一种移动充电桩及充电方法

技术领域

本发明属于充电技术领域，具体涉及一种移动充电桩及充电方法。

背景技术

随着新能源电动汽车的快速发展，人们对其需求不断增长，充电桩的需求也随之增加。其中，充电桩是保证电动汽车等各种使用电池作为驱动能源的机器正常运行的关键设备，可以固定在地面或者墙壁，安装于居民小区停车场、充电站、公共停车场等场所，为电动汽车提供进行充电。

相关技术公开了一种智能移动充电桩用自动充电控制方法及智能移动充电桩(CN113428043B，南通国轩新能源科技有限公司)，该智能移动充电桩包括云控制平台、充电桩本体，以及设置于充电桩本体的控制模块、动力模块、通讯模块、定位模块和充电模块；控制模块包括控制芯片，控制模块还包括分别与控制芯片电连接的避障传感器、操作屏、蓝牙装置、环境摄像头和扫描摄像头；充电模块用于为待充电车辆进行充电；通讯模块与云控制平台无线连接，以使云控制平台与控制芯片连接；该智能移动充电桩在充电桩到达目的地后需要人工拿着充电枪头进行充电，这就需要车主一直等待空闲充电桩，浪费时间；另外，该智能移动充电桩也无法为现在盛行的共享汽车和无人驾驶汽车进行充电。

发明内容

针对现有技术中充电桩上的充电枪头需要人工插接，且在充电桩占用时，需要人工排队等候，浪费时间的缺陷，本发明提供一种移动充电桩及充电方法，以解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种移动充电桩，包括：

用户终端，用于发送包含待充电车辆信息的充电请求；

云控制平台，用于根据接收到的充电请求，并结合现有配电网供电能力以及充电桩调度要求，生成车辆有序充电计划；

充电桩包括充电桩本体，以及设置于充电桩本体上的控制模块、自动插枪模块、驱动模块、通讯模块、定位模块和充电模块；

通讯模块，用于在充电桩本体和云控制平台之间建立通讯连接；

控制模块，用于根据接收到的车辆有序充电计划控制充电桩本体对待充电车辆进行有序充电；

自动插枪模块能够在接收到来自控制模块的插枪指令后，自动将自动插枪模块中的充电枪头插接至车辆的充电接头；

驱动模块包括用于驱动充电枪头动作的第一驱动单元和用于驱动充电桩本体移动的第二驱动单元；

定位模块用于定位出充电桩本体的实时位置信息；

充电模块包括用于为待充电车辆进行充电的充电单元和用于储存电能的储能单元。

在一个可选的实施方式中，控制模块包括主控单元，以及与主控单元连接的环境监测单元、避障单元和车辆信息获取单元；环境监测单元用于采集充电桩本体周围的道路环境信息；避障单元用于感应充电桩本体在移动过程中是否存在障碍物，并在遇到障碍物时，将障碍物信息传送给主控单元；主控单元用于根据接收到的车辆有序充电计划控制充电桩本体的移动方向、控制充电枪头的伸缩，以及根据障碍物信息和充电桩本体周围的道路环境信息，更新充电桩本体的行驶路径；车辆信息获取单元用于在充电桩本体移动到待充电目标位置后，确认待充电目标位置上的车辆是否为待充电车辆。

在一个可选的实施方式中，云控制平台包括用户交互模块、总控模块、交易结算模块和车辆有序充电计划生成模块；用户交互模块用于接收来自用户终端的充电请求，以及用于向用户终端发送充电详情信息；交易结算模块用于根据市场电价信息以及待充电车辆实际的充电量进行电费自动结算；车辆有序充电计划生成模块用于根据充电请求、现有配电网供电能力以及充电桩调度要求生成车辆有序充电计划。

在一个可选的实施方式中，云控制平台还包括充电桩监测模块、显示模块和远程驾驶模块；充电桩监测模块用于监测充电桩本体的实时运行状况；显示模块用于显示充电桩本体周围的道路环境信息，以及在充电桩本体遇到障碍物时，障碍物的图片信息；远程驾驶模块用于人工远程驾驶充电桩本体。

第二方面，本发明提供一种移动充电桩的充电方法，该充电方法应用于上述任一项所述的移动充电桩进行充电，包括如下步骤：

S1、根据用户终端发送的充电请求，获取待充电车辆的车牌号码、目标充电量和所处待充电目标位置；

S2、云控制平台判断是否存在闲置充电桩；

若是，则转到步骤S3；

若否，则云控制平台获取所有充电桩对应的车辆有序充电计划和剩余电量，并转到步骤S4；

S3、云控制平台判断闲置充电桩是否能够满足待充电车辆的目标充电量；

若是，则将所述闲置充电桩作为目标充电桩，并转到步骤S5；

若否，驳回充电请求；

S4、云控制平台结合充电桩对应的车辆有序充电计划和剩余电量寻找满足待充电车辆所需目标充电量的充电桩，作为目标充电桩，并更新目标充电桩对应的车辆有序充电计划，并转到步骤S5；

S5、云控制平台向目标充电桩发送唤醒指令；

S6、目标充电桩在接收到唤醒指令后，目标充电桩的控制模块向云控制平台进行信号应答；

S7、云控制平台将根据充电请求生成的车辆有序充电计划发送给目标充电桩的控制模块；

S8、目标充电桩的控制模块根据最新车辆有序充电计划控制目标充电桩移动至第一待充电车辆所处的待充电目标位置，第一待充电车辆为最新车辆有序充电计划中最先发送充电请求的待充电车辆；

S9、目标充电桩的车辆信息获取单元获取待充电目标位置上车辆的车牌号码，并判定所述车牌号码是否为第一待充电车辆对应的车牌号码；若是，则转到步骤S10；

S10、目标充电桩的控制模块控制自动插枪模块自动将充电枪头插接至车辆的充电接头。

在一个可选的实施方式中，若待充电目标位置上车辆的车牌号码并不是第一待充电车辆对应的车牌号码，则目标充电桩通过云控制平台向用户终端发送充电确认信息，若在充电确认信息发送预设时间后，用户终端未回复继续充电信息，则目标充电桩根据最新车辆有序充电计划对下一辆车辆进行自动充电。

在一个可选的实施方式中，目标充电桩在对第一待充电车辆完成充电后，控制模块向云控制平台发送充电结束通知，云控制平台的交易结算模块根据市场实时电价信息以及第一待充电车辆实际的充电量进行电费自动结算；云控制平台将已完成电费结算用户对应的第一待充电车辆从车辆有序充电计划中删除，并生成最新车辆有序充电计划。

在一个可选的实施方式中，当目标充电桩的避障单元感应到目标充电桩遇到障碍物时，主控单元根据接收到的障碍物信息控制目标充电桩减速，并更新目标充电桩的行驶路径；若主控单元在接收到障碍物信息预设时间并未控制目标充电桩绕开障碍物，则主控单元向云控制平台发送帮助请求，云控制平台通过远程驾驶模块人工远程驾驶目标充电桩绕开障碍物。

本发明的有益效果在于，本发明通过云控制平台结合充电请求和充电桩的运行状态，生成车辆有序充电计划，充电桩根据接受到的车辆有序充电计划，对车辆进行有序充电，且充电桩的自动插枪模块能够自动将充电枪头插接至车辆的充电接头，整个充电过程无需人工参与，车主也无需耗费排队等待；另外，本发明还能够为共享汽车和无人驾驶汽车有序自动充电，提高充电效率。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

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，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明实施例一中充电桩的关系示意图。

图2是本发明实施例二中充电桩的关系示意图。

图3是本发明充电方法的流程示意图。

100为用户终端，200为云控制平台，210为用户交互模块，220为总控模块，230为交易结算模块，240为车辆有序充电计划生成模块，250为充电桩监测模块，260为显示模块，270为远程驾驶模块，300为充电桩，310为充电桩本体，320为控制模块，321为主控单元，322为环境监测单元，323为避障单元，324为车辆信息获取单元，330为自动插枪模块，340为驱动模块，350为通讯模块，360为定位模块，370为充电模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例一：

如图1所示，本发明提供一种移动充电桩，包括用户终端、云控制平台和充电桩，其中，用户终端，用于发送包含待充电车辆信息的充电请求；云控制平台，用于根据接收到的充电请求，并结合现有配电网供电能力以及充电桩调度要求，生成车辆有序充电计划。

具体地，充电桩包括充电桩本体，以及设置于充电桩本体上的控制模块、自动插枪模块、驱动模块、通讯模块、定位模块和充电模块；其中，通讯模块，用于在充电桩本体和云控制平台之间建立通讯连接；控制模块，用于根据接收到的车辆有序充电计划控制充电桩本体对待充电车辆进行有序充电；自动插枪模块能够在接收到来自控制模块的插枪指令后，自动将自动插枪模块中的充电枪头插接至车辆的充电接头；驱动模块包括用于驱动充电枪头动作的第一驱动单元和用于驱动充电桩本体移动的第二驱动单元；定位模块用于定位出充电桩本体的实时位置信息；充电模块包括用于为待充电车辆进行充电的充电单元和用于储存电能的储能单元。

控制模块包括主控单元，以及与主控单元连接的环境监测单元、避障单元和车辆信息获取单元；环境监测单元用于采集充电桩本体周围的道路环境信息；避障单元用于感应充电桩本体在移动过程中是否存在障碍物，并在遇到障碍物时，将障碍物信息传送给主控单元；主控单元用于根据接收到的车辆有序充电计划控制充电桩本体的移动方向、控制充电枪头的伸缩，以及根据障碍物信息和充电桩本体周围的道路环境信息，更新充电桩本体的行驶路径；车辆信息获取单元用于在充电桩本体移动到待充电目标位置后，确认待充电目标位置上的车辆是否为待充电车辆。

本发明通过设置的避障单元能够检测障碍物，并在确定行驶路径中存在障碍物时，通过云控制平台更新行驶路径，防止充电桩由于撞击障碍物造成损坏；另外，本发明还通过车辆信息获取单元进行待充电目标车辆的确认，防止出现错误充电。

实施例二：

如图2所示，本发明提供一种移动充电桩，包括用户终端、云控制平台和充电桩，其中，用户终端，用于发送包含待充电车辆信息的充电请求；云控制平台，用于根据接收到的充电请求，并结合现有配电网供电能力以及充电桩调度要求，生成车辆有序充电计划。

具体地，充电桩包括充电桩本体，以及设置于充电桩本体上的控制模块、自动插枪模块、驱动模块、通讯模块、定位模块和充电模块；其中，通讯模块，用于在充电桩本体和云控制平台之间建立通讯连接；控制模块，用于根据接收到的车辆有序充电计划控制充电桩本体对待充电车辆进行有序充电；自动插枪模块能够在接收到来自控制模块的插枪指令后，自动将自动插枪模块中的充电枪头插接至车辆的充电接头；驱动模块包括用于驱动充电枪头动作的第一驱动单元和用于驱动充电桩本体移动的第二驱动单元；定位模块用于定位出充电桩本体的实时位置信息；充电模块包括用于为待充电车辆进行充电的充电单元和用于储存电能的储能单元。

其中，云控制平台包括用户交互模块、总控模块、交易结算模块和车辆有序充电计划生成模块；用户交互模块用于接收来自用户终端的充电请求，以及用于向用户终端发送充电详情信息；交易结算模块用于根据市场电价信息以及待充电车辆实际的充电量进行电费自动结算；车辆有序充电计划生成模块用于根据充电请求、现有配电网供电能力以及充电桩调度要求生成车辆有序充电计划。

另外，云控制平台还包括充电桩监测模块、显示模块和远程驾驶模块；充电桩监测模块用于监测充电桩本体的实时运行状况；显示模块用于显示充电桩本体周围的道路环境信息，以及在充电桩本体遇到障碍物时，障碍物的图片信息；远程驾驶模块用于人工远程驾驶充电桩本体。

本发明通过车辆有序充电计划生成模块生成车辆有序充电计划，自动将车辆进行充电排队，无需车主等待排队充电，且本发明能够通过交易结算模块进行自动充电结算，无需人工参与，为车主节约时间资源。

实施例三：

如图3所示，本发明提供一种移动充电桩的充电方法，该充电方法应用于上述任一项所述的移动充电桩进行充电，包括如下步骤：

S1、根据用户终端发送的充电请求，获取待充电车辆的车牌号码、目标充电量和所处待充电目标位置；

S2、云控制平台判断是否存在闲置充电桩；

若是，则转到步骤S3；

若否，则云控制平台获取所有充电桩对应的车辆有序充电计划和剩余电量，并转到步骤S4；

S3、云控制平台判断闲置充电桩是否能够满足待充电车辆的目标充电量；

若是，则将所述闲置充电桩作为目标充电桩，并转到步骤S5；

若否，驳回充电请求；

S4、云控制平台结合充电桩对应的车辆有序充电计划和剩余电量寻找满足待充电车辆所需目标充电量的充电桩，作为目标充电桩，并更新目标充电桩对应的车辆有序充电计划，并转到步骤S5；

S5、云控制平台向目标充电桩发送唤醒指令；

S6、目标充电桩在接收到唤醒指令后，目标充电桩的控制模块向云控制平台进行信号应答；

S7、云控制平台将根据充电请求生成的车辆有序充电计划发送给目标充电桩的控制模块；

S8、目标充电桩的控制模块根据最新车辆有序充电计划控制目标充电桩移动至第一待充电车辆所处的待充电目标位置，第一待充电车辆为最新车辆有序充电计划中最先发送充电请求的待充电车辆；

S9、目标充电桩的车辆信息获取单元获取待充电目标位置上车辆的车牌号码，并判定所述车牌号码是否为第一待充电车辆对应的车牌号码；若是，则转到步骤S10；

S10、目标充电桩的控制模块控制自动插枪模块自动将充电枪头插接至车辆的充电接头。

若待充电目标位置上车辆的车牌号码并不是第一待充电车辆对应的车牌号码，则目标充电桩通过云控制平台向用户终端发送充电确认信息，若在充电确认信息发送预设时间后，用户终端未回复继续充电信息，则目标充电桩根据最新车辆有序充电计划对下一辆车辆进行自动充电。

目标充电桩在对第一待充电车辆完成充电后，控制模块向云控制平台发送充电结束通知，云控制平台的交易结算模块根据市场实时电价信息以及第一待充电车辆实际的充电量进行电费自动结算；云控制平台将已完成电费结算用户对应的第一待充电车辆从车辆有序充电计划中删除，并生成最新车辆有序充电计划。

当目标充电桩的避障单元感应到目标充电桩遇到障碍物时，主控单元根据接收到的障碍物信息控制目标充电桩减速，并更新目标充电桩的行驶路径；若主控单元在接收到障碍物信息预设时间并未控制目标充电桩绕开障碍物，则主控单元向云控制平台发送帮助请求，云控制平台通过远程驾驶模块人工远程驾驶目标充电桩绕开障碍物。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。