专利名称：充电机智能计费装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种各类充电机的计费装置，尤其涉及的是一种充电机智能计费
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背景技术：
全球化石能源的枯竭及对环保的要求，促使使用各种电池的电动交通工具快速发 展，今后为各类电动交通工具提供充电的充电站会像加油站一样普及，提供精确，合理，方 便的充电计费装置，可以促进充电站向实用化方向发展，使电动交通工具的使用更加便利， 同时为国家低碳经济的发展做出贡献。
发明内容
发明目的本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种充电机智能计费 装置，为各类充电机提供一个精确，合理，方便的充电机智能计费装置。技术方案本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括主控制器、交流电能 表、直流电能表、触摸屏、读卡器、收费中心和面板打印机，其中交流电能表和直流电能表 分别与主控制器相连传输实时电能数据，触摸屏、读卡器和面板打印机分别与主控制器相 连，主控制器分别与充电机和收费中心通讯相连。所述的主控制器与充电机、交流电能表、直流电能表和收费中心都设有隔离，这些 隔离是光电隔离、继电器隔离或者磁隔离。所述的主控制器和收费中心通过无线通讯相连。所述的面板打印机是热敏打印机。所述的主控制器和交流电表通讯采用DL/T645-1997或DL/T645-2007协议，主控 制器和直流电表通讯采用MODBUS协议，主控制器和充电机通讯采用CAN接口。所述的主控制器和充电机的通讯连接包括电压或电流控制信号、CAN总线、直流 继电器，针对有BMS系统的锂电池，采用CAN总线与充电机通讯，控制充电机的工作状态，同 时读取锂电池的相关数据；通过输出一个一定量值的电压或电流信号控制充电机的启动， 同时接收充电机的输出的电压或电流信号作为充电完成的标志，达到控制充电机启停；通 过提供两个直流继电器触点信号，将充电机的启动与停止按钮引入主控制器的方法达到控 制充电机工作状态的目的。充电机的启动完全由触摸屏操作控制，充电的完成判断可以由下面两种方式之 一控制人员通过触摸屏操作中止充电；通过充电机向主控制器发送充电完成信号停止充
H1^ O所述的主控制器包括供电电路、通讯电路、I2C电路、液晶接口电路、打印机接口电 路、液晶背光控制电路、蜂鸣器控制电路和控制器，控制器分别和各个电路相连。所述的供电电路上设有防反二极管、超级电容和掉电检测电路，所述的I2C电路 上设有实时时钟芯片和EEPROM存贮芯片，实时时钟芯片可以保证在停电时维持时钟的运行，同时可以通过触摸屏校正时间或加装GPS装置自动校时，存贮芯片可以记录一定数量 的完整充电数据，掉电检测电路和超级电容可以确保在掉电前将当前充电的数据安全，完 整地记录存贮，防反二极管可以防止反接损坏。所述的通讯电路有两路，一路与直流电能表和交流电能表相连，获取实时电能数 据，另一路和收费中心相连，通讯电路分别与直流电能表、交流电能表和收费中心通过光电 隔离相连；所述的液晶接口电路和触摸屏的液晶相连；所述的打印机接口电路和面板打印机相连；所述的液晶背光电路用于控制液晶背光，使装置更合理；所述的蜂鸣器控制电路用于控制蜂鸣器发声。所述的控制器是单片机、ARM或数字信号处理器(DSP)。本发明工作时，充电站操作人员通过触摸屏设定不同时间段的充电价格，选定是 交流计费还是直流计费；通过触摸屏控制充电机的工作状态；充电完成后，通过面板打印 机打印票据去充电站收费中心交费或通过读卡器读取IC卡或其他可缴费卡交费；在充电 过程中，触摸屏实时显示充电的总量，充电总价格，充电的当前时间段价格等数据；考虑到 充电站会同时有多台充电机与相应的计费装置，每台计费装置都可以以有线或无线(蜂舞 协议)通讯方式与充电站收费中心的主电脑连接，组成一个完整的充电站计费系统。有益效果通过充电机交流输入端的交流电能表与充电机输出端的直流电能表记 录下每次充电不同时间段的电能数量，通过设置不同时间段的充电电价，选择是按交流电 能计费还是按直流电能计费，计算出本次充电的总价格，通过面板打印机打印出相关票据 或通过通讯装置将相关数据发送到充电站收费中心，或使用读卡器交费，完成整个充电交 费过程，通过设定不同时间段的充电价格，调控用户对充电时间段的选择，起到调峰控制作 用。
图1是本发明的结构框图；图2是本发明主控制器的电路结构图。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。如图1所示，本实施例包括主控制器1、交流电能表2、直流电能表3、触摸屏4、读 卡器5、收费中心8、充电机7和面板打印机6，其中交流电能表2和直流电能表3分别与 主控制器1相连传输实时电能数据，触摸屏4、读卡器5和面板打印机6分别与主控制器1 相连，主控制器1分别与充电机7和收费中心8通讯相连。本实施例中交流电能表2是单相或者三相的，读卡器5是IC卡读卡器。所述的主控制器1和收费中心8通过无线通讯相连。所述的面板打印机6是热敏打印机。
所述的主控制器1和交流电表通讯采用DL/T645-1997或DL/T645-2007协议，主 控制器1和直流电表通讯采用MODBUS协议，主控制器1和充电机7通讯采用CAN接口。所述的主控制器1和充电机7的通讯连接包括电压/电流控制信号、CAN总线、 直流继电器。如果充电机7有通讯协议，则主控制器1通过指令与充电机7交换充电数据， 针对有BMS系统的锂电池，采用CAN总线与充电机7通讯，控制充电机7的工作状态，同时 读取锂电池的相关数据；如果充电机7没有具体的通讯接口，则主控制器1向充电机7提 供一个5V或12V的电压或4-20mA电流的控制充电机7的启动(以电压电流转换芯片来实 现)，同时接收充电机7的输出的电压或电流信号作为充电完成的标志，达到控制充电机7 启停；通过提供两个直流继电器触点信号，将充电机7的启动与停止按钮接入继电器触头， 通过控制继电器通与断来控制充电机7的工作状态。充电机7的启动完全由触摸屏4操作控制，充电的完成判断可以由下面两种方式 之一控制人员通过触摸屏4操作中止充电；通过充电机7向主控制器1发送充电完成信号 停止充电。为了节约电能，触摸屏4在空闲无操作情况下，2分钟之内会关闭背光(用户可 以设定1-10分钟或取消背光控制)，在充电完成后，背光会自动启动。如图2所示，所述的主控制器1包括数字处理器(DSP)、供电电路、通讯电路、I2C 电路、液晶接口电路、打印机接口电路、液晶背光控制电路、蜂鸣器控制电路和控制器，数字 处理器分别和各个电路相连。所述的主控制器1与充电机7、交流电能表2、直流电能表3和收费中心8都设有 隔离，这些隔离是光电隔离、继电器隔离或者磁隔离。主控制器1和充电机7的电压/电流控制信号(电压电流转换芯片)通讯之间设 有光电隔离，主控制器1和充电机7的CAN总线通讯之间设有磁隔离，主控制器1和充电机 7的通过两路直流继电器通讯并起到隔离作用。所述的供电电路上设有防反二极管、超级电容和掉电检测电路，所述的I2C电路 上设有实时I2C时钟芯片和EEPR0MI2C存贮芯片，I2C时钟芯片可以保证在停电时维持时 钟的运行，同时可以通过触摸屏4校正时间或加装GPS装置自动校时，I2C存贮芯片可以记 录一定数量的完整充电数据，掉电检测电路和超级电容可以确保在掉电前将当前充电的数 据安全，完整地记录存贮，防反二极管可以防止反接损坏。所述的通讯电路有两路485组成，一路与直流电能表3和交流电能表2相连，获取 实时电能数据，另一路和收费中心8相连，通讯电路分别与直流电能表2、交流电能表3和收 费中心8通过光电隔离相连；所述的液晶接口电路和触摸屏4的液晶相连；所述的打印机接口电路和面板打印机6相连；所述的液晶背光电路用于控制液晶背光，使装置更合理；所述的蜂鸣器控制电路用于控制蜂鸣器发声。所述的控制器是单片机、ARM或数字信号处理器，本实施例选用数字信号处理器。
权利要求
一种充电机智能计费装置，其特征在于包括主控制器、交流电能表、直流电能表、触摸屏、读卡器、收费中心和面板打印机，其中交流电能表和直流电能表分别与主控制器相连传输实时电能数据，触摸屏、读卡器和面板打印机分别与主控制器相连，主控制器分别与充电机和收费中心通讯相连。
2.根据权利要求1所述的充电机智能计费装置，其特征在于所述的主控制器与充电 机、交流电能表、直流电能表和收费中心都设有隔离，所述的隔离包括光电隔离、磁隔离和 继电器隔离。
3.根据权利要求1所述的充电机智能计费装置，其特征在于所述的主控制器和收费 中心通过无线通讯相连。
4.根据权利要求1所述的充电机智能计费装置，其特征在于所述的面板打印机是热 敏打印机。
5.根据权利要求1所述的充电机智能计费装置，其特征在于所述的主控制器和交流 电表通讯采用DL/T645-1997或DL/T645-2007协议，主控制器和直流电表通讯采用MODBUS 协议，主控制器和充电机通讯采用CAN接口。
6.根据权利要求1所述的充电机智能计费装置，其特征在于所述的主控制器和充电 机的通讯连接包括电压/电流控制信号、CAN总线和直流继电器。
7.根据权利要求2所述的充电机智能计费装置，其特征在于所述的主控制器包括供 电电路、通讯电路、I2C电路、液晶接口电路、打印机接口电路、液晶背光控制电路、蜂鸣器控 制电路和控制器，控制器分别和各个电路相连。
8.根据权利要求7所述的充电机智能计费装置，其特征在于所述的供电电路上设有 防反二极管、超级电容和掉电检测电路，所述的I2C电路上设有实时时钟芯片和EEPROM存 贮芯片。
9.根据权利要求7所述的充电机智能计费装置，其特征在于所述的通讯电路有两路， 一路与直流电能表和交流电能表相连，另一路和收费中心相连，通讯电路分别与直流电能 表、交流电能表和收费中心通过光电隔离相连；所述的液晶接口电路和触摸屏相连；所述的打印机接口电路和面板打印机相连。
10.根据权利要求7所述的充电机智能计费装置，其特征在于所述的控制器是单片 机、ARM或数字信号处理器。
全文摘要
本发明公开了一种充电机智能计费装置，包括主控制器、交流电能表、直流电能表、触摸屏、读卡器、收费中心和面板打印机，其中交流电能表和直流电能表分别与主控制器相连传输实时电能数据，触摸屏、读卡器和面板打印机分别与主控制器相连，主控制器分别与充电机和收费中心通讯相连。通过设置不同时间段的充电电价，选择是按交流电能计费还是按直流电能计费，计算出本次充电的总价格，通过面板打印机打印出相关票据或通过通讯装置将相关数据发送到充电站收费中心，或使用读卡器交费，完成整个充电交费过程，通过设定不同时间段的充电价格，调控用户对充电时间段的选择，起到调峰控制作用。
文档编号G07F15/00GK101968904SQ20101050153
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者吴晓玉, 李蕴秋, 王念春, 王洪富 申请人:东南大学