一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括充放電電能計(jì)量模塊、主控制器、通訊模塊、支付模塊和電源模塊；所述充放電電能計(jì)量模塊用于采集當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備的狀態(tài)；所述主控制器用于召喚充放電電能計(jì)量模塊的計(jì)量信息；所述通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)充放電電能計(jì)量模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)交互、與上層運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)和第三方支付平臺(tái)的信息通信；所述支付模塊實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充放電的收費(fèi)付費(fèi)，將付款完成信息在交易結(jié)束后發(fā)送至主控制器，主控制器完成交易卡的解鎖；所述電源模塊為所述系統(tǒng)供電。所述系統(tǒng)支持多種支付和返還方式，滿(mǎn)足不同場(chǎng)地、不同時(shí)間、不同車(chē)主的需求，且提高安全系數(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種收費(fèi)系統(tǒng)，更具體涉及一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi) 系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】：
[0002] 隨著汽車(chē)工業(yè)的告訴發(fā)展，汽車(chē)帶來(lái)的環(huán)境污染、能源短缺、資源枯竭和安全等方 面的問(wèn)題越來(lái)越突出。為了保持國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，保護(hù)人類(lèi)居住環(huán)境和能源供給，各 國(guó)政府不惜巨資，投入大量人力、物力，尋求解決這些問(wèn)題的各種途徑。電動(dòng)汽車(chē)具有良好 的環(huán)保性能和可以以多種能源為動(dòng)力的顯著特點(diǎn)，即可以保護(hù)環(huán)境，又可以緩解能源短缺 和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全。
[0003] 電動(dòng)汽車(chē)作為一種靈活的充電負(fù)荷及儲(chǔ)能裝置，可以為電力系統(tǒng)提供調(diào)峰調(diào)頻等 輔助服務(wù)。電動(dòng)汽車(chē)入網(wǎng)（vehicle-t〇-grid，V2G)，當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)電池需要充電時(shí)，從電網(wǎng)吸 收電力；當(dāng)處于停靠狀態(tài)時(shí)，可對(duì)電網(wǎng)供電，實(shí)現(xiàn)功率的雙向流動(dòng)。
[0004] 充電粧是電動(dòng)力車(chē)的電站，充電粧可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)，為各種型號(hào)的電動(dòng) 車(chē)充電。電動(dòng)汽車(chē)充電粧采用的是交、直流供電方式，需要特制的充電卡刷卡使用，充電粧 顯示屏能顯示充電量、費(fèi)用、充電時(shí)間等數(shù)據(jù)。如何提供多種支付和返還方式，滿(mǎn)足不同場(chǎng) 地、不同時(shí)間、不同車(chē)主的需求，以及如何提高安全系數(shù)，是充電付費(fèi)和放電收費(fèi)的問(wèn)題，故 提出一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具 有多種支付和返還功能，同時(shí)采取多種信息安全策略，保證用戶(hù)財(cái)產(chǎn)安全。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià) 的收費(fèi)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括充放電電能計(jì)量模塊、主控制器、通訊模塊、支付模塊和電源模 塊；
[0007] 所述充放電電能計(jì)量模塊用于采集當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備的狀態(tài)；
[0008] 所述主控制器用于召喚充放電電能計(jì)量模塊的計(jì)量信息；
[0009] 所述通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)充放電電能計(jì)量模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)交互、與上層運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng) 和第三方支付平臺(tái)的信息通信；
[0010] 所述支付模塊實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充放電的收費(fèi)付費(fèi)，將付款完成信息在交易結(jié) 束后發(fā)送至主控制器，主控制器完成交易卡的解鎖；
[0011] 所述電源模塊為所述系統(tǒng)供電。
[0012] 本發(fā)明提供的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，所述充放電電能計(jì) 量模塊包括電壓電流采樣電路、電能計(jì)量單元、處理器和通訊模塊1 ;
[0013] 所述電壓采集電路通過(guò)RC濾波電路，進(jìn)入運(yùn)放電路，經(jīng)電壓跟隨后進(jìn)入處理器的 AD轉(zhuǎn)換電路，并采樣其電壓值；
[0014] 所述電流采集電路通過(guò)電流分流器，進(jìn)行電流變換，后經(jīng)處理器的AD轉(zhuǎn)換電路讀 取相應(yīng)的電流值；
[0015] 所述電能計(jì)量單元精確測(cè)量正反兩個(gè)方向的電壓和電流的瞬時(shí)值、電壓和電流的 有效值、功率和能量；
[0016] 所述處理器1通過(guò)接口RS485與主控制器進(jìn)行計(jì)量電壓、電流、有功功率、無(wú)功功 率和充電電量信息交互；并通過(guò)電壓傳感器和電流傳感器采集計(jì)量線路的電壓和電流信 息。
[0017] 本發(fā)明提供的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，所述電壓電流采樣 電路包括含有電壓傳感器的電壓采集電路和含有電流傳感器的電流采集電路；
[0018] 所述電能計(jì)量單元包括智能電表；對(duì)于直流輸出所述電能計(jì)量單元采用直流電能 表計(jì)量，對(duì)于交流輸出所述電能計(jì)量單元采用交流電能表計(jì)量。
[0019] 本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，所述充 放電電能計(jì)量模塊通過(guò)積分法確定某段時(shí)間內(nèi)的能量；根據(jù)能量流動(dòng)的方向分別進(jìn)行累計(jì) 電池總電壓、工作電流和吸收或消耗的能量，實(shí)現(xiàn)對(duì)整車(chē)充入和消耗電量的準(zhǔn)確計(jì)量。
[0020] 本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，所述支 付模塊包括處理器2、刷卡模塊、液晶顯示屏、信息加密芯片和微型打印機(jī)；
[0021] 所述處理器2負(fù)責(zé)支付過(guò)程中的數(shù)據(jù)集成、管理與信息交互；
[0022] 所述信息安全密鑰信息加密芯片負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)加密密鑰生成；
[0023] 所述刷卡模塊負(fù)責(zé)接收用戶(hù)支付卡信息；
[0024] 所述液晶顯示屏用來(lái)顯示和接受用戶(hù)的信息輸入；
[0025] 所屬微型打印機(jī)用于打印交易憑單；
[0026] 所述處理器2與主控制器交互當(dāng)前扣費(fèi)信息。
[0027] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，所述處 理器2通過(guò)SPI總線與信息加密芯片交互數(shù)據(jù)加密信息，由信息加密芯片將處理器2傳輸 過(guò)來(lái)的計(jì)費(fèi)信息和卡信息進(jìn)行封裝加密，并通過(guò)SPI總線回傳給處理器2 ;
[0028] 所述處理器2將計(jì)量信息、用戶(hù)信息和充放電電價(jià)信息通過(guò)接口RS485發(fā)至液晶 顯示屏面向用戶(hù)展示；
[0029] 所述處理器2將交易金額、充放電時(shí)間和單價(jià)信息通過(guò)接口RS232發(fā)送至微型打 印機(jī)，打印交易憑單。
[0030] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，所述刷 卡模塊通過(guò)識(shí)別外界用戶(hù)卡信息，將卡號(hào)信息通過(guò)接口RS485發(fā)送至處理器2。
[0031] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，根據(jù)用 戶(hù)需求選擇充放電模式、支付模式和所需電量；當(dāng)用戶(hù)選擇充電模式時(shí)，用戶(hù)輸入充電量， 選擇支付方式并支付電費(fèi)，等待充放電粧完成充電后打印憑單；當(dāng)用戶(hù)選擇放電時(shí)，用戶(hù)選 擇放電量，等待充放電粧完成充電后選擇受益方式，用戶(hù)得到收益后打印憑單。
[0032] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，所述支 付模塊支持手機(jī)支付、支付寶支付、銀行卡支付；當(dāng)用戶(hù)選擇充電模式并通過(guò)現(xiàn)金支付時(shí)， 投入相應(yīng)的硬幣和紙幣，當(dāng)用戶(hù)選擇支付寶支付或銀行卡時(shí)，所述支付模塊出于信息安全 的考慮，由用戶(hù)下載廠商開(kāi)發(fā)的相應(yīng)的應(yīng)用軟件，所述處理器2將所需的費(fèi)用信息輸送至 液晶顯示屏，用戶(hù)通過(guò)支付寶或銀行卡支付相應(yīng)的費(fèi)用；當(dāng)用戶(hù)選擇手機(jī)支付時(shí)，所述處理 器2通過(guò)液晶顯示屏顯示輸入手機(jī)號(hào)，在此處設(shè)置了安全密碼，并通過(guò)發(fā)送手機(jī)驗(yàn)證碼方 式，以保障用戶(hù)賬號(hào)安全；
[0033] 所述支付模塊支持放電收益計(jì)量，并通過(guò)銀行卡或支付寶模式實(shí)現(xiàn)收益發(fā)放；當(dāng) 用戶(hù)選擇參與自主放電時(shí)，充放電電能計(jì)量模塊計(jì)量放電電量，有主控制器按照放電電價(jià) 和放電電量計(jì)算放電收益，并在用戶(hù)進(jìn)行結(jié)算時(shí)，返回用戶(hù)賬戶(hù)；若用戶(hù)在整個(gè)過(guò)程中既有 充電又有放電，支付模塊將統(tǒng)一結(jié)算，計(jì)算凈收益值。
[0034] 本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，在充放 電過(guò)程中，所述主控制器根據(jù)電網(wǎng)側(cè)實(shí)時(shí)傳輸?shù)男畔ⅲ謺r(shí)計(jì)算電價(jià)，并實(shí)時(shí)顯示到液晶顯 示屏上，用戶(hù)根據(jù)電價(jià)控制充放電量；在計(jì)算分時(shí)電價(jià)時(shí)要同時(shí)考慮目標(biāo)函數(shù)和約束條件； 所述目標(biāo)函數(shù)是日負(fù)荷曲線的峰負(fù)荷以及日負(fù)荷曲線的峰谷差最小；所述約束條件是公司 收益最大、用戶(hù)受益最大、發(fā)電成本和用戶(hù)的承受能力。
[0035] 和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果
[0036] 1、本發(fā)明的方法為電動(dòng)汽車(chē)充放電結(jié)算提供多種支付方式，并采取措施保證信息 安全；
[0037] 2、本發(fā)明的方法為充電站的自動(dòng)付款提供了便捷；
[0038] 3、本發(fā)明的方法滿(mǎn)足不同場(chǎng)地、不同時(shí)間、不同車(chē)主的需求，具有廣泛的應(yīng)用前 景；
[0039] 4、本發(fā)明的方法為電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展和電力系統(tǒng)提供調(diào)峰調(diào)頻提供了支持。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的支付流程圖；
[0041] 圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的用戶(hù)操作流程圖；
[0042] 圖3為本發(fā)明系統(tǒng)的支付模塊框圖；
[0043] 圖4為本發(fā)明系統(tǒng)示意圖；
[0044] 圖5為本發(fā)明系統(tǒng)的雙向電能計(jì)量模塊示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0046] 實(shí)施例1 :
[0047] 如圖1-5所示，本例的發(fā)明提供的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系 統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括充放電電能計(jì)量模塊、主控制器、通訊模塊、支付模塊和電源模塊；
[0048] 所述充放電電能計(jì)量模塊用于采集當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備的狀態(tài)，包括充電功 率、放電功率、充電電壓、充電電流、放電電壓、放電電流；所述主控制器用于召喚充放電電 能計(jì)量模塊的計(jì)量信息，包括有功功率、無(wú)功功率、電壓、電流；所述主控制器通過(guò)充放電電 能計(jì)量模塊獲取計(jì)量信息，通過(guò)上級(jí)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)獲取實(shí)時(shí)電價(jià)信息，根據(jù)兩者計(jì)算當(dāng)前 交易價(jià)格，并將交易價(jià)格發(fā)送至支付模塊，支付模塊完成費(fèi)用結(jié)算。所述通訊模塊用于充放 電電能計(jì)量模塊內(nèi)容控制其之間、充放單計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置與運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)和第三方支付平臺(tái) 之間的信息交互。；所述支付模塊實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充放電的收費(fèi)付費(fèi)，將付款完成信息 在交易結(jié)束后發(fā)送至主控制器，主控制器完成交易卡的解鎖；所述電源模塊為所述系統(tǒng)供 電。
[0049] 所述充放電電能計(jì)量模塊包括電壓電流采樣電路、電能計(jì)量單元、處理器和通訊 豐旲塊1 ;
[0050] 所述電壓采集電路通過(guò)RC濾波電路，進(jìn)入運(yùn)放電路，經(jīng)電壓跟隨后進(jìn)入處理器的 AD轉(zhuǎn)換電路讀取相應(yīng)的電壓值；所述電流采集電路通過(guò)電流分流器，進(jìn)行電流變換，后經(jīng) 處理器的AD轉(zhuǎn)換電路讀取相應(yīng)的電流值；
[0051 ] 所述電能計(jì)量單元精確測(cè)量正反兩個(gè)方向的電壓和電流的瞬時(shí)值、電壓和電流的 有效值、功率和能量；
[0052] 所述處理器1通過(guò)接口RS485與主控制器進(jìn)行計(jì)量電壓、電流、有功功率、無(wú)功功 率和充電電量信息交互；并通過(guò)電壓傳感器和電流傳感器采集計(jì)量線路的電壓和電流信 息。
[0053] 所述電壓電流采樣電路包括含有電壓傳感器的電壓采集電路和含有電流傳感器 的電流采集電路；所述電能計(jì)量單元包括智能電表；對(duì)于直流輸出所述電能計(jì)量單元采用 直流電能表計(jì)量，對(duì)于交流輸出所述電能計(jì)量單元采用交流電能表計(jì)量。所述充放電電能 計(jì)量模塊通過(guò)積分法確定某段時(shí)間內(nèi)的能量；u(t)、i(t)分別為某一時(shí)刻電池總電壓和工 作電流，W為吸收或消耗的能量（kwh)。只要取得合適，則可根據(jù)能量流動(dòng)的方向分別進(jìn) 行累計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整車(chē)充入和消耗電量的準(zhǔn)確計(jì)量。所述充放電電能計(jì)量模塊的處理器采用 Freescale公司的16位汽車(chē)級(jí)MCU-MC9S12C32,內(nèi)置32KB的FLASH，2KB的RAM，同時(shí)該芯片 集成SCI、SPI和CAN等模塊，片上資源豐富，只需要極少的外圍電路就可以構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)， 大大提高了系統(tǒng)的集成度，減小系統(tǒng)體積。所述電能計(jì)量單元采用CS5461A功率/能量測(cè) 量芯片，可以精確測(cè)量正反兩個(gè)方向的電壓和電流的瞬時(shí)值、有效值以及功率和能量，測(cè)量 結(jié)果都存放在對(duì)應(yīng)的寄存器單元，通過(guò)SPI總線通訊讀取數(shù)據(jù)。
[0054] 所述支付模塊包括處理器2、刷卡模塊、液晶顯示屏、信息加密芯片和微型打印 機(jī)；
[0055] 所述處理器2負(fù)責(zé)支付過(guò)程中的數(shù)據(jù)集成、管理與信息交互；所述信息安全秘鑰 信息加密芯片負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)加密密鑰生成；所述刷卡模塊負(fù)責(zé)接收用戶(hù)支付卡信息。所述液晶 顯示屏用來(lái)顯示和接受用戶(hù)的信息輸入；所屬微型打印機(jī)用于打印交易憑單；
[0056] 所述處理器2與主控制器交互當(dāng)前扣費(fèi)信息和交易成功等信息；
[0057] 所述處理器2通過(guò)SPI總線與信息加密芯片交互數(shù)據(jù)加密信息，由信息加密芯片 將處理器2傳輸過(guò)來(lái)的計(jì)費(fèi)信息和卡信息進(jìn)行封裝加密，并通過(guò)SPI總線回傳給處理器2 ; 所述處理器2將計(jì)量信息、用戶(hù)信息和充放電電價(jià)信息通過(guò)接口RS485發(fā)至液晶顯示屏面 向用戶(hù)展示；所述處理器2將交易金額、充放電時(shí)間和單價(jià)信息通過(guò)接口RS232發(fā)送至微 型打印機(jī)，打印交易憑單。所述刷卡模塊通過(guò)識(shí)別外界用戶(hù)卡信息，將卡號(hào)信息通過(guò)接口 RS485發(fā)送至處理器2。
[0058] 根據(jù)用戶(hù)需求選擇充放電模式、支付模式和所需電量；當(dāng)用戶(hù)選擇充電模式時(shí)，用 戶(hù)輸入充電量，選擇支付方式并支付電費(fèi)，等待充放電粧完成充電后打印憑單；當(dāng)用戶(hù)選擇 放電時(shí)，用戶(hù)選擇放電量，等待充放電粧完成充電后選擇受益方式，用戶(hù)得到收益后打印憑 單。
[0059] 所述支付模塊支持手機(jī)支付、支付寶支付、銀行卡支付；當(dāng)用戶(hù)選擇充電模式并通 過(guò)現(xiàn)金支付時(shí)，投入相應(yīng)的硬幣和紙幣，當(dāng)用戶(hù)選擇支付寶支付或銀行卡時(shí)，所述支付模塊 出于信息安全的考慮，由用戶(hù)下載廠商開(kāi)發(fā)的相應(yīng)的應(yīng)用軟件，所述處理器2將所需的費(fèi) 用信息輸送至液晶顯示屏，用戶(hù)通過(guò)支付寶或銀行卡支付相應(yīng)的費(fèi)用；當(dāng)用戶(hù)選擇手機(jī)支 付時(shí)，所述處理器2通過(guò)液晶顯示屏顯示輸入手機(jī)號(hào)，在此處設(shè)置了安全密碼，同時(shí)可以獲 取動(dòng)態(tài)手機(jī)驗(yàn)證碼，以驗(yàn)證碼輸入作為驗(yàn)證條件，以保障用戶(hù)賬號(hào)安全；所述銀行卡支付均 通過(guò)所述刷卡模塊實(shí)現(xiàn)。支付寶支付通過(guò)手機(jī)驗(yàn)證由運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一完成與第三方的支 付信息交互。
[0060] 所述支付模塊支持放電收益計(jì)量，并通過(guò)銀行卡或支付寶等模式實(shí)現(xiàn)收益發(fā)放， 當(dāng)用戶(hù)選擇參與自主放電時(shí)，計(jì)量裝置計(jì)量放電電量，有主控制器按照放電電價(jià)和放電電 量計(jì)算放電收益，并在用戶(hù)進(jìn)行結(jié)算時(shí)，返回用戶(hù)賬戶(hù)，若用戶(hù)在整個(gè)過(guò)程中既有充電，又 有放電，支付模塊將統(tǒng)一結(jié)算，計(jì)算凈收益值。
[0061 ] 在充放電過(guò)程中，主控制器根據(jù)電網(wǎng)側(cè)實(shí)時(shí)傳輸?shù)男畔?，分時(shí)計(jì)算電價(jià)，并實(shí)時(shí)顯 示到屏幕上，用戶(hù)可根據(jù)電價(jià)控制充放電量。在計(jì)算分時(shí)電價(jià)時(shí)要同時(shí)考慮目標(biāo)函數(shù)和約 束條件兩個(gè)方面。目標(biāo)函數(shù)是日負(fù)荷曲線的峰負(fù)荷以及日負(fù)荷曲線的峰谷差最小，約束條 件是公司收益、用戶(hù)受益最大，還要考慮發(fā)電成本和用戶(hù)的承受能力。由于涉及到多目標(biāo)尋 優(yōu)，這里采用粒子群算法尋找最優(yōu)的定價(jià)方法。
[0062] 按照自身計(jì)量和上層系統(tǒng)發(fā)布的實(shí)時(shí)充放電電價(jià)信息，為用戶(hù)提供充放電計(jì)量， 同時(shí)，充放電計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置可以根據(jù)用戶(hù)車(chē)輛的狀態(tài)，為用戶(hù)提供最優(yōu)充電方案和最大收 益充電方案；
[0063] 用戶(hù)可以根據(jù)自身的用車(chē)需求，設(shè)定預(yù)計(jì)使用時(shí)間和充電電量需求，如遇緊急情 況，提前完成手機(jī)終端告知運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)，提前時(shí)間由充電設(shè)備的額定功率、用戶(hù)動(dòng)力電池 的額定容量確定，按照額定容量的15%作為緊急備用充電電量。緊急充電時(shí)長(zhǎng)計(jì)算公式為 F=Q為充電車(chē)輛動(dòng)力電池的額定容量，P為充電設(shè)備的額定功率。由系統(tǒng)將告知充 放電計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置，計(jì)量計(jì)費(fèi)裝置主控制器將告知充電設(shè)備主控制器進(jìn)入緊急充電狀態(tài)， 以最大功率完成車(chē)輛充電，滿(mǎn)足車(chē)輛設(shè)定充電電量需求。
[0064] 綜上所述，這種計(jì)費(fèi)裝置實(shí)現(xiàn)了多種支付方式，用戶(hù)也可以根據(jù)提供的實(shí)時(shí)電價(jià) 控制充放電量，實(shí)現(xiàn)了削峰填谷的作用，同時(shí)設(shè)置了多種信息安全策略，為保障用戶(hù)信息和 財(cái)產(chǎn)安全做了保障。
[0065] 最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，所 屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員盡管參照上述實(shí)施例應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】 進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申 請(qǐng)待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括充放電 電能計(jì)量模塊、主控制器、通訊模塊、支付模塊和電源模塊； 所述充放電電能計(jì)量模塊用于采集當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備的狀態(tài)； 所述主控制器用于召喚充放電電能計(jì)量模塊的計(jì)量信息； 所述通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)充放電電能計(jì)量模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)交互、與上層運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)和第 三方支付平臺(tái)的信息通信； 所述支付模塊實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充放電的收費(fèi)付費(fèi)，將付款完成信息在交易結(jié)束后 發(fā)送至主控制器，主控制器完成交易卡的解鎖； 所述電源模塊為所述系統(tǒng)供電。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于： 所述充放電電能計(jì)量模塊包括電壓電流采樣電路、電能計(jì)量單元、處理器和通訊模塊1 ; 所述電壓采集電路通過(guò)RC濾波電路，進(jìn)入運(yùn)放電路，經(jīng)電壓跟隨后進(jìn)入處理器的AD轉(zhuǎn) 換電路，并采樣其電壓值； 所述電流采集電路通過(guò)電流分流器，進(jìn)行電流變換，后經(jīng)處理器的AD轉(zhuǎn)換電路讀取相 應(yīng)的電流值； 所述電能計(jì)量單元精確測(cè)量正反兩個(gè)方向的電壓和電流的瞬時(shí)值、電壓和電流的有效 值、功率和能量； 所述處理器1通過(guò)接口 RS485與主控制器進(jìn)行計(jì)量電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率和 充電電量信息交互；并通過(guò)電壓傳感器和電流傳感器采集計(jì)量線路的電壓和電流信息。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于： 所述電壓電流采樣電路包括含有電壓傳感器的電壓采集電路和含有電流傳感器的電流采 集電路； 所述電能計(jì)量單元包括智能電表；對(duì)于直流輸出所述電能計(jì)量單元采用直流電能表計(jì) 量，對(duì)于交流輸出所述電能計(jì)量單元采用交流電能表計(jì)量。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在 于：所述充放電電能計(jì)量模塊通過(guò)積分法確定某段時(shí)間內(nèi)的能量；根據(jù)能量流動(dòng)的方向分 別進(jìn)行累計(jì)電池總電壓、工作電流和吸收或消耗的能量，實(shí)現(xiàn)對(duì)整車(chē)充入和消耗電量的準(zhǔn) 確計(jì)量。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于： 所述支付模塊包括處理器2、刷卡模塊、液晶顯示屏、信息加密芯片和微型打印機(jī)； 所述處理器2負(fù)責(zé)支付過(guò)程中的數(shù)據(jù)集成、管理與信息交互； 所述信息安全密鑰信息加密芯片負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)加密密鑰生成； 所述刷卡模塊負(fù)責(zé)接收用戶(hù)支付卡信息； 所述液晶顯示屏用來(lái)顯示和接受用戶(hù)的信息輸入； 所屬微型打印機(jī)用于打印交易憑單； 所述處理器2與主控制器交互當(dāng)前扣費(fèi)信息。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于： 所述處理器2通過(guò)SPI總線與信息加密芯片交互數(shù)據(jù)加密信息，由信息加密芯片將處理器 2傳輸過(guò)來(lái)的計(jì)費(fèi)信息和卡信息進(jìn)行封裝加密，并通過(guò)SPI總線回傳給處理器2 ; 所述處理器2將計(jì)量信息、用戶(hù)信息和充放電電價(jià)信息通過(guò)接口 RS485發(fā)至液晶顯示 屏面向用戶(hù)展示； 所述處理器2將交易金額、充放電時(shí)間和單價(jià)信息通過(guò)接口 RS232發(fā)送至微型打印機(jī)， 打印交易憑單。
7. 如權(quán)利要求6所述的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于： 所述刷卡模塊通過(guò)識(shí)別外界用戶(hù)卡信息，將卡號(hào)信息通過(guò)接口 RS485發(fā)送至處理器2。
8. 如權(quán)利要求5-7任意一項(xiàng)所述的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，其 特征在于：根據(jù)用戶(hù)需求選擇充放電模式、支付模式和所需電量；當(dāng)用戶(hù)選擇充電模式時(shí)， 用戶(hù)輸入充電量，選擇支付方式并支付電費(fèi)，等待充放電粧完成充電后打印憑單；當(dāng)用戶(hù)選 擇放電時(shí)，用戶(hù)選擇放電量，等待充放電粧完成充電后選擇受益方式，用戶(hù)得到收益后打印 憑單。
9. 如權(quán)利要求8所述的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于： 所述支付模塊支持手機(jī)支付、支付寶支付、銀行卡支付；當(dāng)用戶(hù)選擇充電模式并通過(guò)現(xiàn)金支 付時(shí)，投入相應(yīng)的硬幣和紙幣，當(dāng)用戶(hù)選擇支付寶支付或銀行卡時(shí)，所述支付模塊出于信息 安全的考慮，由用戶(hù)下載廠商開(kāi)發(fā)的相應(yīng)的應(yīng)用軟件，所述處理器2將所需的費(fèi)用信息輸 送至液晶顯示屏，用戶(hù)通過(guò)支付寶或銀行卡支付相應(yīng)的費(fèi)用；當(dāng)用戶(hù)選擇手機(jī)支付時(shí)，所 述處理器2通過(guò)液晶顯示屏顯示輸入手機(jī)號(hào)，在此處設(shè)置了安全密碼，同時(shí)可以獲取動(dòng)態(tài) 手機(jī)驗(yàn)證碼，以驗(yàn)證碼輸入作為驗(yàn)證條件，并通過(guò)發(fā)送手機(jī)驗(yàn)證碼方式，以保障用戶(hù)賬號(hào)安 全； 所述支付模塊支持放電收益計(jì)量，并通過(guò)銀行卡或支付寶模式實(shí)現(xiàn)收益發(fā)放；當(dāng)用戶(hù) 選擇參與自主放電時(shí)，充放電電能計(jì)量模塊計(jì)量放電電量，有主控制器按照放電電價(jià)和放 電電量計(jì)算放電收益，并在用戶(hù)進(jìn)行結(jié)算時(shí)，返回用戶(hù)賬戶(hù)；若用戶(hù)在整個(gè)過(guò)程中既有充電 又有放電，支付模塊將統(tǒng)一結(jié)算，計(jì)算凈收益值。
10. 如權(quán)利要求9所述的一種基于電動(dòng)汽車(chē)充放電分時(shí)計(jì)價(jià)的收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于： 在充放電過(guò)程中，所述主控制器根據(jù)電網(wǎng)側(cè)實(shí)時(shí)傳輸?shù)男畔?，分時(shí)計(jì)算電價(jià)，并實(shí)時(shí)顯示到 液晶顯示屏上，用戶(hù)根據(jù)電價(jià)控制充放電量；在計(jì)算分時(shí)電價(jià)時(shí)要同時(shí)考慮目標(biāo)函數(shù)和約 束條件；所述目標(biāo)函數(shù)是日負(fù)荷曲線的峰負(fù)荷以及日負(fù)荷曲線的峰谷差最??；所述約束條 件是公司收益最大、用戶(hù)受益最大、發(fā)電成本和用戶(hù)的承受能力。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104504812SQ201410773189
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】李曉強(qiáng), 李武峰, 嚴(yán)輝, 郭萍, 卞秀婷, 苑衛(wèi)娜, 丁曉赟 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 北京國(guó)網(wǎng)普瑞特高壓輸電技術(shù)有限公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院