电动汽车的充电方法和电动汽车充电站

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车的充电方法和电动汽车充电站。

背景技术

随着我国经济迅猛的发展，交通工具有很大改善，环保电动汽车是近些年发展起来的新型交通工具，类似于加油站，电动汽车通过充电站为电池充电，因其充电过程较长，充电站尤为重要。

充电站作为电动汽车的重要配套基础设施，发展潜力巨大。自2014年以来，国家及地方出台多项政策助力充电设施产业发展，国内充电设施已形成规模化快速发展态势，并建成了世界上最大规模的充电设施网络。

目前多数电动汽车充电站结合现状停车场改造或直接新建充电站，需开挖地面将电力管线接入充电站，利用无线网络进行充电后结算，将变压器等充电设备布置在地面上。

然而，现有技术方案多数是结合现状停车场改造，需求较迫切，考虑到时间和造价上的投入，更多采用的是设施地上化的方式，该方式存在如下缺陷：

(1)变压器和配电柜等设施布置在地上，不仅占用公共空间、影响城市景观，而且严重缩短设备使用寿命。

(2)随着技术的发展，充电站需不断更新改造，现有充电站改造时需开挖地面，重新布线和安装设施，更新改造灵活性较低。

(3)现有充电站充电后结算大多使用无线网络，然而会频繁出现充电中断结算失败的情况，影响了充电效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电动汽车的充电方法和电动汽车充电站，以解决上述提及的至少一个问题。

根据本发明的第一方面，提供一种电动汽车充电站，所述电动汽车充电站包括：设置有电力设备的设备间、充电桩和缴费设备，其中，所述设备间设置在地下，所述充电桩和缴费设备设置在地上，所述设备间中的电力设备分别与充电桩和缴费设备连接，所述设备间还包括：充电站电力管线，分别与地下综合管廊中的电力管线、充电桩和缴费设备连接；充电站通信管线，分别与地下综合管廊中的通信管线、充电桩和缴费设备连接；所述充电桩，用于通过所述充电站电力管线为电动汽车充电；所述缴费设备，用于通过所述充电站通信管线对充电操作进行计费和缴费处理。

根据本发明的第二方面，提供一种电动汽车的充电方法，所述方法应用于上述的电动汽车充电站，所述方法包括：

将位于地上的电动汽车充电站的充电枪插入电动汽车充电口；

响应于充电枪与充电口连接成功，与地下综合管廊中电力管线连接的充电站电力管线通过所述充电枪经由充电口对所述电动汽车进行充电操作；

通过与地下综合管廊中通信管线连接的充电站通信管线，根据充电操作结果进行计费和缴费操作。

根据本发明的第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

根据本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

由上述技术方案可知，通过将设备间设置在地下，可以提高设备的使用寿命，当需要改造设备时，无需开挖地面就可以对设备进行灵活改造，同时，通过与地下综合管廊的通信管线连接，可以避免使用无线网络导致的充电中断问题，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是根据本发明实施例的电动汽车充电站的结构示意图；

图2(a)和图2(b)是根据本发明实施例的电动汽车充电站的示意图；

图3(a)和图3(b)是根据本发明实施例的电动汽车充电站的另一示意图；

图4是根据本发明实施例的电动汽车充电方法的流程图；

图5为本发明实施例的电子设备600的系统构成的示意框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的电动汽车充电站设施建立在地上，该方式存在设备使用寿命短、设施改造灵活性差、充电效率低等问题，基于此，本发明实施例提供一种电动汽车充电站，该实施例结合地下综合管廊来建立充电站，实现对电动汽车的充电，相比于现有技术，由于本方案的充电站设备间设置在地下，即，将变压器等配电设施布置在地下，从而可以提高设备的使用寿命，并且，无需开挖地面就可以对设备进行灵活改造，同时，通过与地下综合管廊的通信管线连接，可以避免使用无线网络导致的充电中断问题，提高充电效率。

上述地下综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，相比于传统直埋管线，综合管廊内的电力和通信管线能为充电站提供更可靠的能源供应。

以下结合附图来详细描述本发明实施例。

图1是根据本发明实施例的电动汽车充电站的结构示意图，如图1所示，该电动汽车充电站1包括：设置有电力设备的设备间11、充电桩12和缴费设备13，其中，所述设备间设置在地下，所述充电桩和缴费设备设置在地上，所述设备间中的电力设备分别与充电桩和缴费设备连接。

继续参见图1，所述设备间还包括：充电站电力管线14和充电站通信管线15，其中，充电站电力管线14，分别与地下综合管廊中的电力管线、充电桩和缴费设备连接；充电站通信管线15，分别与地下综合管廊中的通信管线、充电桩和缴费设备连接。

上述充电桩，用于通过所述充电站电力管线为电动汽车充电；上述缴费设备，用于通过所述充电站通信管线对充电操作进行计费和缴费处理。

通过将设备间设置在地下，可以提高设备的使用寿命，当需要改造设备时，无需开挖地面就可以对设备进行灵活改造，同时，通过与地下综合管廊的通信管线连接，可以避免使用无线网络导致的充电中断问题，提高充电效率。

在实际操作中，充电桩包括：充电桩本体和充电枪，优选地，充电桩本体可以设置在地下的设备间，充电枪可以设置在地上。地上设备可以布置在道路红线外绿化景观带或地块内。如此，对城市景观影响较小，设备运转可靠性较高，设备寿命更长。

在具体操作中，设备间可以设置在所述地下综合管廊上方，优选地，设置在与所述地下综合管廊共构的二夹层空间中。具体而言，本发明实施例结合地下综合管廊设置充电站的地下设备间，将变压器等配电设施布置在地下，充电站可设置在道路两侧地块内。参见图2(a)、图2(b)所示，地下综合管廊2布置在充电站1正下方，这对于充电站的能源供应和地下设备间的设置较为有利。

当综合管廊布置在充电站正下方时，可直接在综合管廊上侧设置地下设备间，充电站电力和通信管线直接从管廊内向上引出接入充电桩，地下设备间内可容纳变压器、储能电池、配电箱等设备，地上仅设置充电桩。地下设备间预留设备吊装口兼人员逃生口。在具体实施时，地下设备间无需重新建立，可使用与综合管廊共构的二夹层空间即可。

在一个实施例中，如图3(a)、图3(b)所示，地下综合管廊2布置在道路非机动车道和人行道下方，此时将管廊内电力和通信管线引出至充电站1的充电桩下方，在充电桩下设置地下设备间，满足充电站能源和设备需求。

具体地，当地下综合管廊布置在道路非机动车道和人行道下方时，综合管廊在充电站处设置分支节点，将综合管廊电力和通信管线引出至充电站下部的设备间接入充电桩，地下设备间内可容纳变压器、储能电池、配电箱等设备，地上仅设置充电桩，地下设备间预留设备吊装口兼人员逃生口。

例如，当10kV电缆从管廊内引出后，经环网柜与变压器连接，经变压器变压后与低压配电柜或整流器连接，然后出线至交流或直流充电桩下部的配电设备连接，满足充电桩供电。另外，从整流器接出的线与储电设备连接，可在用电低峰期储存电能，在用电高峰期将这部分电能供充电桩使用。从管廊内引出的通信管线可以与所有配电设备和充电桩连接，接收配电设备工作状态，并与缴费端连接，确保正常缴费。

在实际操作中，变压器、配电设施、直流充电桩的整流设备等布置在地下设备间，地面仅留有充电抢和缴费设备(例如，插卡收费设备)。这样，对城市景观影响较小，设备运转可靠性更高，设备寿命更长，受外力破坏时损失更小、恢复更快。

在本发明实施例中，充电站直接从综合管廊内部接线，与市政电网连接，可满足大功率、直流快充等新技术要求。当充电站需要扩容改造、增加新的设备设施时，可以在地下设备间内实施，无需开挖地面，相比于现有技术，改造需求的灵活性更高。

另外，本发明实施例的充电站直接与管廊内通信管线连接，避免了依靠无线网络，提高了缴费操作的稳定性。

在一个实施例中，充电站还可以在地下设备室内设置储能系统，在用电低谷期实现储能。可以将充电站柔性接入电网，即，充电站电力管线柔性接入地下综合管廊中的电力管线，降低用电峰值功率需求，平抑电网峰谷差。同时，充电站可以借助综合管廊实现充电桩与智能电网协同交互，实现智慧城市系统的建立。

通过将充电站设备间由地上改为地下，可以有以下技术优势：可满足“新基建”形势下对于充电桩高可靠性和长寿命的要求；可满足新能源汽车的发展对于充电桩高灵活性和大功率的要求；可满足电网智能化对于充电桩充储结合、柔性化接入的要求。

本发明实施例还提供一种电动汽车的充电方法，该方法可应用于上述实施例中的电动汽车充电站。

图4是根据本发明实施例的电动汽车充电方法的流程图，如图4所示，该方法包括：

步骤501，将位于地上的电动汽车充电站的充电枪插入电动汽车充电口，该充电站的设备间设置在地下；

步骤502，响应于充电枪与充电口连接成功，与地下综合管廊中电力管线连接的充电站电力管线通过所述充电枪经由充电口对所述电动汽车进行充电操作；

步骤503，通过与地下综合管廊中通信管线连接的充电站通信管线，根据充电操作结果进行计费和缴费操作。

通过充电站通信管线与地下综合管廊的通信管线连接，可以避免使用无线网络导致的充电中断问题，提高电动汽车的充电效率，同时，通过将设备间设置在地下，可以提高设备的使用寿命，当需要改造设备时，也无需开挖地面就可以对设备进行灵活改造。

本实施例还提供一种电子设备，该电子设备可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等，本实施例不限于此。在本实施例中，该电子设备可以参照上述方法实施例进行实施，其内容被合并于此，重复之处不再赘述。

图5为本发明实施例的电子设备600的系统构成的示意框图。如图5所示，该电子设备600可以包括中央处理器100和存储器140；存储器140耦合到中央处理器100。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。

一实施例中，电动汽车充电功能可以被集成到中央处理器100中。其中，中央处理器100可以被配置为进行如下控制：

步骤501，将位于地上的电动汽车充电站的充电枪插入电动汽车充电口，该充电站的设备间设置在地下；

步骤502，响应于充电枪与充电口连接成功，与地下综合管廊中电力管线连接的充电站电力管线通过所述充电枪经由充电口对所述电动汽车进行充电操作；

步骤503，通过与地下综合管廊中通信管线连接的充电站通信管线，根据充电操作结果进行计费和缴费操作。

从上述描述可知，本申请实施例提供的电子设备，通过充电站通信管线与地下综合管廊的通信管线连接，可以避免使用无线网络导致的充电中断问题，提高电动汽车的充电效率，同时，通过将设备间设置在地下，可以提高设备的使用寿命，当需要改造设备时，也无需开挖地面就可以对设备进行灵活改造。

如图5所示，该电子设备600还可以包括：通信模块110、输入单元120、音频处理单元130、显示器160、电源170。值得注意的是，电子设备600也并不是必须要包括图5中所示的所有部件；此外，电子设备600还可以包括图5中没有示出的部件，可以参考现有技术。

如图5所示，中央处理器100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器100接收输入并控制电子设备600的各个部件的操作。

其中，存储器140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器100可执行该存储器140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。

输入单元120向中央处理器100提供输入。该输入单元120例如为按键或触摸输入装置。电源170用于向电子设备600提供电力。显示器160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。

该存储器140可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器140还可以是某种其它类型的装置。存储器140包括缓冲存储器141(有时被称为缓冲器)。存储器140可以包括应用/功能存储部142，该应用/功能存储部142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器100执行电子设备600的操作的流程。

存储器140还可以包括数据存储部143，该数据存储部143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器140的驱动程序存储部144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。

通信模块110即为经由天线111发送和接收信号的发送机/接收机110。通信模块(发送机/接收机)110耦合到中央处理器100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。

基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)110还经由音频处理器130耦合到扬声器131和麦克风132，以经由扬声器131提供音频输出，并接收来自麦克风132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器130还耦合到中央处理器100，从而使得可以通过麦克风132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器131来播放本机上存储的声音。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时以实现上述电动汽车充电方法的步骤。

综上所述，本发明实施例提供了一种电动汽车充电站，变压器等配电设施布置在地下，对城市景观影响更小，设备运转可靠性更高，设备寿命更长；并且，充电站直接从综合管廊内部接线，与市政电网连接，可满足大功率、直流快充等新技术要求。通过本发明实施例，当充电站扩容改造、增加新的设备设施等，可在地下设备间内实施，无需开挖地面，可应对改造需求的灵活性更高。同时，充电站可直接与管廊内通信管线连接，避免依靠无线网络，提高结算等信息系统的稳定性。本发明实施例充电站还可以在地下设备室内设置储能系统，在用电低谷期实现储能，让充电站柔性接入电网，降低用电峰值功率需求，平抑电网峰谷差；充电站还可以借助综合管廊实现充电桩与智能电网协同交互，实现智慧城市系统的建立。

以上参照附图描述了本发明的优选实施方式。这些实施方式的许多特征和优点根据该详细的说明书是清楚的，因此权利要求旨在覆盖这些实施方式的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施方式限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。