充電機智能計費裝置的製作方法

2023-06-03 03:24:16

專利名稱：充電機智能計費裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種各類充電機的計費裝置，尤其涉及的是一種充電機智能計費
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背景技術：
全球化石能源的枯竭及對環保的要求，促使使用各種電池的電動交通工具快速發 展，今後為各類電動交通工具提供充電的充電站會像加油站一樣普及，提供精確，合理，方 便的充電計費裝置，可以促進充電站向實用化方向發展，使電動交通工具的使用更加便利， 同時為國家低碳經濟的發展做出貢獻。

發明內容
發明目的本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供了一種充電機智能計費 裝置，為各類充電機提供一個精確，合理，方便的充電機智能計費裝置。技術方案本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括主控制器、交流電能 表、直流電能表、觸控螢幕、讀卡器、收費中心和面板印表機，其中交流電能表和直流電能表 分別與主控制器相連傳輸實時電能數據，觸控螢幕、讀卡器和面板印表機分別與主控制器相 連，主控制器分別與充電機和收費中心通訊相連。所述的主控制器與充電機、交流電能表、直流電能表和收費中心都設有隔離，這些 隔離是光電隔離、繼電器隔離或者磁隔離。所述的主控制器和收費中心通過無線通訊相連。所述的面板印表機是熱敏印表機。所述的主控制器和交流電錶通訊採用DL/T645-1997或DL/T645-2007協議，主控 制器和直流電錶通訊採用MODBUS協議，主控制器和充電機通訊採用CAN接口。所述的主控制器和充電機的通訊連接包括電壓或電流控制信號、CAN總線、直流 繼電器，針對有BMS系統的鋰電池，採用CAN總線與充電機通訊，控制充電機的工作狀態，同 時讀取鋰電池的相關數據；通過輸出一個一定量值的電壓或電流信號控制充電機的啟動， 同時接收充電機的輸出的電壓或電流信號作為充電完成的標誌，達到控制充電機啟停；通 過提供兩個直流繼電器觸點信號，將充電機的啟動與停止按鈕引入主控制器的方法達到控 制充電機工作狀態的目的。充電機的啟動完全由觸控螢幕操作控制，充電的完成判斷可以由下面兩種方式之 一控制人員通過觸控螢幕操作中止充電；通過充電機向主控制器發送充電完成信號停止充
H1^ O所述的主控制器包括供電電路、通訊電路、I2C電路、液晶接口電路、印表機接口電 路、液晶背光控制電路、蜂鳴器控制電路和控制器，控制器分別和各個電路相連。所述的供電電路上設有防反二極體、超級電容和掉電檢測電路，所述的I2C電路 上設有實時時鐘晶片和EEPROM存貯晶片，實時時鐘晶片可以保證在停電時維持時鐘的運行，同時可以通過觸控螢幕校正時間或加裝GPS裝置自動校時，存貯晶片可以記錄一定數量 的完整充電數據，掉電檢測電路和超級電容可以確保在掉電前將當前充電的數據安全，完 整地記錄存貯，防反二極體可以防止反接損壞。所述的通訊電路有兩路，一路與直流電能表和交流電能表相連，獲取實時電能數 據，另一路和收費中心相連，通訊電路分別與直流電能表、交流電能表和收費中心通過光電 隔離相連；所述的液晶接口電路和觸控螢幕的液晶相連；所述的印表機接口電路和面板印表機相連；所述的液晶背光電路用於控制液晶背光，使裝置更合理；所述的蜂鳴器控制電路用於控制蜂鳴器發聲。所述的控制器是單片機、ARM或數位訊號處理器(DSP)。本發明工作時，充電站操作人員通過觸控螢幕設定不同時間段的充電價格，選定是 交流計費還是直流計費；通過觸控螢幕控制充電機的工作狀態；充電完成後，通過面板列印 機列印票據去充電站收費中心交費或通過讀卡器讀取IC卡或其他可繳費卡交費；在充電 過程中，觸控螢幕實時顯示充電的總量，充電總價格，充電的當前時間段價格等數據；考慮到 充電站會同時有多臺充電機與相應的計費裝置，每臺計費裝置都可以以有線或無線(蜂舞 協議)通訊方式與充電站收費中心的主電腦連接，組成一個完整的充電站計費系統。有益效果通過充電機交流輸入端的交流電能表與充電機輸出端的直流電能表記 錄下每次充電不同時間段的電能數量，通過設置不同時間段的充電電價，選擇是按交流電 能計費還是按直流電能計費，計算出本次充電的總價格，通過面板印表機列印出相關票據 或通過通訊裝置將相關數據發送到充電站收費中心，或使用讀卡器交費，完成整個充電交 費過程，通過設定不同時間段的充電價格，調控用戶對充電時間段的選擇，起到調峰控制作 用。


圖1是本發明的結構框圖；圖2是本發明主控制器的電路結構圖。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施 例。如圖1所示，本實施例包括主控制器1、交流電能表2、直流電能表3、觸控螢幕4、讀 卡器5、收費中心8、充電機7和面板印表機6，其中交流電能表2和直流電能表3分別與 主控制器1相連傳輸實時電能數據，觸控螢幕4、讀卡器5和面板印表機6分別與主控制器1 相連，主控制器1分別與充電機7和收費中心8通訊相連。本實施例中交流電能表2是單相或者三相的，讀卡器5是IC卡讀卡器。所述的主控制器1和收費中心8通過無線通訊相連。所述的面板印表機6是熱敏印表機。
所述的主控制器1和交流電錶通訊採用DL/T645-1997或DL/T645-2007協議，主 控制器1和直流電錶通訊採用MODBUS協議，主控制器1和充電機7通訊採用CAN接口。所述的主控制器1和充電機7的通訊連接包括電壓/電流控制信號、CAN總線、 直流繼電器。如果充電機7有通訊協議，則主控制器1通過指令與充電機7交換充電數據， 針對有BMS系統的鋰電池，採用CAN總線與充電機7通訊，控制充電機7的工作狀態，同時 讀取鋰電池的相關數據；如果充電機7沒有具體的通訊接口，則主控制器1向充電機7提 供一個5V或12V的電壓或4-20mA電流的控制充電機7的啟動(以電壓電流轉換晶片來實 現)，同時接收充電機7的輸出的電壓或電流信號作為充電完成的標誌，達到控制充電機7 啟停；通過提供兩個直流繼電器觸點信號，將充電機7的啟動與停止按鈕接入繼電器觸頭， 通過控制繼電器通與斷來控制充電機7的工作狀態。充電機7的啟動完全由觸控螢幕4操作控制，充電的完成判斷可以由下面兩種方式 之一控制人員通過觸控螢幕4操作中止充電；通過充電機7向主控制器1發送充電完成信號 停止充電。為了節約電能，觸控螢幕4在空閒無操作情況下，2分鐘之內會關閉背光(用戶可 以設定1-10分鐘或取消背光控制)，在充電完成後，背光會自動啟動。如圖2所示，所述的主控制器1包括數字處理器(DSP)、供電電路、通訊電路、I2C 電路、液晶接口電路、印表機接口電路、液晶背光控制電路、蜂鳴器控制電路和控制器，數字 處理器分別和各個電路相連。所述的主控制器1與充電機7、交流電能表2、直流電能表3和收費中心8都設有 隔離，這些隔離是光電隔離、繼電器隔離或者磁隔離。主控制器1和充電機7的電壓/電流控制信號(電壓電流轉換晶片)通訊之間設 有光電隔離，主控制器1和充電機7的CAN總線通訊之間設有磁隔離，主控制器1和充電機 7的通過兩路直流繼電器通訊並起到隔離作用。所述的供電電路上設有防反二極體、超級電容和掉電檢測電路，所述的I2C電路 上設有實時I2C時鐘晶片和EEPR0MI2C存貯晶片，I2C時鐘晶片可以保證在停電時維持時 鐘的運行，同時可以通過觸控螢幕4校正時間或加裝GPS裝置自動校時，I2C存貯晶片可以記 錄一定數量的完整充電數據，掉電檢測電路和超級電容可以確保在掉電前將當前充電的數 據安全，完整地記錄存貯，防反二極體可以防止反接損壞。所述的通訊電路有兩路485組成，一路與直流電能表3和交流電能表2相連，獲取 實時電能數據，另一路和收費中心8相連，通訊電路分別與直流電能表2、交流電能表3和收 費中心8通過光電隔離相連；所述的液晶接口電路和觸控螢幕4的液晶相連；所述的印表機接口電路和面板印表機6相連；所述的液晶背光電路用於控制液晶背光，使裝置更合理；所述的蜂鳴器控制電路用於控制蜂鳴器發聲。所述的控制器是單片機、ARM或數位訊號處理器，本實施例選用數位訊號處理器。
權利要求
一種充電機智能計費裝置，其特徵在於包括主控制器、交流電能表、直流電能表、觸控螢幕、讀卡器、收費中心和面板印表機，其中交流電能表和直流電能表分別與主控制器相連傳輸實時電能數據，觸控螢幕、讀卡器和面板印表機分別與主控制器相連，主控制器分別與充電機和收費中心通訊相連。
2.根據權利要求1所述的充電機智能計費裝置，其特徵在於所述的主控制器與充電 機、交流電能表、直流電能表和收費中心都設有隔離，所述的隔離包括光電隔離、磁隔離和 繼電器隔離。
3.根據權利要求1所述的充電機智能計費裝置，其特徵在於所述的主控制器和收費 中心通過無線通訊相連。
4.根據權利要求1所述的充電機智能計費裝置，其特徵在於所述的面板印表機是熱 敏印表機。
5.根據權利要求1所述的充電機智能計費裝置，其特徵在於所述的主控制器和交流 電錶通訊採用DL/T645-1997或DL/T645-2007協議，主控制器和直流電錶通訊採用MODBUS 協議，主控制器和充電機通訊採用CAN接口。
6.根據權利要求1所述的充電機智能計費裝置，其特徵在於所述的主控制器和充電 機的通訊連接包括電壓/電流控制信號、CAN總線和直流繼電器。
7.根據權利要求2所述的充電機智能計費裝置，其特徵在於所述的主控制器包括供 電電路、通訊電路、I2C電路、液晶接口電路、印表機接口電路、液晶背光控制電路、蜂鳴器控 制電路和控制器，控制器分別和各個電路相連。
8.根據權利要求7所述的充電機智能計費裝置，其特徵在於所述的供電電路上設有 防反二極體、超級電容和掉電檢測電路，所述的I2C電路上設有實時時鐘晶片和EEPROM存 貯晶片。
9.根據權利要求7所述的充電機智能計費裝置，其特徵在於所述的通訊電路有兩路， 一路與直流電能表和交流電能表相連，另一路和收費中心相連，通訊電路分別與直流電能 表、交流電能表和收費中心通過光電隔離相連；所述的液晶接口電路和觸控螢幕相連；所述的印表機接口電路和面板印表機相連。
10.根據權利要求7所述的充電機智能計費裝置，其特徵在於所述的控制器是單片 機、ARM或數位訊號處理器。
全文摘要
本發明公開了一種充電機智能計費裝置，包括主控制器、交流電能表、直流電能表、觸控螢幕、讀卡器、收費中心和面板印表機，其中交流電能表和直流電能表分別與主控制器相連傳輸實時電能數據，觸控螢幕、讀卡器和面板印表機分別與主控制器相連，主控制器分別與充電機和收費中心通訊相連。通過設置不同時間段的充電電價，選擇是按交流電能計費還是按直流電能計費，計算出本次充電的總價格，通過面板印表機列印出相關票據或通過通訊裝置將相關數據發送到充電站收費中心，或使用讀卡器交費，完成整個充電交費過程，通過設定不同時間段的充電價格，調控用戶對充電時間段的選擇，起到調峰控制作用。
文檔編號G07F15/00GK101968904SQ20101050153
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月29日 優先權日2010年9月29日
發明者吳曉玉, 李蘊秋, 王念春, 王洪富 申請人:東南大學