，提供电动汽车维护和故障诊断服务，免去到4s店或其他维修门店的奔波之苦，方便车主对自己爱车的电动汽车信息进行详细了解，以避免后期遇到电动汽车行驶过程中突然出现的电动汽车故障问题。同时，利用充电桩环境检测模块中mems传感器体积小、功耗低、可靠性高的特点，实时检测周围环境如温度、湿度及空气质量等有关数据，以便用户了解周遭环境质量的变化。

本发明提供了一种基于etc与图像识别技术的新型智能直流充电桩，应用于电动汽车充电管理领域。通过桩体上的etc装置及摄像装置对电动汽车信息进行识别操作。若etc装置能够读取到电动汽车上电子标签的用户及电动汽车相关信息，则表明匹配信息成功可进行充电及计量计费服务；若etc装置读取失败，表明该电动汽车上并未设置电子标签，则由摄像装置对电动汽车牌照进行图像采集。通过其图像处理模块与存储模块进行用户信息匹配，当匹配成功后，用户就可以为电动汽车进行充电及计量计费服务。在整个充电及电量计费过程中，无需使用ic射频卡进行有关功能操作，避免了用户因忘带消费卡而无法进行充电操作，同时也解决了现今充电桩专卡专用的问题，扩大了用户使用充电设施的范围。不仅方便车主进行充电交易服务，也节约了企业成本，通过无卡化充电消费也体现其充电桩智能、高效的特点。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。