一种交流充电桩的充电控制方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 110143150 A(43)申请公布日 2019.08.20

(21)申请号 201910428492.7(22)申请日 2019.05.22

(71)申请人 重庆国翰能源发展有限公司

地址 401120 重庆市渝北区龙溪街道金山

路18号1幢27-7(72)发明人 刘崇汉　李杰　唐钊　

(74)专利代理机构 重庆中之信知识产权代理事

务所(普通合伙) 50213

代理人 雷晕(51)Int.Cl.

B60L 53/60(2019.01)B60L 53/66(2019.01)B60L 53/14(2019.01)

权利要求书2页 说明书5页 附图4页

()发明名称

一种交流充电桩的充电控制方法(57)摘要

本发明提供了一种交流充电桩的充电控制方法，基于集成多计费模式的交流充电桩，该方法包括如下步骤：步骤一、根据使用场景配置交流充电桩的计费模式，所述计费模式包括即插即用模式、刷卡模式和联网扫码模式；步骤二、根据配置的计费模式加载相应的功能模块并进行充电操作。本发明通过针对使用场景对交流充电桩的计费模式进行选择配置，适应性广，并且配置方法简单，无需厂家到场配置，易于使用。

CN 110143150 ACN 110143150 A

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1.一种交流充电桩的充电控制方法，基于集成多计费模式的交流充电桩，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一、根据使用场景配置交流充电桩的计费模式，所述计费模式包括即插即用模式、刷卡模式和联网扫码模式；

步骤二、根据配置的计费模式加载相应的功能模块并进行充电操作；其中，当配置为即插即用模式时，该方法包括如下子步骤：

S101、检测充电与车载充电器是否连接成功；S102、若连接成功则记录充电时间及充电桩起始电能值；S103、控制充电输出交流电；S104、检测充电与车载充电器是否连接断开，若断开则执行步骤S106，否则执行步骤S105；

S105、检测车载充电器的继电器是否闭合，若闭合则执行步骤S106，否则执行步骤S103；

S106、记录充电桩终止电能值并根据终止电能值和起始电能值计算费用；当配置为刷卡模式时，该方法包括如下子步骤：S201、检测充电与车载充电器是否连接成功；S202、若连接成功则提示用户进行刷卡认证；S203、若认证成功则记录充电时间及充电桩起始电能值；S204、控制充电输出交流电；S205、检测充电与车载充电器是否连接断开，若断开则执行步骤S207，否则执行步骤S206；

S206、检测车载充电器的继电器是否闭合，若闭合则执行步骤S207，否则执行步骤S204；

S207、记录充电桩终止电能值并根据终止电能值和起始电能值计算费用；S208、读取卡内余额并扣除相应金额；当配置为联网扫码模式时，该方法包括如下子步骤：S301、检测充电与车载充电器是否连接成功；S302、若连接成功则检测充电桩是否联网；S303、若网络可用，则提示用户选择充电模式，所述充电模式包括矩阵充电和支付充电；

S304、记录充电时间及充电桩起始电能值；S305、控制充电输出交流电；S306、检测充电与车载充电器是否连接断开，若断开则执行步骤S308，否则执行步骤S307；

S307、检测车载充电器的继电器是否闭合，若闭合则执行步骤S308，否则执行步骤S305；

S308、记录充电桩终止电能值并根据终止电能值和起始电能值计算费用；S309、通过扫码方式与消费者完成费用结算；其中，所述交流充电桩包括交流电源(1)、隔离直流电源(2)、单板控制单元(3)和充电

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(4)，所述单板控制单元(3)包括封装集成在PCB板上的计费模式配置模块(31)、电源电路(32)、主控模块(33)、充电控制电路(34)、计量监测模块(35)、通讯模块(36)、人机交互模块(37)和刷卡模块(38)，所述交流电源(1)分别与充电控制电路(34)、电源电路(32)和计量监测模块(35)连接，所述电源电路(32)与计费模式配置模块(31)连接，所述计费模式配置模块(31)与主控模块(33)连接，所述主控模块(33)分别与电源电路(32)、计量监测模块(35)、充电控制电路(34)、通讯模块(36)、人机交互模块(37)连接，所述刷卡模块(38)通过通讯模块(36)与主控模块(33)连接，所述计费模式配置模块(31)通过主控模块(33)配置刷卡模块(38)的支付功能；所述隔离直流电源(2)分别与充电控制电路(34)和计量监测模块(35)连接，所述充电控制电路(34)与充电(4)连接。

2.根据权利要求1所述的交流充电桩的充电控制方法，其特征在于：所述步骤一中，采用拨码开关配置计费模式。

3.根据权利要求2所述的交流充电桩的充电控制方法，其特征在于：所述计费模式由4位二进制码定义，所述拨码开关用于设置4位二进制码。

4.根据权利要求1所述的交流充电桩的充电控制方法，其特征在于，所述步骤二中，三种模式下的控制充电输出交流电，包括：

获取车载电池的电量状态；

根据电池状态动态调节充电参数，所述充电参数包括充电电流和充电电压；根据充电参数控制交流电的输出。

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一种交流充电桩的充电控制方法

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技术领域

[0001]本发明涉及充电桩技术领域，尤其涉及一种交流充电桩的充电控制方法。背景技术

[0002]近几年来和地方对电动汽车给予很大支持，现在很多城市都有自己的电动汽车推广计划，电动汽车市场的需求在的推动下有所增长。充电桩的功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。交流充电桩是一种安装在电动车外，与交流电网连接，通过车载充电机给电动汽车电池提供交流电源的充电装置，一般其有电量计量、计费、通信、控制等功能。现有交流充电桩功能单一，不能根据安装使用场景进行支付功能配置，例如在一些偏远充电站，其网络环境差，充电桩只需要能够简单充电计费功能即可，结算通过现金等方式结算；而在一些未开通扫码支付方式的城市，只能通过现金支付或者刷卡支付；而在一些比较现代化的城市，可能支持各种付款方式，因此需要根据使用场景而制造相应的充电桩，通用性较差。发明内容

[0003]针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种交流充电桩的充电控制方法，其目的在于解决现有充电桩计费模式单一，无法根据实际使用场景动态配置的问题。[0004]为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：[0005]根据本发明实施例，提供一种交流充电桩的充电控制方法，基于集成多计费模式的交流充电桩，该方法包括如下步骤：[0006]步骤一、根据使用场景配置交流充电桩的计费模式，所述计费模式包括即插即用模式、刷卡模式和联网扫码模式；[0007]步骤二、根据配置的计费模式加载相应的功能模块并进行充电操作；其中，当配置为即插即用模式时，该方法包括如下子步骤：[0008]S101、检测充电与车载充电器是否连接成功；[0009]S102、若连接成功则记录充电时间及起始电能值；[0010]S103、控制充电输出交流电；[0011]S104、检测充电与车载充电器是否连接断开，若断开则执行步骤S106，否则执行步骤S105；[0012]S105、检测车载充电器的继电器是否闭合，若闭合则执行步骤S106，否则执行步骤S103；

[0013]S106、记录终止电能值并根据终止电能值和起始电能值计算费用；[0014]当配置为刷卡模式时，该方法包括如下子步骤：[0015]S201、检测充电与车载充电器是否连接成功；[0016]S202、若连接成功则提示用户进行刷卡认证；

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S203、若认证成功则记录充电时间及起始电能值；

[0018]S204、控制充电输出交流电；[0019]S205、检测充电与车载充电器是否连接断开，若断开则执行步骤S207，否则执行步骤S206；[0020]S206、检测车载充电器的继电器是否闭合，若闭合则执行步骤S207，否则执行步骤S204；

[0021]S207、记录终止电能值并根据终止电能值和起始电能值计算费用；[0022]S208、读取卡内余额并扣除相应金额；[0023]当配置为联网扫码模式时，该方法包括如下子步骤：[0024]S301、检测充电与车载充电器是否连接成功；[0025]S302、若连接成功则检测充电桩是否联网；[0026]S303、若网络可用，则提示用户选择充电模式，所述充电模式包括矩阵充电和支付充电；

[0027]S304、记录充电时间及起始电能值；[0028]S305、控制充电输出交流电；[0029]S306、检测充电与车载充电器是否连接断开，若断开则执行步骤S308，否则执行步骤S307；[0030]S307、检测车载充电器的继电器是否闭合，若闭合则执行步骤S308，否则执行步骤S305；

[0031]S308、记录终止电能值并根据终止电能值和起始电能值计算费用；[0032]S309、通过扫码方式与消费者完成费用结算；[0033]其中，所述交流充电桩包括交流电源(1)、隔离直流电源(2)、单板控制单元(3)和充电(4)，所述单板控制单元(3)包括封装集成在PCB板上的计费模式配置模块(31)、电源电路(32)、主控模块(33)、充电控制电路(34)、计量监测模块(35)、通讯模块(36)、人机交互模块(37)和刷卡模块(38)，所述交流电源(1)分别与充电控制电路(34)、电源电路(32)和计量监测模块(35)连接，所述电源电路(32)与计费模式配置模块(31)连接，所述计费模式配置模块(31)与主控模块(33)连接，所述主控模块(33)分别与电源电路(32)、计量监测模块(35)、充电控制电路(34)、通讯模块(36)、人机交互模块(37)连接，所述刷卡模块(38)通过通讯模块(36)与主控模块(33)连接，所述计费模式配置模块(31)通过主控模块(33)配置刷卡模块(38)的支付功能；所述隔离直流电源(2)分别与充电控制电路(34)和计量监测模块(35)连接，所述充电控制电路(34)与充电(4)连接。[0034]进一步，所述步骤一中，采用拨码开关配置计费模式。[0035]进一步，所述计费模式由4位二进制码定义，所述拨码开关用于设置4位二进制码。[0036]进一步，所述步骤二中，三种模式下的控制充电输出交流电，包括：获取车载电池的电量状态；根据电池状态动态调节充电参数，所述充电参数包括充电电流和充电电压；根据充电参数控制交流电的输出。[0037]相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：[0038]通过对交流充电桩的计费模式进行配置，能够适应多种应用场景，无需针对使用场景定制相应的充电桩；并且配置方法简单，充电过程简单，提高了充电桩的通用性，便于

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普及推广。

附图说明

[0039]图1为本发明一种实施例示出的交流充电桩的充电控制方法流程图；[0040]图2为即插即用模式的充电控制方法流程图；[0041]图3为刷卡模式的充电控制方法流程图；

[0042]图4为联网扫码模式的充电控制方法流程图；

[0043]图5为本发明方法所基于的交流充电桩结构示意图。

具体实施方式

[0044]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。[0045]在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在本发明。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

[0046]本发明实施例提供的交流充电桩的充电控制方法，基于集成多计费模式的交流充电桩。如图1所示，图1是根据一示例性实施例示出的一种交流充电桩的充电控制方法，包括以下步骤：

[0047]步骤一、根据使用场景配置交流充电桩的计费模式，所述计费模式包括即插即用模式、刷卡模式和联网扫码模式；[0048]在该步骤一中，采用4位二进制码对计费模式进行配置，4位二进制码采用4个拨码开关进行设置，计费模式可以自定义配置，理论上4位二进制码可以定义16种计费模式，因为网络通讯包括多种通讯方式，例如4G、WIFI、ETH等，因此带有网络通讯的计费模式还包括基于多种网络制式的计费模式。[0049]步骤二、根据配置的计费模式加载相应的功能模块并进行充电操作；[0050]在该步骤二中，当配置为即插即用模式时，充电桩不激活网络通讯和刷卡功能，用户只需要插上充电，等待连接成功，即可启动充电，当充电结束时，充电桩检测到车载充电器的继电器闭合，即充电结束，计算费用。如图2所示，该方法包括如下子步骤：[0051]S101、检测充电与车载充电器是否连接成功；[0052]S102、若连接成功则记录充电时间及起始电能值；[0053]S103、控制充电输出交流电；[00]S104、检测充电与车载充电器是否连接断开，若断开则执行步骤S106，否则执行步骤S105；[0055]S105、检测车载充电器的继电器是否闭合，若闭合则执行步骤S106，否则执行步骤S103；

[0056]S106、记录终止电能值并根据终止电能值和起始电能值计算费用；[0057]当配置为刷卡模式时，充电桩不激活网络通讯功能，用户需要先进行刷卡认证才

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能启动充电；如图3所示，该方法包括如下子步骤：[0058]S201、检测充电与车载充电器是否连接成功；[0059]S202、若连接成功则提示用户进行刷卡认证；[0060]S203、若认证成功则记录充电时间及起始电能值；[0061]S204、控制充电输出交流电；[0062]S205、检测充电与车载充电器是否连接断开，若断开则执行步骤S207，否则执行步骤S206；[0063]S206、检测车载充电器的继电器是否闭合，若闭合则执行步骤S207，否则执行步骤S204；

[00]S207、记录终止电能值并根据终止电能值和起始电能值计算费用；[0065]S208、读取卡内余额并扣除相应金额；本步骤中，当卡内余额不足，提示用户充值或现金支付。

[0066]当配置为联网扫码模式时，用户可以使用多种方式进行付费充电，包括银联支付、网络支付，如图4所示，该方法包括如下子步骤：[0067]S301、检测充电与车载充电器是否连接成功；[0068]S302、若连接成功则检测充电桩是否联网；[0069]S303、若网络可用，则提示用户选择充电模式，所述充电模式包括矩阵充电和支付充电；

[0070]S304、记录充电时间及起始电能值；[0071]S305、控制充电输出交流电；[0072]S306、检测充电与车载充电器是否连接断开，若断开则执行步骤S308，否则执行步骤S307；[0073]S307、检测车载充电器的继电器是否闭合，若闭合则执行步骤S308，否则执行步骤S305；

[0074]S308、记录终止电能值并根据终止电能值和起始电能值计算费用；[0075]S309、通过扫码方式与消费者完成费用结算；[0076]与上述方法实施例相对应，本发明还提供了装置的实施例。[0077]如图5所示，图5是本发明方法所基于的交流充电桩结构示意图，该交流充电桩包括交流电源(1)、隔离直流电源(2)、单板控制单元(3)和充电(4)，所述单板控制单元(3)包括封装集成在PCB板上的计费模式配置模块(31)、电源电路(32)、主控模块(33)、充电控制电路(34)、计量监测模块(35)、通讯模块(36)、人机交互模块(37)和刷卡模块(38)，所述交流电源(1)分别与充电控制电路(34)、电源电路(32)和计量监测模块(35)连接，所述电源电路(32)与计费模式配置模块(31)连接，所述计费模式配置模块(31)与主控模块(33)连接，所述主控模块(33)分别与电源电路(32)、计量监测模块(35)、充电控制电路(34)、通讯模块(36)、人机交互模块(37)连接，所述刷卡模块(38)通过通讯模块(36)与主控模块(33)连接，所述计费模式配置模块(31)通过主控模块(33)配置刷卡模块(38)的支付功能；所述隔离直流电源(2)分别与充电控制电路(34)和计量监测模块(35)连接，所述充电控制电路(34)与充电(4)连接。

[0078]对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实

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施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

[0079]本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或者惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

[0080]以上所述仅为本发明的较佳实施例而己，并不用以本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

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图3

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