[发明专利]一种基于可见光通信技术的充电桩及其充电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力通信技术领域，具体地，涉及一种基于可见光通信技术的充电桩及其充电控制方法。

背景技术

我国新能源汽车产业处于蓬勃发展期，电动汽车保有量快速提升，以北京为例，电动汽车牌照中签率已降至40％。但电动汽车行业的发展受限于电池产业，目前绝大多数电动汽车续航能力都不超过300公里，这就对充电设施的建设提出了更高的要求，需要铺设面更广，更易于充电。

目前充电桩大多数为国家电网公司统建或社会资金建设的充电桩，大多以场站形式建设，也有部分基于互联网的充电桩，解决了人员值守及发卡的问题，但对现场环境有一定要求，网络环境必须要非常好，这就导致一些地下停车场无法安装充电桩，但停车场却是汽车停放时间最长的地方。

现有的充电桩和充电控制方法可能存在以下技术问题：采用刷卡支付的充电桩，费用采用刷卡计费和结费，费用使用过程不透明，需要人工值守，在无人状态下，无法获知充电桩状态，运营维护成本高；采用二维码方式结费的充电桩，用户通过扫描二维码支付，和刷卡支付的充电桩存在着同样的问题，费用使用不透明，充电桩的运营状态不清，需要人工维护；采用无线网络连接的充电桩，对于安装环境存在一定要求，必须保证网络覆盖范围内才可，对于地下车库或网络覆盖不佳的地方，无法应用，限制了充电桩的产品推广；无法给电动汽车用户提供网络服务，或者带宽有限，无法用于充电用户娱乐设施，用户使用不便，容易造成泄密。而且在有遮挡的地方，无法提供GPS或北斗导航服务，用户寻找充电桩较为困难。

发明内容

为了解决现有技术中电动汽车充电桩的通信方式效率低、运营成本高 的技术问题，本发明提出了一种基于可见光通信技术的充电桩及其充电控制方法。

本发明的一种基于可见光通信技术的充电桩，包括：

主控单元、智能电表、光接收模块、光发送模块，外部供电电源通过所述智能电表与外部电动汽车相连；

所述智能电表与所述主控单元进行通信；

所述主控单元依次通过所述光接收模块、光转换网关与外部云端服务器进行通信；

所述主控单元依次通过所述光发送模块、光转换网关与外部云端服务器进行通信。

优选的，还包括：保护电路，外部供电电源依次通过所述智能电表、所述保护电路与外部电动汽车相连。

优选的，还包括：无线通信模块，电动汽车用户通过所述无线通信模块连接互联网；所述主控单元通过所述无线通信模块与电动汽车用户进行通信。

优选的，所述无线通信模块为Wi-Fi通信模块。

优选的，当所述充电桩为交流充电桩时，所述智能电表为交流智能电表，所述外部供电电源依次通过所述交流智能电表、所述保护电路与外部电动汽车的车载充电机相连；

当所述充电桩为直流充电桩时，所述智能电表为直流智能电表，所述充电桩还包括：直流充电机，所述外部供电电源依次通过所述直流充电机、所述直流智能电表、所述保护电路与外部电动汽车的电池组相连。

优选的，所述光转换网关设置在所述充电桩所在场地内的LED路灯上。

本发明的基于可见光通信技术的充电桩，采用可见光进行充电过程中的通信，并实现数据上传，能够满足充电桩充电过程中的通信控制和信息传输需求。本发明将高速可见的光通信数据通过Wi-Fi与用户共享，增强了娱乐及通信功能。而且采用可见光通信系统实现定位功能，充电桩位置信息可随分布点自行校正，实现了充电桩定位及车辆导航的需求。

本发明的一种基于可见光通信技术的充电桩的充电控制方法，包括：

主控单元根据接收到的充电预约信息，启动无线通信模块的网络共享服务；

所述主控单元在充电预约时间检测到电动汽车与充电桩连接成功时，或依次通过光接收模块、光转换网关接收到用户通过网络共享服务向云端服务器发送的充电开始命令时，启动充电流程为所述电动汽车进行充电；

所述主控单元通过光发送模块将电动汽车充电状态信息发送到光转换网关，以用于所述光转换网关将接收到的充电状态信息转换为光信号并发送到云端服务器。

优选的，在所述主控单元根据接收到的充电预约信息，启动无线通信模块的网络共享服务之前，还包括：

云端服务器接收用户通过互联网发起的充电预约信息，并将所述充电预约信息发送到光转换网关；

所述光转换网关将所述充电预约信息转换为光信号，并通过所述光接收模块发送到所述主控单元。

优选的，所述主控单元还将用户通过所述无线通信模块联网后的通信信息发送到所述光发送模块；