電動車非接觸式充電系統及其充電方法與流程

2023-12-01 10:34:36

本發明涉及電動車領域，尤其涉及一種電動車非接觸式充電系統及充電方法。

背景技術：

隨著全球資源的短缺和人們環保意識的提高，越來越多的國家和政府鼓勵和支持綠色、環保的新能源交通工具的發展，其中電動車作為一種能夠解決機動車汙染排放和能源短缺等問題的新型行業，正在逐漸普及。

然而，電動汽車和電動摩託車的普及也使得電動車充電的問題就日益突出，因電動車充電引起的安全事故也屢有發生。電動車車主為了給電動車充電，通常是採取兩種方法：1、從自家窗口扔下一根很長的臨時電源；2、把電動車電瓶取下來抬回家充電。這兩種充電方式都極為不方便，特別是對於樓層高的用戶且上述兩種充電方法一方面存在嚴重的安全隱患，另一方面影響了美觀。目前也沒有一種給電動摩託車充電的公共設施。因此，如何尋求一種改善的電動車充電的方法是目前亟待解決的問題。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明提供一種可方便電動車用戶充電，且安全可靠、不影響美觀的電動車非接觸式充電系統及充電方法。

本發明提供的電動車非接觸式充電系統至少包括：非接觸式充電裝置、發射裝置以及電動車；所述非接觸式充電裝置包括充電接口、存儲卡單元以及接收線盤，所述充電接口用於與電動車的輸入充電口連接，所述存儲卡單元用於記錄電動車用戶的第一信息，所述第一信息包括所述用戶的個人信息以及充電儲值信息；所述發射裝置用於在判斷第一信息符合充電要求時啟動充電。

本發明提供的電動車非接觸式充電系統中，所述非接觸式充電裝置還包括充電管理單元、電能轉換單元、第一微處理器，所述充電接口與充電管理單元連接，所述電能轉換單元與所述充電管理單元連接，所述第一微處理器分別與所述充電管理單元、電能轉換單元、存儲卡單元以及第一近場通信單元連接；所述發射裝置包括依次連接的發射單元、功率控制單元、變頻單元以及交流輸入端，其還包括第二微處理器、第二近場通信單元，所述第二微處理器分別與所述功率控制單元、變頻單元以及第二近場通信單元連接；

所述第二近場通信單元用於在所述第一近場通信單元靠近時接收所述第一近場通信單元發來的第一信息，所述第二微處理用於判斷所述第一信息是否符合充電要求，如是，則控制所述功率控制單元開啟，所述發射單元開始工作。

本發明提供的電動車非接觸式充電系統中，所述電動車非接觸式充電系統還包括區域網終端以及運營終端，所述發射裝置與所述區域網終端通訊連接，所述運營中心與所述區域網終端通訊連接，所述發射裝置在判斷第一信息不符合充電要求時，將第一信息通過所述區域網終端發送到運營中心，所述運營中心用於根據第一信息判斷用戶當前是否有充值信息，如有，則啟動充電。

本發明提供的電動車非接觸式充電系統中，所述發射裝置還包括與所述第二微處理器連接的第一載波通信單元，所述區域網終端包括第一無線通信單元以及第二載波通信單元，所述區域網終端和所述發射裝置通過第二載波通信單元和第一載波通信單元通信連接；所述運營終端包括第二無線通信單元，所述運營終端和所述區域網終端通信連接；所述第二微處理在判斷所述充電儲值信息不符合充電要求時，所述第一載波通信單元將該第一信息發送到第二載波通信單元，所述第二載波通信單元通過第一無線通信單元將該第一信息發送到運營終端，所述運營終端根據第一信息判斷該用戶當前是否有充值信息，如是，則通過第二無線通信單元返回第二信息給第一無線通信單元，所述第二載波通信單元將該第二信息傳遞給第一載波通信單元，所述第二微處理器控制所述功率控制單元的開啟。

本發明提供的電動車非接觸式充電系統中，所述非接觸式充電系統還包括電動車用戶所持有的移動終端，所述第二無線通信單元還用於在運營中心判斷該用戶當前無充值信息時將所述第二信息發送給所述移動終端。

本發明還提供了一種電動車非接觸式充電系統的充電方法，所述非接觸式充電系統至少包括：非接觸式充電裝置、發射裝置以及電動車，所述非接觸式充電裝置包括充電接口、存儲卡單元以及接收線盤，所述充電接口用於與電動車的輸入充電口連接，所述存儲卡單元用於記錄電動車用戶的第一信息，所述第一信息包括所述用戶的個人信息以及充電儲值信息；所述充電方法為：通過所述發射裝置判斷所述非接觸充電裝置內第一信息是否符合要求，如是，則啟動充電。

本發明提供的電動車非接觸式充電系統的充電方法中，所述非接觸式充電裝置還包括第一近場通信單元，所述發射裝置包括第二近場通信單元、第二微處理器以及發射單元，所述發射裝置用於通過所述非接觸式充電裝置給電動車充電，其特徵在於：所述充電方法具體為：

第一近場通信單元發送第一信息給第二近場通信單元，所述第一信息包括所述用戶的個人信息以及充電儲值信息；

第二近場通信單元接收第一信息並將第一信息傳遞給第二微處理器，第二微處理器判斷所述充電儲值信息是否符合充電要求；如是，則第二微處理器控制功率控制單元的開啟，所述發射單元開始工作。

本發明提供的電動車非接觸式充電系統的充電方法中，所述非接觸式充電系統還包括區域網終端以及運營終端，所述發射裝置還包括與所述第二微處理器連接的第一載波通信單元，所述區域網終端包括第一無線通信單元以及第二載波通信單元，所述區域網終端和所述發射裝置電連接；所述運營終端包括第二無線通信單元，所述運營終端和所述區域網終端通信連接，所述步驟還包括，當所述發射裝置判斷所述第一信息不符合充電要求時，所述發射裝置將第一信息發送給所述區域網終端，所述區域網終端再將所述第一信息發送給所述運營終端，所述運營終端根據所述第一信息判斷該用戶當前是否有充值信息，並生成第二信息，如是，則將第二信息發送給區域網終端，所述區域網終端再將所述第二信息發送給發射裝置，所述發射裝置開始充電。

本發明提供的電動車非接觸式充電系統的充電方法中，所述非接觸式充電系統還包括電動車用戶所持有的移動終端，當所述運營終端判斷該用戶當前無充值信息時將所述第二信息發送給所述移動終端。

本發明提供的電動車非接觸式充電系統為一種物聯網技術在電動車領域的具體應用，由於該系統配置有非接觸式充電裝置以及發射裝置，因而電動車用戶只需要將該非接觸式充電裝置的充電接口連接該電動車。將該非接觸式充電裝置的接收單元放置於發射裝置上即可對該電動車充電，且由於所述非接觸充電裝置具有存儲卡單元，因此，只要其有儲值均可進行充電。且該發射裝置設置在室外，因此，電動車用戶無需私自拉線解決充電問題，也無需改變現有電動車的結構，安全方便又美化了環境，也規範了物業管理。此外，由於發射裝置可以設置在全國各地，充值由運營中心統一管理，因此，電動車用戶外出時不用擔心電池續航能力的問題，且可實現無人值守的智能管理。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1為本發明提供的一較佳實施方式的電動車非接觸式充電系統100的整體架構示意圖；

圖2為圖1所示的非接觸式充電裝置100與發射裝置110的一較佳實施方式的電路結構示意圖；

圖3為圖1所示發射裝置110、區域網終端120以及運營終端130的結構示意圖；

圖4為本發明提供的一較佳實施方式的電動車非接觸式充電系統的充電方法的流程示意圖。

具體實施方式

為說明本發明提供的電動車非接觸式充電系統及其充電方法，以下結合說明書附圖及文字說明進行詳細闡述。

如圖1所示，其為本發明提供的一較佳實施方式的電動車非接觸式充電系統10的整體架構示意圖，所述電動車非接觸式充電系統10包括電動車、非接觸式充電裝置100、發射裝置110、區域網終端120、運營終端130以及移動終端，多個所述發射裝置110與所述區域網終端120通過通信連接，多個所述區域網終端120與運營終端130通信連接。圖中，電動車以及移動終端未示出。所述非接觸式充電裝置主要用於目前的電動摩託車、電動汽車、混合動力車或者物流車等等。其通過無線連接的方式從發射端取電並給所述電動車供電。

所述非接觸式充電裝置100用於連接所述電動車與所述發射裝置110，其與所述發射裝置110的連接方式為非接觸式連接，該非接觸式連接，本發明中的非接觸式連接即為無導線連接，其是相對於接觸式連接(有導線連接)而言，所述非接觸式充電裝置100為一種獨立存在於電動車和發射裝置之外的外圍設備。

如圖2所示，其為圖1所示的非接觸式充電裝置100與發射裝置110的一較佳實施方式的電路結構示意圖。所述非接觸式充電裝置100包括依次連接的充電接口102、充電管理單元104、電能轉換單元103以及接收單元101，其還包括第一微處理器106、存儲卡單元108以及第一近場通信單元109，所述充電接口102用於連接電動車的輸入充電口，所述第一微處理器106分別與所述充電管理單元104、電能轉換單元103、存儲卡單元108以及第一近場通信單元109連接。所述非接觸式充電裝置100可以呈線纜狀，其一端為充電接口102，一端為接收線盤。其可以為電動車用戶專用。

所述電能轉換單元103用於將所述接收單元101輸出的電能進行轉換，其至少包括充電接收電路、整流濾波電路等，所述接收單元101包括接收線盤；所述充電管理單元104用於檢測電動車的電池電量，更根據電量信息控制充電電流和充電電壓；所述存儲卡單元108用於記錄電動車用戶的第一信息，所述第一信息包括所述用戶的個人信息以及充電儲值信息，其可以為具有讀寫功能的nfc，所述個人信息包括車主的姓名、身份證號或者其他個人信息；所述第一近場通信單元109用於向發射裝置發送第一信息；所述充電接口102連接電動車的輸入充電口，其無需改變現有電動車(主要是兩輪車，例如電動摩託車)的車型結構以及輸入充電口，只需將所述充電接口102連接電動車的輸入充電口即可，即該充電接口102直接連接電動車的充電電池。電動車用戶在充值時，可以直接將該非接觸式充電裝置100拿到管理部門充值，或者通過手機app充值、微信充值等等方式充值。

所述發射裝置110包括依次連接的發射單元111、功率控制單元112、變頻單元113以及交流輸入端114，其還包括第二微處理器116、計量子單元118、第二近場通信單元119，所述第二微處理器116分別與所述功率控制單元112、計量子單元118、變頻單元113以及第二近場通信單元119連接，所述計量子單元118、第一載波通信單元117分別連接於所述交流輸入端117。所述發射單元111包括發射線盤。所述發射裝置110可以設置在室外公共場所，且其埋在地底下，不佔用地面積，既安全又美化了環境。

如圖3所示，其為圖1所示發射裝置110、區域網終端120以及運營終端130的結構示意圖。本實施方式中的電動車非接觸式充電系統10中的區域網終端120有多個，例如每個居民小區均有一個區域網終端120，或者某個區域共享一個區域網終端120，每個區域網終端120處都分散有多個發射裝置110供電動車用戶使用，因此，電動車用戶無需私自拉線解決電動車充電的問題，也無需改變當前電動車的結構，只需配置一所述非接觸式充電裝置100即可，既安全可靠，也有利於美化環境。多個所述發射裝置110與所述區域網終端120通過通信連接，多個所述區域網終端120與運營終端130通信連接。

本實施方式中，具體的，所述區域網終端120包括計量主單元120a、第一無線通信單元120b和第二載波通信單元120c；所述運營終端130包括第二無線通信單元131。所述計量主單元120a用於定期計量該區域網內所有發射裝置110所用的電量，所述第二載波通信單元120c用於與所述第一載波通信單元進行通信，所述第一無線通信單元120b用於與第二無線通信單元132通信，所述第二無線通信單元132還可以與電動車用戶所持有的移動終端進行通信。所述第一無線通信單元120b、第二無線通信單元132可以均為3g、4g或者5g網絡技術。

本實施方式中，所述運營終端130可以由一個單位或者個人持有，所述運營中心可以採用公共的支付平臺app應用程式、支付寶、微信公眾號收費、銀行帳號或者qq錢包等等進行收費。本實施方式中的車輛無線供電系統可用於組成一個大型的工作網絡，該工作網絡中有一個運營終端130，多個區域網終端120(1、2、3……m)，每個區域網終端分配有多個發射裝置n10(n101、n102……n10n1)。所述發射裝置與區域網終端進行載波通信，所述區域網終端與所述運營終端進行無線通信。

如圖4所示，其為本發明提供的電動車非接觸式充電系統的一較佳實施方式的充電方法的流程示意圖，所述充電方法至少包括以下步驟：

步驟so1：第一近場通信單元發送第一信息給第二近場通信單元，所述第一信息包括所述用戶的個人信息以及充電儲值信息。

步驟so2：第二近場通信單元接收第一信息並將第一信息傳遞給第二微處理器，第二微處理器判斷所述充電儲值信息是否符合充電要求，如是，則進行步驟s03，如否，則進行步驟s04。

步驟s03：第二微處理器控制功率控制單元的開啟，所述發射單元開始工作。

步驟s04：所述發射裝置將第一信息發送給所述區域網終端，所述區域網終端再將所述第一信息發送給所述運營終端，所述運營終端根據第一信息判斷該用戶當前是否有充值信息，並生成第二信息。

具體的，所述發射裝置內的第一載波通信單元將第一信息發送給區域網終端內的第二載波通信單元，所述區域網終端內的第一無線通信單元再將第一信息發送個運營終端處的第二無線通信單元，所述運營中心根據第一信息判斷該用戶當前是否有充值信息，並生成第二信息，如是，則進行步驟s05。如否，則進行步驟s06。

步驟s05：將第二信息發送給區域網終端，所述區域網終端再將所述第二信息發送給發射裝置，所述發射裝置開始充電。

具體的，所述運營終端處的第二無線通信單元將第二信息發送給區域網終端處的第一無線通信單元，所述區域網終端處的第二載波通信單元再將所述第二信息發送給發射裝置處的第一載波通信單元，所述第二微處理器再根據所述第二信息控制所述功率控制單元的開啟，所述發射單元開始工作。

此外，在步驟s04－s05之間，還包括一充值步驟，由於用戶當前有充值信息，且該充值信息在步驟s04之前沒有寫入該非接觸式電力充電充值裝置內的存儲卡單元，因此，在所述功率控制單元開啟前，所述第二近場通信單元就將第二信息內的充值信息寫入第一近場通信單元，所述第一微處理器再根據該充值信息更新存儲卡單元內的第一信息，以完成充值過程。

步驟s06：將所述第二信息發送給所述移動終端。具體的，所述運營終端的第二無線通信單元將第二信息發送給移動終端。所述第二信息包括該用戶當前的充值卡儲值信息以及需充值的提示信息。該發送方式可以為簡訊發送、app信息發送或者微信發送等等。

本發明提供的另一較佳實施方式的電動車非接觸式充電系統的充電方法中，所述電動車非接觸式充電系統與圖1、圖2、圖3所示的電動車非接觸式充電系統各部分基本相同，只是發射裝置上具有掃描圖案，該掃描圖案記錄有該掃描圖案所在的發射裝置的地理位置信息，所述充電方法至少包括以下步驟：

步驟s11：第二無線通信單元接收移動終端通過掃描掃碼圖案而產生的第三信息，所述第三信息包括該掃碼圖案所在的發射裝置的地理位置信息以及所述移動終端的支付信息。

步驟s12：第二無線通信單元將第三信息發送給該發射裝置所在的區域網終端，所述區域網終端再將所述第三信息發送給該發射裝置，具體的，所述第二無線通信單元將第三信息發送給該發射裝置所在的區域網終端處的第一無線通信單元，所述第二微處理器控制功率控制單元開啟，所述發射單元開始工作。

該步驟中，移動終端掃描該掃碼圖案，也即是通過移動終端給非接觸式電力充電充值裝置內的充值卡充值，移動終端掃描該掃碼圖案後，運營終端收到第三信息，即該用戶的充值信息和該掃碼圖案所在的發射裝置的位置信息，運營終端處的第二無線通信單元將該第三信息通過無線通信的方式傳遞給該發射裝置所在的區域網終端的第一無線通信單元，第二載波通信單元再將第三信息發送給該發射裝置內的第一載波通信單元，第二微處理器再對非接觸式充電裝置進行鑑權，鑑權成功後即控制功率控制單元的開啟，發射單元開始工作。該步驟中，如果鑑權成功後，第二近場通信單元還將第三信息內的充值信息發送給第一近場通信單元，所述第一微處理控制存儲卡單元進行充值，即更新充值信息，且所述第二微處理器還控制功率控制單元的開啟，所述發射單元開始工作。用戶在通過掃碼充值後，其持有的移動終端一方面可以提示(例如app提示)該用戶將非接觸式充電裝置放在該發射裝置上，如果用戶不需要充電，則也可以通過移動終端選擇無需充電的相關操作。因此即使該用戶選擇無需充電，只要將該非接觸式充電裝置放在發射裝置上，也可以完成非接觸式充電裝置內的充值卡的充值工作。

本實施方式提供的電動車非接觸式充電系統為一種物聯網技術在電動車領域的具體應用，由於該系統配置有非接觸式充電裝置以及發射裝置，因而電動車用戶只需要將該非接觸式充電裝置的充電接口連接該電動車，並將該非接觸式充電裝置的接收單元放置於發射裝置上即可對該電動車充電，且由於所述非接觸充電裝置具有存儲卡單元，因此，只要其有儲值均可進行充電。該發射裝置設置在室外，因此，電動車用戶無需私自拉線解決充電問題，也無需改變現有電動車的結構，安全方便又美化了環境，也規範了物業管理。此外，由於發射裝置可以設置在全國各地，充值由運營中心統一管理，因此，電動車用戶外出時不用擔心電池續航能力的問題，且可實現無人值守的智能管理。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「相連」、「連接」應做廣義理解，可以是兩個元件內部的電連通；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。

以上為本發明提供的電動車非接觸式充電系統及其充電方法的較佳實施方式，並不能理解為對本發明權利保護範圍的限制，本領域的技術人員應該知曉，在不脫離本發明構思的前提下，還可做多種改進或替換，所有的該等改進或替換都應該在本發明的權利保護範圍內，即本發明的權利保護範圍應以權利要求為準。