充电弓场站系统、电动汽车及电动汽车充电方法与流程

本发明属于电动汽车充电领域，尤其涉及一种充电弓场站系统、电动汽车及电动汽车充电方法。

背景技术：

目前，电动公交车、电动大巴车等大型车专用的充电弓因为其具有设备占地面积小、灵活建造的优势，适应城市道路及公交集中场站，成为了新型城市公共交通的充电设备的主力军。一般公交集中场站均设置多个充电弓，由于各个充电弓之间没有互相网络关联，当车辆进入场站需要充电时，只能通过司机自己观察或工作人员导引，识别站内各个充电弓的使用情况，再将需要充电的车辆开到位置进行充电，使充电弓使用效率及充电效率都大打折扣。

现有方案是为充电弓安装gprs模块或4g模块，接入广域网络后实现多个充电弓之间的互联通讯，但gprs模块或4g模块成本高、接入网速度受整体网络速度限制较严重、网络数据交换过程复杂。因此需要提出一种组网便利、数据交换透明简单、成本较低的充电弓场站系统及电动汽车充电方法。

技术实现要素：

本发明针对上述的多个充电弓与电动汽车之间没有便利网络相关联、数据交换过程复杂、成本高的技术问题，提出一种可自动组成网络、数据信息交互及时、充电弓状态智能显示、成本较低的充电弓场站系统、电动汽车及电动汽车充电方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

充电弓场站系统，包括多个充电弓，每个充电弓包括有记录有充电弓编号信息的特征模块，可对当下充电弓是否空闲进行识别的状态识别模块，以及携带当下充电弓状态信息和编号信息并发送的无线通信模块，其中，特征模块的输出端电性连接无线通信模块状态识别模块的输出端电性连接无线通信模块，多个充电弓中的无线通信模块组成局域网。

作为优选，其中至少一个充电弓中的无线通信模块设置为无线通信主路由，其他充电弓中的无线通信模块设置为无线通信从路由，无线通信主路由和无线通信从路由形成局域网。

作为优选，无线通信模块为zigebee模块、wifi模块或蓝牙模块其中之一种。

作为优选，充电弓上设置有可增强通信强度的天线。

电动汽车，包括本体，用于发送电动汽车驶入信号的广播模块，以及设置于所述本体上的车载无线通信模块，车载无线通信模块为上述充电弓场站系统中的无线通信从路由，其中，广播模块的输出端电性连接车载无线通信模块，当电动汽车进入充电弓场站系统中的局域网，车载无线通信模块发送电动汽车进入信息至充电弓，并接收每个充电弓发送的状态信息和编号信息。

作为优选，本体内设置有显示屏，显示屏内设有接收模块，接收模块电性连接车载无线通信模块，以接收并显示每个充电弓的状态。

电动汽车充电方法，基于上述的电动汽车，电动汽车进入充电弓场站系统，电动汽车上的车载无线通信模块与充电弓场站系统中的各充电弓无线通信模块共同组成局域网，电动汽车接收各充电弓的状态信息，当接收的充电弓信息为空闲时，通过充电弓的编号信息，电动汽车驶入至该充电弓处充电。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

通过在充电弓场站系统中的多个充电弓上设置多个无线通信模块，进而组成局域网，可以实现多个充电弓之间的自动连接。多个充电弓可自动组成局域网的功能让多个无线通信模块之间都能建立起联系，充电弓接收到的信息可通过多个无线通信模块间的通信线路进行传输，使得传输信息的可靠性大大提高，减少掉线频率，进而提高局域网内信息交互速度。

通过对电动汽车设置在局域网中可成为无线通信从路由的车载无线通信模块和用以发送电动汽车驶入信号广播模块，电动汽车可自动接收每个充电弓发送的状态信息和编号信息，进而实现了电动汽车与多个充电弓之间的局域网自动连接，充电弓的状态和编号信息可以通过局域网便利的共享给电动汽车。电动汽车司机无需自己寻找即可通过电动汽车显示屏上的充电弓状态选择适合的充电弓进行充电，该充电方法使用方便，可大大提高充电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明充电弓场站系统的充电弓的结构示意图；

图2为本发明充电弓场站系统的局域网示意图；

图3为本发明电动汽车的结构示意图；

图4为本发明电动汽车显示屏的信息图。

以上各图中：1、充电弓；11、特征模块；12、状态识别模块；13、无线通信模块；2、局域网；21、无线通信从路由；22、无线通信主路由；3、电动汽车；31、广播模块；32、接收模块；33、车载无线通信模块；34、显示屏。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提出了一种充电弓场站系统，该充电弓场站系统包括多个充电弓1，每个充电弓1包括有记录有充电弓编号信息的特征模块11，可对当下充电弓是否空闲进行识别的状态识别模块12，以及携带当下充电弓状态信息和编号信息并发送的无线通信模块13，其中，特征模块11的输出端电性连接无线通信模块13，状态识别模块12的输出端电性连接无线通信模块13，多个充电弓中的无线通信模块13组成局域网2。

上述中，所述特征模块11的主要作用在于对每个充电弓进行特征标记，如可对充电弓进行数字的依次排序，或通过使用命名系统依次命名，通过特征标记，能迅速识别相应充电弓；而状态识别模块，其主要识别当下充电弓是否在充电中，是否空闲，是否故障，以及因信号不良等原因导致的未知状态，通过状态的识别，可以有效的传送当下充电弓是否可充电。

本发明实施例通过设置在充电弓场站系统中的多个充电弓1中的无线通信模块13组成局域网2，可以实现多个充电弓之间的自动连接，多个充电弓可自动组成局域网的功能让多个无线通信模块13之间都能建立起联系，接收到的信息可通过多个无线通信模块13间的通信线路进行传输，使得传输信息的可靠性大大提高，减少掉线频率，进而提高局域网内信息交互速度。

进一步的，如图2所示，至少一个充电弓1中的无线通信模块13设置为无线通信主路由22，其他充电弓1中的无线通信模块13设置为无线通信从路由21，无线通信主路由22和无线通信从路由21形成局域网2。优选的，通过多个无线通信模块13的信号强度值对比，进而选择信号最强的无线通信模块13设置为无线通信主路由22。通过为局域网2设置一个无线通信主路由22和多个无线通信从路由21的方式，可以保证局域网2中的数据信息通过无线通信主路由22传送至多个无线通信从路由21，局域网2内数据信息交互速度快。这里的数据信息包括特征模块11中的充电弓编号信息和状态识别模块12中的充电弓状态信息。并且，如若充当无线通信主路由22的充电弓1产生故障与局域网2断开连接，局域网2会自动将适合的充电弓1中的无线通信模块13设置为新的无线通信主路由22，不会影响局域网2内的充电弓状态信息和编号信息的交互，从而保证了局域网2的网络可靠性。

进一步的，无线通信模块为zigebee模块、wifi模块或蓝牙模块其中之一种。其中，zigbee是基于ieee802.15.4标准的低功耗局域网协议，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。zigebee模块、wifi模块或蓝牙模块成本均在百元左右，可以实现较低成本的充电弓场站系统的局域网的组建。当场站内多个充电弓距离较远时，优选wifi模块和无线通信模块，可以实现远距离数据传输；当场站内充电弓和电动汽车数量较多时，优选zigebee模块，其可设置的网络结点多，可满足较多充电弓及电动汽车组网要求。

另外，如图1所示，充电弓1上设置有可增强通信强度的天线14。一般情况下，天线14均与充电弓1中的无线通信模块13电性连接，可以增强无线通信从路由21和无线通信主路由22的通信强度，保证了局域网2的网络可靠性。优选的，该天线14为吸盘式天线，具有连接牢固、安装便利的优势。

如图3所示，本发明还提出了一种电动汽车，该电动汽车包括本体3，用于发送电动汽车驶入信号的广播模块31，以及设置于本体3上的车载无线通信模块33，车载无线通信模块33设置为上述的局域网2中的无线通信从路由21，其中，广播模块31的输出端电性连接车载无线通信模块33，当电动汽车进入充电弓场站系统中的局域网2，车载无线通信模块33发送电动汽车进入信息至充电弓1，并接收每个充电弓1发送的状态信息和编号信息。电动汽车进入充电弓场站系统中的局域网2，意味着设置成为了无线通信从路由21的车载无线通信模块33，与无线通信主路由22或其他无线通信从路由21通信连接，电动汽车自动接收每个充电弓1发送的状态信息和编号信息，进而实现了电动汽车与多个充电弓之间的局域网自动连接，充电弓的状态和编号信息可以通过局域网2便利的共享给电动汽车。

继续参考图3，本体3内设置有显示屏34，显示屏34内设有接收模块32，接收模块32电性连接车载无线通信模块33，以接收并显示每个充电弓的状态。电动汽车的接收模块32可接收并显示每个充电弓的状态信息，例如充电中、空闲、故障、其他等，电动汽车司机无需再亲自下车或依靠其他工作人员完成对充电弓工作状态的查看，提高了充电弓使用的便利性。

本发明还提出了一种电动汽车充电方法，该电动汽车充电方法基于上述的电动汽车，电动汽车进入充电弓场站系统，电动汽车上的车载无线通信模块33与充电弓场站系统中的各充电弓无线通信模块13共同组成局域网2，电动汽车接收各充电弓1的状态信息和编号信息，当接收的充电弓状态信息为空闲时，通过充电弓的编号信息，电动汽车驶入至该充电弓处充电。

具体的，电动汽车进入充电弓场站系统，电动汽车本体3上的广播模块31发送电动汽车驶入信号，局域网2收到电动汽车驶入信号后将车载无线通信模块33配置为局域网2的新的无线通信从路由21，电动汽车自动接收每个充电弓1中的无线通信模块13发送的状态信息和编号信息，电动汽车司机通过车本体内的显示屏34查看场站内各充电弓1的状态信息和编号信息，举例如图4所示，08号为状态为空闲的充电弓，01、02以及03为状态为未知的充电弓。司机选择当前状态为空闲的充电弓1，将电动汽车驶入该充电弓1处进行充电，该充电弓1的状态识别模块12会将当前充电弓1状态更改为充电中。当电动汽车结束充电并驶离该充电弓后，该充电弓1的状态识别模块12将当前充电弓1状态更改为空闲，以便于后续其他电动汽车进入充电弓场站进行充电。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。