一种新能源汽车充电站的智能计费系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 1088741 A(43)申请公布日 2018.11.27

(21)申请号 201810577487.8(22)申请日 2018.06.07

(71)申请人 常州大学

地址 2131 江苏省常州市武进区滆湖路1

号(72)发明人 纪虹　徐曼琳　黄风雨　王德起　

黄维秋　张高　梅苑　戴瑶瑶　杨克　(51)Int.Cl.

G07F 15/00(2006.01)G07B 15/04(2006.01)G08G 1/017(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

()发明名称

一种新能源汽车充电站的智能计费系统(57)摘要

本发明涉及一种新能源汽车充电站的智能计费系统，包括感应系统、后台管理系统、包含有计量系统的充电桩、扣费装置和充电桩电脑，感应系统与后台管理系统相连接，后台管理系统接收计量系统传送的数据，计算出用户最终的停车充电费用并将计算数据传送至停车位门口扫码扣费的扣费装置；后台管理系统控制充电桩电脑进入工作状态并令计量系统启动，后台管理系统与相应停车位门口的门禁刷卡装置连接以识别进入停车位的车辆车牌信息。本发明可确保只有新能源汽车才能使用充电位，计量系统可对只停车不充电或充电完成后长时间占用车位的用户收取一定的停车费用，从而有效地防止了新能源汽车长时间占用充电站停车位的现象。

CN 1088741 ACN 1088741 A

权　利　要　求　书

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1.一种新能源汽车充电站的智能计费系统，其特征是：包括感应系统、后台管理系统、包含有计量系统的充电桩、扣费装置和充电桩电脑，所述的感应系统用于感应车辆的进入和离去以判断车辆的状态，感应系统与后台管理系统相连接，后台管理系统接受计量系统传送的数据，计算出用户最终的停车充电费用并将计算数据传送至停车位门口扫码扣费的扣费装置；后台管理系统控制充电桩电脑进入工作状态并令计量系统启动，后台管理系统与相应停车位门口的门禁刷卡装置连接以识别进入停车位的车辆车牌信息。

2.如权利要求1所述的新能源汽车充电站的智能计费系统，其特征是：所述的感应系统包括压力传感器和拍摄感应系统，压力传感器收到压力信号并将信号传送给后台管理系统开始计时控制，拍摄感应系统对新能源汽车和普通燃油汽车的车牌进行辨别。

3.如权利要求1所述的新能源汽车充电站的智能计费系统，其特征是：所述的后台管理系统包括控制系统和计费算法系统，所述计费算法系统包含一套根据充电桩内的计量系统传送所得数据得出车主相应的服务费用计费函数，所述后台管理系统根据预计充电结束时间发送消息至车主的手机当中，并根据不同的充电类型和充电时间用计费算法系统得出车主最终的充电停车费用。

4.如权利要求1所述的新能源汽车充电站的智能计费系统，其特征是：所述充电桩的计量系统包括计时装置和电量计量装置，电量计量装置是根据充电所需电量记录数据，计时装置从新能源汽车驶过压力传感器开始计时，到车主点击显示屏结束服务时结束计时。

5.如权利要求1所述的新能源汽车充电站的智能计费系统，其特征是：所述的门禁刷卡装置通过识别车辆的车牌或者车辆的相应充电卡判断是否是新能源汽车并控制拦杆升起。

6.如权利要求1所述的新能源汽车充电站的智能计费系统，其特征是：所述的充电桩电脑上设有供车主点击开始服务并连接上汽车后开始充电的可触显示屏，可触显示屏所得信息由控制系统传送至电量计量系统开始计量充电所用电量并语音告知车主预计充电完成时间。

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CN 1088741 A

说　明　书

一种新能源汽车充电站的智能计费系统

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技术领域

[0001]本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其是一种新能源汽车充电站的智能计费系统。

背景技术

[0002]随着能源危机的加剧和生态环境的不断恶化，传统燃油汽车行业的发展已经遇到了前所未有的障碍，而发展电动汽车能有效地解决这些问题，因为电动汽车不仅能够减少石化燃料的消耗，提高经济性，而且还能降低尾气排放量，减少环境污染，同时随着低碳、环保意识的增强，消费者购买电动车的意愿也更加强烈，这为电动汽车奠定了良好的群众基础。

[0003]自从新能源汽车迎来井喷式发展，国内充电桩及基础充电设施的建设一直没有跟上发展步伐。截至2017年底，全国共建成公共充电桩21.4万个，同比增长了51％。但相比2017年新能源汽车销量增幅而言，充电桩等基础设施的配套增长速度仍然不够。[0004]随着整个新能源汽车产业链的逐渐成熟以及市场需求的逐步释放，2018年行业爆发在即，但充电基础设施结构性供给不足、整体规模之后的问题却日益凸显，补齐短板，充电桩等配套基础设施建设再提速已成燃眉之急。[0005]虽说充电基础设施建设发展势头迅猛，较好满足了电动汽车用户的充电需求，但充电基础设施结构性供给不足的问题仍然存在并日益凸显，整体规模仍显之后，我国车桩比仍然偏高。数据显示，截至2017年底，我国车桩比约为3.8:1，距国家规划的1:1还有一定差距。车桩比区域差异也很明显，其中北京、上海、广东等地区情况较为乐观，分别为1.5:1，1.4:1，2.1:1，中西部地区车桩比仍然偏高。

[0006]新能源动力汽车目前市面上拥有的新能源汽车专用充电停车位数量非常少，并且经常被普通燃油汽车占位，从而导致有车无桩的问题越来越明显，调查显示，目前平均有近39.38％的充电桩被燃油车辆占位，虽然大型集中式充电站有专人管理，但是仍有很多零散式的充电站燃油车占位现象较为严重。

发明内容

[0007]本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种新能源汽车充电站的智能计费系统，以解决新能源汽车本就很少的停车充电车位被大量燃油车辆占用的问题。

[0008]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新能源汽车充电站的智能计费系统，包括感应系统、后台管理系统、包含有计量系统的充电桩、扣费装置和充电桩电脑，所述的感应系统用于感应车辆的进入和离去以判断车辆的状态，感应系统与后台管理系统相连接，后台管理系统接受计量系统传送的数据，计算出用户最终的停车充电费用并将计算数据传送至停车位门口扫码扣费的扣费装置；后台管理系统控制充电桩电脑进入工作状态并令计量系统启动，后台管理系统与相应停车位门口的门禁刷卡装置连接以识别进入停车

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说　明　书

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位的车辆车牌信息。

[0009]所述的感应系统包括压力传感器和拍摄感应系统，压力传感器收到压力信号并将信号传送给后台管理系统开始计时控制，拍摄感应系统对新能源汽车和普通燃油汽车的车牌进行辨别，当车辆进入拍摄范围，拍摄感应系统将拍到的图片传送至后台管理系统识别，确认是新能源汽车的牌照才能升起拦杆。

[0010]所述的后台管理系统包括控制系统和计费算法系统，所述计费算法系统包含一套根据充电桩内的计量系统传送所得数据得出车主相应的服务费用计费函数，所述后台管理系统根据预计充电结束时间发送消息至车主的手机当中，并根据不同的充电类型和充电时间用计费算法系统得出车主最终的充电停车费用。

[0011]所述充电桩的计量系统包括计时装置和电量计量装置，电量计量装置是根据充电所需电量记录数据，计时装置从新能源汽车驶过压力传感器开始计时，到用户点击显示屏结束服务时结束计时。

[0012]所述的门禁刷卡装置通过识别车辆的车牌或者车辆的相应充电卡判断是否是新能源汽车并控制拦杆升起。

[0013]所述的充电桩电脑上设有供车主点击开始服务并连接上汽车后开始充电的可触显示屏，可触显示屏所得信息由控制系统传送至电量计量系统开始计量充电所用电量并语音告知车主预计充电完成时间。[0014]本发明的有益效果是：本发明通过感应系统和门禁刷卡装置进行判断，保证只有新能源汽车才能使用该停车充电位，充电桩的计量系统采用停车计时方式，对只停车不充电或充电完成后长时间占用车位的用户收取一定的停车费用，从而有效地防止了新能源汽车长时间占用充电站停车位的现象。

附图说明

[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。[0016]图1为本发明的总体流程示意图。[0017]图2为本发明的场景示意图。[0018]图中：1-1.压力传感器 1-2.拍摄感应系统 2.后台管理系统 3.充电桩 4.扣费装置 5.充电桩电脑 6.门禁刷卡装置具体实施方式

[0019]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。[0020]如图1、图2所示，一种新能源汽车充电站的智能计费系统，用于小型新能源汽车充电停车场的智能服务系统，以达到防止新能源汽车本就很少的停车充电车位被大量燃油车辆占用的目的。

[0021]所述的智能计费系统包括感应系统、后台管理系统2、包含有计量系统的充电桩3、扣费装置4和充电桩电脑5。

[0022]所述的感应系统用于感应车辆的进入和离去以判断车辆的状态，感应系统与后台管理系统2相连接，后台管理系统2接受计量系统传送的数据，计算出用户最终的停车充电

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费用并将计算数据传送至停车位门口扫码扣费的扣费装置4；后台管理系统2控制充电桩电脑5进入工作状态并令计量系统启动，后台管理系统2与相应停车位门口的门禁刷卡装置6连接以识别进入停车位的车辆车牌信息。

[0023]所述的感应系统包括压力传感器1-1和拍摄感应系统1-2，压力传感器1-1和后台管理系统2相连接，当需充电的车辆进入停车位时，压力传感器1-1收到压力信号并将信号传送给后台管理系统2，计量系统开始计时，最终车辆选择结束服务并在规定时间内离开停车位触发压力传感器1-1时，后台管理系统2则关闭所在停车位的充电桩3上的显示屏，若用户停止服务后在规定时间内没有离开停车位并触发压力传感器1-1，则后台管理系统2控制拦杆放下、重新启动计量系统并重新开始计时直至车辆再次缴费离开；拍摄感应系统1-2对新能源汽车和普通燃油汽车的车牌进行辨别，当车辆进入拍摄范围，拍摄感应系统1-2将拍到的图片传送至后台管理系统2识别，确认是新能源汽车的牌照才能升起拦杆。[0024]所述的后台管理系统2包括控制系统和计费算法系统，所述计费算法系统包含一套根据充电桩内的计量系统传送所得数据得出用户相应的服务费用计费函数，所述后台管理系统2根据预计充电结束时间发送消息至用户的手机当中，并根据不同的充电类型和充电时间用计费算法系统得出用户最终的充电停车费用。充电过程中，后台管理系统2会根据计量系统传送的数据，利用计费算法系统中的计费函数算出用户最终的停车充电费用，并将数据传送至停车位门口扫码扣费的扣费装置4，只有用户在门口处扫码扣费之后，门禁拦杆才会升起放行。

[0025]所述充电桩3的计量系统包括计时装置和电量计量装置，电量计量装置是根据充电所需电量记录数据，计时装置从新能源汽车驶过压力传感器1-1开始计时，到用户点击显示屏结束服务时结束计时。

[0026]所述的门禁刷卡装置6通过识别车辆的车牌或者车辆的相应充电卡判断是否是新能源汽车并控制拦杆升起。

[0027]所述的充电桩电脑5上设有供车主点击开始服务并连接上汽车后开始充电的可触显示屏，可触显示屏所得信息由控制系统传送至电量计量系统开始计量充电所用电量并语音告知用户预计充电完成时间。[0028]使用时，为防止普通燃油汽车占用该停车充电车位，拍摄感应系统1-2首先对新能源汽车和普通燃油汽车的车牌进行辨别；当车辆进入拍摄范围，拍摄感应系统1-2将拍到的图片传送至后台管理系统2进行识别，确认是新能源汽车的牌照才能升起拦杆；在车辆驶入停车位时，埋设在拦杆正下方地面内压力传感器1-1感受到压力并将信号传送给后台管理系统2，后台管理系统2控制充电桩电脑5进入工作状态并令计时装置启动，用户下车点击可触显示屏选择服务开始并连接充电桩3与汽车，充电开始后，电量计量装置开始计量使用电量，并语音告知预计充满电量所需时间；在充电还有十分钟结束时，后台管理系统2发送消息至车主手机以提醒用户及时提车。[0029]以充满电量需要半个小时为例：[0030]若在计时装置计时一个小时以内，用户提车并及时开走车辆，则计费算法系统只计算电量用费；若在一个小时以上、两个小时以内提车，则计费算法系统则同时计算电量用费和停车用费，并且超出的时间停车用费按照1元/分钟计，若在两个小时以上、两个半小时以内，则超出的时间停车费用按照1.5元/分钟计，以此之后每半个小时都增加0.5元/分钟

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的停车费。[0031]用户点击可触显示屏选择停止服务后，并在停车场门口的扫码付款处付款结束后，门口的拦杆升起；车辆驶离停车位，压力传感器1-1再次感应到重力，信号传送至后台管理系统2，后台管理系统2控制拦杆放下；

[0032]若用户在选择停止服务并付款后十分钟内仍没有离开停车位，则拦杆放下，后台管理系统2重新开启计时装置：[0033]若此时二次计时，停车时间在半个小时以内的，按照1元/分钟计，半个小时到一个小时之间的，按照1.5元/分钟计，一个小时至一个半小时之间的，按照2元/分钟计，直至离开，仍然是只有扫码付款成功之后，后台管理系统2才会控制拦杆升起。[0034]将上述计费算法简化成一个分段函数如下：[0035]一次收费：

[0036]

[0037][0038][0039][0040]

其中：F——第一次充电停车的总费用，单位：元E——充电所得电量费用，单位：元T——指车辆停在充电车位的时间，单位：min二次收费：

[0041]

其中：F——第二次停车的总费用，单位：元

[0043]T——指车辆扫码付款后仍然停在车位上的时间，单位：min[0044]本发明采用感应系统和门禁刷卡装置6配合判断，保证只有新能源汽车才能使用该停车充电位，充电桩3的计量系统采用停车计时方式，由后台管理系统2的计费算法系统进行费用计算，对只停车不充电或充电完成后长时间占用车位的用户收取一定的停车费用，以有效地防止新能源汽车在一定程度上长时间占用充电站的停车位，提高充电站使用效率。

[0045]以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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