汽车充电系统及其充电方法与流程

本发明涉及汽车充电领域，尤其涉及一种汽车充电系统及其充电方法。

背景技术：

在现有的汽车充电过程中，不论是有线充电方式还是无线充电方式，一个充电桩只能检测到本充电桩的状态，如本充电桩的输出电压、电流等，多个充电桩之间并无信息交互，也没有全局性的后台管理支撑。汽车只能检测到自身的状态，如蓄电池电压。而实际上整套充电系统需要关心的参数不仅仅这是些，例如市电的参数波动、充电电路中各子模块的输入与输出、各个部件温度对充电过程的影响等，无法全面掌握和了解。这种方式下，一旦出现充电异常，很难判断问题出在哪里，造成故障排查难度大，业务中断时间长，设备有效利用率低等情况，整体充电过程中的用户感受降低，充电桩运营商在维护和管理方面也会增加成本。

因此，现有的汽车充电过程中无法对整个充电系统进行监控，进而导致充电异常时无法快速判断故障原因，使得业务中断时间长的问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于解决现有的汽车充电过程中无法对整个充电系统进行监控，进而导致充电异常时无法快速判断故障原因，使得业务中断时间长的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种汽车充电系统，所述汽车充电系统包括服务器、充电桩主控单元以及与所述充电桩主控单元连接的充电桩；

所述充电桩主控单元，用于在充电桩对充电汽车进行充电时，获取所述充电桩和所述充电汽车的状态信息；

所述充电桩主控单元，还用于将所获取的状态信息发送至所述服务器；

所述服务器，用于判断所获取的状态信息是否异常；

所述服务器，还用于若所获取的状态信息异常，则对异常的状态信息进行显示，以便进行故障排查。

优选的，所述充电桩包括功率发送单元及至少二个充电线圈；

所述充电桩主控单元，用于在接收到充电汽车的连接请求时，建立与所述充电汽车的无线通信连接；

所述充电桩主控单元，还用于通过所述无线通信连接获取所述充电汽车的车位信息；

所述充电桩主控单元，还用于根据所述车位信息确定所述充电汽车对应的充电线圈和功率发送单元；

所述充电桩主控单元，还用于控制所确定的充电线圈与功率发送单元连通，以对所述充电汽车进行充电。

优选的，所述充电桩主控单元，还用于在充电桩对充电汽车进行充电时，获取所述充电桩的状态信息，并通过所述充电桩主控单元与所述充电汽车之间的无线通信连接获取所述充电汽车的状态信息。

优选的，所述充电线圈内设有rfid标签；

所述rfid标签，用于保存无线通信连接的接入信息和所述充电线圈对应的车位信息，以供充电汽车读取所述接入信息和所述车位信息。

优选的，所述服务器，还用于将所获取的状态信息发送至与所述充电汽车关联的移动终端。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种基于上述所述的汽车充电系统的汽车充电方法，所述汽车充电方法包括以下步骤：

在充电桩对充电汽车进行充电时，通过充电桩主控单元获取所述充电桩和所述充电汽车的状态信息；

通过所述充电桩主控单元将所获取的状态信息发送至服务器；

通过所述服务器判断所获取的状态信息是否异常；

若是，则通过所述服务器对异常的状态信息进行显示，以便进行故障排查。

优选的，所述充电桩包括功率发送单元及至少二个充电线圈；所述在充 电桩对充电汽车进行充电时，通过充电桩主控单元获取所述充电桩和所述充电汽车的状态信息的步骤之前，还包括：

在接收到充电汽车的连接请求时，通过所述充电桩主控单元建立与所述充电汽车的无线通信连接；

通过所述无线通信连接获取所述充电汽车的车位信息；

根据所述车位信息确定所述充电汽车对应的充电线圈和功率发送单元；

控制所确定的充电线圈与功率发送单元连通，以对所述充电汽车进行充电。

优选的，所述在充电桩对充电汽车进行充电时，通过充电桩主控单元获取所述充电桩和所述充电汽车的状态信息的步骤包括：

在充电桩对充电汽车进行充电时，通过所述充电桩主控单元获取所述充电桩的状态信息，并通过所述充电桩主控单元与所述充电汽车之间的无线通信连接获取所述充电汽车的状态信息。

优选的，所述充电线圈内设有rfid标签；所述在接收到充电汽车的连接请求时，通过所述充电桩主控单元建立与所述充电汽车的无线通信连接的步骤之前，还包括：

通过rfid标签保存无线通信连接的接入信息和所述充电线圈对应的车位信息，以供充电汽车读取所述接入信息和所述车位信息。

优选的，所述通过所述服务器对异常的状态信息进行显示的步骤之后，还包括：

通过所述服务器将所获取的状态信息发送至与所述充电汽车关联的移动终端。

本发明通过充电桩主控单元对充电桩和充电汽车的状态信息进行采集，并将采集到的状态信息发送至服务器，使得服务器能够根据整个充电系统的运行数据进行监控，并将监控到的异常信息进行显示，使得用户能够根据显示信息快速掌握故障信息，进行故障排查和处理。

附图说明

图1为本发明汽车充电系统的第一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明汽车充电系统的第二实施例的功能模块示意图；

图3为本发明汽车充电方法的第一实施例的流程示意图；

图4为本发明汽车充电方法的第二实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种汽车充电系统。

参照图1，图1为本发明汽车充电系统的第一实施例的功能模块示意图。

在本实施例中，所述汽车充电系统包括服务器10、充电桩主控单元20以及与所述充电桩主控单元20连接的充电桩30；

所述充电桩主控单元20，用于在充电桩对充电汽车进行充电时，获取所述充电桩和所述充电汽车的状态信息；

所述充电桩用于对充电汽车进行充电；所述充电桩主控单元可以对应控制一个或多个充电桩。在控制充电桩对充电汽车进行充电时，通过充电桩主控单元获取所述充电桩和所述充电汽车的状态信息。具体的，所述充电桩主控单元可以在充电桩对充电汽车进行充电时，获取所述充电桩的状态信息，并通过所述充电桩主控单元与所述充电汽车之间的无线通信连接获取所述充电汽车的状态信息。

所述充电桩的状态信息，为所述充电桩在充电时的相关数据。所述充电桩的状态信息可以包括但不限于：市电相关数据，如引入的市电电压、电流、频率、用电量；功率发送单元(ptc)相关数据，如电压、电流、频率的输入与输出值，以及设备温度；充电线圈(prc)相关数据，如输入电压、电流、频率及设备温度；与该充电桩相关的其它指标，如设备温度、周围环境温度和湿度、水淹及门禁告警等等。

所述充电汽车的状态信息，为所述充电汽车在充电时的相关数据。所述充电汽车的状态信息包括但不限于：车载线圈(puc)相关数据，如输出电压、电流、频率及设备温度；车载功率接收单元(ppc)相关数据，如电压、电流、频率的输入与输出值，以及设备温度；所述充电汽车蓄电池电量、温 度信息；所述充电汽车其它提示信息，如车门窗未关、钥匙未拔、车内环境温度等。

具体的，可以通过设置相应的电压、电流、频率、温度等等的传感器，通过传感器采集上述的状态信息，并将采集到的状态信息传输到所述充电桩主控单元，例如：可以在充电桩的交流输入端设置用于检测电压、电流、频率等等的传感器，以检测市电相关数据，如引入的市电电压、电流、频率、用电量等等。

进一步的，为了提高本发明汽车充电系统的稳定性，所述汽车充电系统还可以包括备用充电桩主控单元，以实现主备复用或负荷分担。

所述充电桩主控单元20，还用于将所获取的状态信息发送至所述服务器；

所述充电桩主控单元获取到所述充电桩和所述充电汽车的状态信息后，将所获取的状态信息发送至服务器。具体的，可以通过专网或者通过现有的公用网络将所获取的状态信息发送至所述服务器。

所述服务器10，用于判断所获取的状态信息是否异常；

所述服务器10，还用于若所获取的状态信息异常，则对异常的状态信息进行显示，以便进行故障排查。

所述服务器判断所获取的状态信息是否异常，若所获取的状态信息异常，则对异常的状态信息进行显示，以便进行故障排查。具体的，所述服务器在接收到所述状态信息时，可以通过预设的各个阈值对相应的状态信息进行判断，例如：将充电汽车的电池温度与预设的温度阈值进行比对，在电池温度高于所述温度阈值时，确定电池温度异常，所述服务器控制显示所述电池温度，以便进行故障排查，或者所述服务器也可以在检测到电池温度异常时，发出指令至充电桩主控单元，以控制充电桩停止充电。

进一步的，所述服务器，还可以将所获取的状态信息发送至与所述充电汽车关联的移动终端，以供所述充电汽车的车主通过移动终端查询充电过程中各环节的状态信息。具体的，可以通过自主注册的方式，根据用户输入的注册信息将所述移动终端与对应的充电汽车关联起来，并移动终端与对应充电汽车的映射关系保存在所述服务器。

本实施例通过充电桩主控单元对充电桩和充电汽车的状态信息进行采集，并将采集到的状态信息发送至服务器，使得服务器能够根据整个充电系 统的运行数据进行监控，并将监控到的异常信息进行显示，使得用户能够根据显示信息快速掌握故障信息，进行故障排查和处理。

参照图2，图2为本发明汽车充电系统的第二实施例的功能模块示意图。基于上述汽车充电系统的第一实施例，所述充电桩30包括功率发送单元31及至少二个充电线圈32；

所述充电桩主控单元20，还用于在接收到充电汽车的连接请求时，建立与所述充电汽车的无线通信连接；

所述充电桩主控单元在接收到充电汽车的连接请求时，建立所述充电桩主控单元与所述充电汽车的电控单元的无线通信连接。所述无线通信连接，用于实现充电桩主控单元和充电汽车的电控单元之间的信息交互，所述无线通信连接可以是基于wifi(无线保真)技术所建立的短程无线通信连接。

优选的，本发明可以在充电线圈内设置rfid标签，所述rfid标签，用于保存无线通信连接的接入信息和所述充电线圈对应的车位信息，以供充电汽车读取所述接入信息和所述车位信息。充电汽车可以根据所读取的接入信息发出连接请求至充电桩主控单元，以请求建立与所述充电桩主控单元之间的无线通信连接。例如：所述接入信息可以是wi-fissid及对应的密码。

进一步的，在所述充电主控单元与所述充电汽车之间建立无线通信连接之后，所述充电桩主控单元可以通过所述无线通信连接获取所述充电汽车的身份信息，并将所述身份信息发送至所述服务器，以供所述服务器对所述充电车辆进行身份验证，在所述服务器对所述充电车辆的身份验证通过时，返回验证通过响应至所述充电桩主控单元，所述充电桩主控单元在接收到所述验证通过响应时控制充电桩对所述充电汽车进行充电。

所述充电桩主控单元20，还用于通过所述无线通信连接获取所述充电汽车的车位信息；

所述充电桩主控单元可以通过所述无线通信连接发送车位信息读取指令至所述充电汽车的电控单元，由所述充电汽车的电控单元返回对应的车位信息至所述充电桩主控单元。所述车位信息，可以由所述充电汽车在驶入对应的车位时，读取对应车位的rfid标签内的信息得到。

或者，也可以由所述充电汽车在所述无线通信连接建立时，发送对应的 车位信息至所述充电桩主控单元，以供所述充电桩主控单元控制所述车位对应的充电桩对所述充电汽车进行充电。

所述充电桩主控单元20，还用于根据所述车位信息确定所述充电汽车对应的充电线圈和功率发送单元；

所述充电桩主控单元20，还用于控制所确定的充电线圈与功率发送单元连通，以对所述充电汽车进行充电。

所述充电桩可以包括一个或多个功率发送单元，所述功率发送单元用于将输入的工频交流电转换成适合充电系统工作的较高频率的交流电，传送给充电线圈。所述充电线圈用于相当于变压器原边，用于将电能通过电磁感应方式传递给充电汽车的车载线圈。应当理解的是，充电汽车内对应设有功率接收单元和车载线圈，所述车载线圈，相当于变压器付边，用于接收电能；所述功率接收单元，用于将电能转换为适合蓄电池充电的电源方式，提供给充电汽车的蓄电池进行充电。

所述充电桩包括多个充电线圈，每个充电线圈对应一个车位，所述充电桩主控单元根据所述车位信息确定所述充电汽车对应的充电线圈和功率发送单元，并控制所确定的充电线圈与功率发送单元连通，以对所述充电汽车进行充电。当所述充电汽车充电完毕时，所述充电桩主控单元控制所述功率发送单元与所述充电线圈断开连接。使得一个充电桩可以给多个充电车位提供服务，当有车辆需要充电时，才将车位下面的充电线圈与充电桩里的功率发送单元连通，当充电完成或无车辆充电时，该车位下面的充电线圈不再与功率发送单元相连，从而将功率发送单元的资源释放出来，供其它有需要的车位使用。

本实施例通过功率发送单元对应多个充电线圈，并通过充电桩主控单元控制充电线圈与功率发送单元之间的连接，实现对充电的启停进行控制，使得一个充电桩可以对多个充电车位进行充电，提高了资源利用率。

基于如上所述的汽车充电系统，本发明进一步提供一种汽车充电方法。

参照图3，图3为本发明汽车充电方法的第一实施例的流程示意图。

在本实施例中，所述汽车充电方法包括以下步骤：

步骤s10，在充电桩对充电汽车进行充电时，通过充电桩主控单元获取所 述充电桩和所述充电汽车的状态信息；

所述充电桩用于对充电汽车进行充电；所述充电桩主控单元可以对应控制一个或多个充电桩。在控制充电桩对充电汽车进行充电时，通过充电桩主控单元获取所述充电桩和所述充电汽车的状态信息。具体的，可以在充电桩对充电汽车进行充电时，通过所述充电桩主控单元获取所述充电桩的状态信息，并通过所述充电桩主控单元与所述充电汽车之间的无线通信连接获取所述充电汽车的状态信息。

所述充电桩的状态信息，为所述充电桩在充电时的相关数据。所述充电桩的状态信息可以包括但不限于：市电相关数据，如引入的市电电压、电流、频率、用电量；功率发送单元(ptc)相关数据，如电压、电流、频率的输入与输出值，以及设备温度；充电线圈(prc)相关数据，如输入电压、电流、频率及设备温度；与该充电桩相关的其它指标，如设备温度、周围环境温度和湿度、水淹及门禁告警等等。

所述充电汽车的状态信息，为所述充电汽车在充电时的相关数据。所述充电汽车的状态信息包括但不限于：车载线圈(puc)相关数据，如输出电压、电流、频率及设备温度；车载功率接收单元(ppc)相关数据，如电压、电流、频率的输入与输出值，以及设备温度；所述充电汽车蓄电池电量、温度信息；所述充电汽车其它提示信息，如车门窗未关、钥匙未拔、车内环境温度等。

具体的，可以通过设置相应的电压、电流、频率、温度等等的传感器，通过传感器采集上述的状态信息，并将采集到的状态信息传输到所述充电桩主控单元，例如：可以在充电桩的交流输入端设置用于检测电压、电流、频率等等的传感器，以检测市电相关数据，如引入的市电电压、电流、频率、用电量等等。

进一步的，为了提高本发明汽车充电系统的稳定性，所述汽车充电系统还可以包括备用充电桩主控单元，以实现主备复用或负荷分担。

步骤s20，通过所述充电桩主控单元将所获取的状态信息发送至服务器；

所述充电桩主控单元获取到所述充电桩和所述充电汽车的状态信息后，将所获取的状态信息发送至服务器。具体的，可以通过专网或者通过现有的公用网络将所获取的状态信息发送至所述服务器。

步骤s30，通过所述服务器判断所获取的状态信息是否异常；

步骤s40，若是，则通过所述服务器对异常的状态信息进行显示，以便进行故障排查。

所述服务器判断所获取的状态信息是否异常，若所获取的状态信息异常，则对异常的状态信息进行显示，以便进行故障排查。具体的，所述服务器在接收到所述状态信息时，可以通过预设的各个阈值对相应的状态信息进行判断，例如：将充电汽车的电池温度与预设的温度阈值进行比对，在电池温度高于所述温度阈值时，确定电池温度异常，所述服务器控制显示所述电池温度，以便进行故障排查，或者所述服务器也可以在检测到电池温度异常时，发出指令至充电桩主控单元，以控制充电桩停止充电。

进一步的，还可以在所述步骤s40之后，通过所述服务器将所获取的状态信息发送至与所述充电汽车关联的移动终端，以供所述充电汽车的车主通过移动终端查询充电过程中各环节的状态信息。具体的，可以通过自主注册的方式，根据用户输入的注册信息将所述移动终端与对应的充电汽车关联起来，并移动终端与对应充电汽车的映射关系保存在所述服务器。

本实施例通过充电桩主控单元对充电桩和充电汽车的状态信息进行采集，并将采集到的状态信息发送至服务器，使得服务器能够根据整个充电系统的运行数据进行监控，并将监控到的异常信息进行显示，使得用户能够根据显示信息快速掌握故障信息，进行故障排查和处理。

参照图4，图4为本发明汽车充电方法的第二实施例的流程示意图。基于上述汽车充电方法的第一实施例，所述步骤s10之前还包括：

步骤s11，在接收到充电汽车的连接请求时，通过所述充电桩主控单元建立与所述充电汽车的无线通信连接；

所述充电桩主控单元在接收到充电汽车的连接请求时，建立所述充电桩主控单元与所述充电汽车的电控单元的无线通信连接。所述无线通信连接，用于实现充电桩主控单元和充电汽车的电控单元之间的信息交互，所述无线通信连接可以是基于wifi(无线保真)技术所建立的短程无线通信连接。

优选的，本发明可以在所述步骤s11之前，通过rfid标签保存无线通信连接的接入信息和所述充电线圈对应的车位信息，以供充电汽车读取所述接 入信息和所述车位信息。充电汽车可以根据所读取的接入信息发出连接请求至充电桩主控单元，以请求建立与所述充电桩主控单元之间的无线通信连接。例如：所述接入信息可以是wi-fissid及对应的密码。

进一步的，在所述充电主控单元与所述充电汽车之间建立无线通信连接之后，所述充电桩主控单元可以通过所述无线通信连接获取所述充电汽车的身份信息，并将所述身份信息发送至所述服务器，以供所述服务器对所述充电车辆进行身份验证，在所述服务器对所述充电车辆的身份验证通过时，返回验证通过响应至所述充电桩主控单元，所述充电桩主控单元在接收到所述验证通过响应时控制充电桩对所述充电汽车进行充电。

步骤s12，通过所述无线通信连接获取所述充电汽车的车位信息；

所述充电桩主控单元可以通过所述无线通信连接发送车位信息读取指令至所述充电汽车的电控单元，由所述充电汽车的电控单元返回对应的车位信息至所述充电桩主控单元。所述车位信息，可以由所述充电汽车在驶入对应的车位时，读取对应车位的rfid标签内的信息得到。

或者，也可以由所述充电汽车在所述无线通信连接建立时，发送对应的车位信息至所述充电桩主控单元，以供所述充电桩主控单元控制所述车位对应的充电桩对所述充电汽车进行充电。

步骤s13，根据所述车位信息确定所述充电汽车对应的充电线圈和功率发送单元；

步骤s14，控制所确定的充电线圈与功率发送单元连通，以对所述充电汽车进行充电。

所述充电桩可以包括一个或多个功率发送单元，所述功率发送单元用于将输入的工频交流电转换成适合充电系统工作的较高频率的交流电，传送给充电线圈。所述充电线圈用于相当于变压器原边，用于将电能通过电磁感应方式传递给充电汽车的车载线圈。应当理解的是，充电汽车内对应设有功率接收单元和车载线圈，所述车载线圈，相当于变压器付边，用于接收电能；所述功率接收单元，用于将电能转换为适合蓄电池充电的电源方式，提供给充电汽车的蓄电池进行充电。

所述充电桩包括多个充电线圈，每个充电线圈对应一个车位，所述充电桩主控单元根据所述车位信息确定所述充电汽车对应的充电线圈和功率发送 单元，并控制所确定的充电线圈与功率发送单元连通，以对所述充电汽车进行充电。当所述充电汽车充电完毕时，所述充电桩主控单元控制所述功率发送单元与所述充电线圈断开连接。使得一个充电桩可以给多个充电车位提供服务，当有车辆需要充电时，才将车位下面的充电线圈与充电桩里的功率发送单元连通，当充电完成或无车辆充电时，该车位下面的充电线圈不再与功率发送单元相连，从而将功率发送单元的资源释放出来，供其它有需要的车位使用。

本实施例通过功率发送单元对应多个充电线圈，并通过充电桩主控单元控制充电线圈与功率发送单元之间的连接，实现对充电的启停进行控制，使得一个充电桩可以对多个充电车位进行充电，提高了资源利用率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。