[发明专利]一种快速充电站的充电管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速充电站的充电管理系统及方法，属于充换电站控制技术领域。

背景技术

电动汽车使用越来越受到推崇，电动汽车上高速公路也成为一种发展趋势，目前在高速公路服务区建设电动汽车快速充电站的工作正在如火如荼的推进中，京沪高速、京港澳高速和青银高速等高速公路充电站对电动汽车试运营已完成。规划高速公路快速充电站的操作流程，对充电过程进行合理规范的管理和安排，提升用户的操作体验，可加速高速公路快速充电站的发展。

高速公路快速充电站区别于城市建设的大型集中充电站，具有分布广、距离远、充电桩少的特点，现场没有运营管理人员维护，在管理上需要对各个站实现自动化、网络化，运营人员能在远端服务器对所有充电站实现远程监控操作，用户在高速公路能对充电站的状况和充电过程实时了解。

建在高速公路服务区的充电站使用面积比较小，每个站目前规划的只有4个充电桩，当出现非电动车辆占位和电动车辆充完电占位的现象，严重影响了充电站的使用，而目前缺乏对充电车位的合理管理，造成充电桩的使用效率低，因此，急需一种一种充电站快速充电管理方法，使充电车辆实施排队等候机制，协调用户充电次序，实现充电站排队充电有序化管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速充电站的充电管理系统及方法，以解决目前确定对充电车位的合理管理导致充电桩使用效率低的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供了一种快速充电站的充电管理系统，该管理系统包括手机客户端、系统数据服务层、系统操作管理层和系统业务执行层，所述系统数据服务层包括云服务平台和远程监控运营系统，所述系统操作管理层包括充电操作管理单元和人机交互单元，所述系统业务执行层包括充电桩和车位控制杆，所述手机客户端与系统数据服务层中的云服务平台通信连接，用于获取充电站状态和充电信息查询以及实现业务预订，远程监控运营系统与云服务平台和充电操作管理单元通信连接，人机交互单元与充电操作管理单元连接，充电桩与车位控制杆均与充电操作管理单元连接，所述手机客户端用于根据车辆可行驶里程和由云服务平台获取充电站排队车辆数、预约充电车辆数以及充电桩状态确定最佳充电站地点并预约充电获取排队号。

所述当车辆进入预约充电站时，通过人机交互单元取排队号和设置排队号密码，当车辆进入和开出充电车位前需在人机交互单元输入排队号和排队号密码，经系统验证无误后将车位控制杆打开，使车辆驶入充电位或开出充电位。

所述轮到充电而在规定时间未进入充电车位充电的车辆排队号将自动取消，进入充电车位在规定时间内没有充电或停止充电后在规定时间未开出的车辆将收取超时停车费。

所述的系统数据服务层还设置有历史数据库服务器，该历史数据库服务器与充电操作管理单元通信连接，用于存储充电站的充电交易记录和充电过程数据。

所述的系统业务执行层还设置有加密芯片，该加密芯片用于对充电操作管理单元和远程监控运营系统之间的通信业务数据进行加密。

本发明还提供了一种快速充电站的充电管理方法，该管理方法包括以下步骤：

1)根据车辆可行驶里程和附近充电站排队车辆数、预约充电车辆数以及充电桩状态确定最佳充电站地点并预约充电获取排队号；

2)当车辆进入预约充电站时，通过人机交互单元取排队号和设置排队号密码；

3)当轮到车辆充电时，在人机交互单元输入排队号和排队号密码，系统验证无误后将车位控制杆打开，使车辆驶入充电位；

4)当车辆驶入充电位后关闭车位控制杆并开始充电，当车辆充电完成后在人机交互单元输入排队号和排队号密码，系统验证无误后将车位控制杆打开，使车辆开出充电位。

所述轮到充电而在规定时间未进入充电车位充电的车辆排队号将自动取消，进入充电车位在规定时间内没有充电或停止充电后在规定时间未开出的车辆将收取超时停车费。

所述在车辆充电时可根据需要和实际情况选择相应的充电模式，这里的充电模式包括刷卡充电、扫描二维码充电和验证码充电，当充电操作管理单元与远程监控系统的通信正常时，可选择这三种模式中的任意一种，当两者通信不正常时，只能选择刷卡充电的方式。

所述充电操作管理单元与远程监控运营系统之间采用Esam加密芯片对通信业务数据进行加密，该加密过程包括以下步骤：

A.充电操作管理单元与远程监控运营系统通信建立后双方发送加密随机数并验证Esam加密芯片的加密解密功能；

B.充电操作管理单元与远程监控运营系统发送数据时先经过Esam加密芯片加密；