一种基于电力线载波通信的电动自行车充电方法技术

一种基于电力线载波通信的电动自行车充电方法，属于电动车辆动力装置技术领域，基于充电桩和充电平台实现，充电桩和充电器设置电力载波通信模块，所述充电方法包括：建立充电账号、检测充电器插入、开启通信和鉴权、开始充电。本发明专利技术在充电桩和电动自行车上设置电力载波通信模块，实现了双方通信的功能；在充电平台建立电动自行车的绑定账户并设置支付方式，在此基础上，实现即插即充的充电方式，同时不排斥传统的扫码充电的充电方式；充电桩断电再来电后，不需人工参与，自动续充；进一步的技术方案还可以实现对电池状态的监控、上报电池状态，大大提高了电动自行车充电的安全性。大大提高了电动自行车充电的安全性。大大提高了电动自行车充电的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电力线载波通信的电动自行车充电方法


[0001]本专利技术属于电动车辆动力装置
，特别是基于充电桩和电池之间的通信实现智能充电的方法，尤其涉及电动自行车。

技术介绍

[0002]电动自行车，以其使用方便、快捷，价格低廉，绿色环保等特点，深受大众欢迎，已经成为广大市民出行的主要交通工具。国家鼓励低碳出行，电动自行车是实现“双碳”目标的主要选项。然而不规范的电动自行车充电，会产生极大的安全隐患，容易引发火灾，造成人身财产损失。因此，在居民小区内或者公共场所部署安装专业、安全的电动车充电设施，已经势在必行。
[0003]目前集中式电动自行车充电技术已经处于相对成熟的技术水平，也已经有相当一部分的场所安装了集中规范的充电设施，实现扫描二维码后进行充电，如中国专利申请CN109435755A公开的技术方案。
[0004]当前技术存在一些问题，包括充电容易被他人窃用、断电再上电后无法续充等。

技术实现思路

[0005]为解决当前技术存在的上述问题，提出了本专利技术。
[0006]本专利技术采用的技术手段为：一种基于电力线载波通信的电动自行车充电方法，基于充电桩和与充电桩有通信连接的充电平台实现，充电桩连接管理多个充电插座，电动自行车的充电器插入充电插座进行充电。
[0007]关键在于，所述充电桩中设置电力载波通信模块，所述充电器设置通信控制模块，所述通信控制模块中设置电力载波通信模块，充电桩中的电力载波通信模块和通信控制模块中的电力载波通信模块通过充电插座经电力线相连，所述通信控制模块配置全球唯一ID；所述充电方法包括以下步骤：准备步骤1、在充电平台为每个通信控制模块的ID设置绑定账户；准备步骤2、在充电平台为通信控制模块ID的绑定账户充值或关联支付方式；步骤A、电动自行车的充电器连接至空闲的充电插座；步骤B、充电桩检测到充电插座连接充电器后，开启该充电插座的供电，供电时间为1秒钟；步骤C、充电插座供电后，该充电插座上的通信控制模块通过在该通信控制模块中设置的电力载波通信模块上报自身ID；步骤D、充电桩收到上报的信息后，把读到的ID上报至充电平台，充电平台进行鉴权，若ID有绑定账户，并且当前金额允许启动充电，则鉴权成功，发送鉴权成功消息给充电桩；充电桩收到鉴权成功消息后，启动充电，上报充电动作至充电平台，开始计费；步骤E、电池充满或充电器脱离充电插座，充电桩停止充电，上报至充电平台，停止
计费。
[0008]进一步地，步骤C中，通信控制模块间隔100ms，重复发送自身ID；步骤D中，充电桩启动充电后，向发送自身ID的通信控制模块发送开始充电指令，通信控制模块收到指令后，停止发送自身ID。
[0009]进一步地，所述通信控制模块中设置充电监控模块，所述充电监控模块实时获取充电数据和电池数据，并将获取的数据上报给充电桩；所述充电桩获取上报的信息后进行判断，如果判断结果为异常，则终止充电，并将判断结果上传充电平台。
[0010]本专利技术，以电力线作为通信载体，在充电桩和电动自行车上设置电力载波通信模块，实现了双方通信的功能；在充电平台建立电动自行车的绑定账户并设置支付方式，在此基础上，实现即插即充的充电方式，同时不排斥传统的扫码充电的充电方式；充电桩断电再来电后，不需人工参与，自动续充；进一步的技术方案还可以实现对电池状态的监控、上报电池状态，大大提高了电动自行车充电的安全性。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的设备连接示意图，图2为充电器的组成及连接图。
具体实施方式
[0012]下面结合附图对本专利技术做进一步说明。
[0013]一种基于电力线载波通信的电动自行车充电方法，基于充电桩和与充电桩有通信连接的充电平台实现，充电桩连接管理多个充电插座，电动自行车的充电器插入充电插座进行充电，所述充电桩中设置电力载波通信模块，所述充电器设置通信控制模块，所述通信控制模块中设置电力载波通信模块，所述电力载波通信模块通过充电插座经电力线相连，所述通信控制模块配置全球唯一ID。
[0014]参看图1，充电桩连接的电力线上设置电力线载波隔离器，实现和其他系统的通信隔离，阻断外界杂波对本系统的干扰；充电桩与充电平台通过网络连接，这里的网络可以是有线网，也可以是无线网。充电器连接到充电插座，连接方式一般为充电器上的插头。
[0015]参看图2，充电器包括常用的充电电路和通信控制模块，充电电路实现电池的充电功能；通信控制模块包括电源模块、MCU、充电监控模块和电力线载波通信模块。电源模块为通信控制模块中的功能模块供电，MCU连接、控制充电监控模块和电力线载波通信模块，电力载波通信模块连接电力线，协同MCU完成与充电桩的通信，充电监控模块连接电力线和电池，监控充电数据和电池数据。
[0016]我国电力线载波频率使用范围为40～500kHz，载波频带带宽为4kHz。可根据运行现场环境，选择信噪比最佳的频段作为载频频带。
[0017]基于以上的设置，本专利技术提出的电动自行车的充电方法包括以下步骤：准备步骤1、在充电平台为每个通信控制模块的ID设置绑定账户；准备步骤2、在充电平台为通信控制模块ID的绑定账户充值或关联支付方式。
[0018]传统的公共充电方式，是通过扫描充电桩上的二维码，激活充电程序，然后选择充电时间或充电金额，然后充电桩启动充电。
[0019]本实施例中，充电之前在充电平台为每个通信控制模块的ID设置绑定账户，用户拿到自己的通信控制模块后，扫描通信控制模块上的二维码，激活小程序，为通信控制模块ID的绑定账户充值或关联支付方式，同时可以设定每次充电的金额或时间或是否充满，设置完成后，不用每次都扫描二维码来激活充电。
[0020]步骤A、电动自行车的充电器连接至空闲的充电插座，保证充电器连接电池。
[0021]步骤B、充电桩检测到充电插座连接充电器后，开启该充电插座的供电，供电时间为1秒钟。
[0022]检测充电插座连接充电器是现有技术。充电桩记录连接充电器的充电插座。
[0023]短暂的供电时间是检测充电器侧是否有通信控制模块，供电1秒钟，时间足够通信控制模块发送ID。为了减少电力损失，通信控制模块可以控制此时不向充电电路供电；或者，在计算充电时间或充电量时，将该时段计入计费。
[0024]步骤C、充电插座供电后，该充电插座上的通信控制模块通过在该通信控制模块中设置的电力载波通信模块上报自身ID；通信控制模块上电后启动，MCU控制电力载波通信模块发送自身ID。ID存储在MCU中，与充电平台中注册的ID一致。
[0025]为保证可靠运行，通信控制模块间隔100ms，重复发送自身ID。
[0026]步骤D、充电桩收到上报的信息后，把读到的ID上报至充电平台，充电平台进行鉴权，若ID有绑定账户，并且当前金额允许启动充电，则鉴权成功，发送鉴权成功消息给充电桩；充电桩收到鉴权成功消息后，启动充电，既开启步骤B中记录的充电插座供电，上报充电动作至充电平台，开始计费。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电力线载波通信的电动自行车充电方法，基于充电桩和与充电桩有通信连接的充电平台实现，充电桩连接管理多个充电插座，电动自行车的充电器插入充电插座进行充电，其特征在于，所述充电桩中设置电力载波通信模块，所述充电器设置通信控制模块，所述通信控制模块中设置电力载波通信模块，充电桩中的电力载波通信模块和通信控制模块中的电力载波通信模块通过充电插座经电力线相连，所述通信控制模块配置全球唯一ID；所述充电方法包括以下步骤：准备步骤1、在充电平台为每个通信控制模块的ID设置绑定账户；准备步骤2、在充电平台为通信控制模块ID的绑定账户充值或关联支付方式；步骤A、电动自行车的充电器连接至空闲的充电插座；步骤B、充电桩检测到充电插座连接充电器后，开启该充电插座的供电，供电时间为1秒钟；步骤C、充电插座供电后，该充电插座上的通信控制模块通过在该通信控制模块中设置的电力载波通信模块上报自身ID；步骤D、充电桩收到上报的信息后，把读到的ID上报至充电平台，充电平台进行鉴权，若ID有绑定账户，并且当前金额允许启动充电，则鉴权成功，发送鉴权成功消息给充电桩；充电桩收到鉴权成功消息后，启动充电，上报充电动作至充电平台，开始计费；步骤E、电池充满或充电器脱离充电插座，充电桩停止充电，上报至充电平台，停止计费。2.根据权利要求1所述的基于电力线载波通信的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珺，董磊，李云祥，邢冬雪，冯庆冬，周广阔，安鹏，杨柯，尚晓冬，
申请(专利权)人：石家庄科林电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：