本發(fā)明涉及充電系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)人們出門在外時(shí)，常出現(xiàn)手機(jī)、相機(jī)、電動(dòng)車等電器無(wú)電的情況，現(xiàn)有的戶外自助繳費(fèi)充電裝置普遍采用先付費(fèi)再充電的方式，存在未嚴(yán)格按照充電量來(lái)收費(fèi)的不足，目前市場(chǎng)上急需一種自助收費(fèi)且收費(fèi)合理的充電裝置，以滿足市場(chǎng)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)，首先，將原本獨(dú)立分布在城市各個(gè)公共區(qū)間內(nèi)的充電系統(tǒng)設(shè)置在路燈裝置上，以城市路燈為硬件平臺(tái)，利用城市路燈分布均勻、數(shù)量眾多的特點(diǎn)，以迎合城市各個(gè)位置上的電動(dòng)汽車的充電需求，避免對(duì)原本有限的城市公共空間的占用；其次，改造現(xiàn)有技術(shù)中的充電系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高充電系統(tǒng)的充電效率，增加充電系統(tǒng)的充完電后的自動(dòng)斷開功能，增加導(dǎo)航信息的上傳功能以及增加充電系統(tǒng)充電狀態(tài)上傳功能。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)包括市電輸入接口、充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備、定時(shí)器、剩余充電時(shí)間檢測(cè)儀和飛思卡爾mc9s12芯片，市電輸入接口用于接收市政交流電，充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備用于檢測(cè)充電插座的充電狀態(tài)，剩余充電時(shí)間檢測(cè)儀用于檢測(cè)將電動(dòng)汽車蓄電池充滿所需用的剩余充電時(shí)間，飛思卡爾mc9s12芯片與定時(shí)器和充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備分別連接，當(dāng)充電插座充電累計(jì)時(shí)間達(dá)到預(yù)定充電時(shí)間時(shí)，切斷對(duì)充電插座的充電供應(yīng)。

更具體地，在所述自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)中，包括：充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備， 與充電插座連接，用于檢測(cè)充電插座是否對(duì)電動(dòng)汽車的蓄電池進(jìn)行充電，相應(yīng)地發(fā)出充電進(jìn)行信號(hào)和充電停止信號(hào)；充電控制開關(guān)，與充電插座連接，用于切斷或恢復(fù)對(duì)充電插座的充電供應(yīng)；定時(shí)器，用于提供計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)；剩余充電時(shí)間檢測(cè)儀，與充電系統(tǒng)上正充電的電動(dòng)汽車的蓄電池連接，用于基于蓄電池的當(dāng)前電量確定充電系統(tǒng)將蓄電池充滿所需用的剩余充電時(shí)間；gps定位儀，設(shè)置在充電系統(tǒng)上，用于接收gps衛(wèi)星發(fā)送的、充電系統(tǒng)的gps位置；無(wú)線通信接口，設(shè)置在充電系統(tǒng)上，用于與遠(yuǎn)端的充電系統(tǒng)管理服務(wù)器建立雙向無(wú)線通信鏈路；一體化結(jié)構(gòu)，包括路燈狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備、路燈燈管、燈管驅(qū)動(dòng)設(shè)備、振動(dòng)傳感設(shè)備、充電插座、過壓保護(hù)設(shè)備、過流保護(hù)設(shè)備、計(jì)量收費(fèi)設(shè)備、市電輸入接口、整流設(shè)備、穩(wěn)壓設(shè)備、變壓設(shè)備和飛思卡爾mc9s12芯片；市電輸入接口用于接入220v市政交流電；整流設(shè)備與市電輸入接口連接，用于將220v市政交流電整流為直流電；穩(wěn)壓設(shè)備與整流設(shè)備連接，用于對(duì)直流電進(jìn)行穩(wěn)壓處理；變壓設(shè)備與穩(wěn)壓設(shè)備連接，用于對(duì)穩(wěn)壓后的直流電進(jìn)行變壓處理以獲得路燈燈管所需要的工作電壓；充電插座與變壓設(shè)備連接，用于與電動(dòng)汽車的充電插頭連接，對(duì)電動(dòng)汽車的電池進(jìn)行充電；過壓保護(hù)設(shè)備與充電插座連接，用于為充電插座的充電電壓提供過壓保護(hù)；過流保護(hù)設(shè)備與充電插座連接，用于為充電插座的充電電流提供過流保護(hù)；計(jì)量收費(fèi)設(shè)備與充電插座連接，用于基于充電插座的充電電量確定向電動(dòng)汽車用戶請(qǐng)求的充電費(fèi)用；振動(dòng)傳感設(shè)備用于檢測(cè)附近的音量大小，以確定是否向燈管驅(qū)動(dòng)設(shè)備發(fā)送打開控制信號(hào)或關(guān)閉控制信號(hào)；燈管驅(qū)動(dòng)設(shè)備與振動(dòng)傳感設(shè)備和路燈燈管分別連接，用于向路燈燈管發(fā)送打開控制信號(hào)或關(guān)閉控制信號(hào)以控制路燈燈管的打開或關(guān)閉；飛思卡爾mc9s12芯片與剩余充電時(shí)間檢測(cè)儀、充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備、gps定位儀和無(wú)線通信接口分別連接，將充電系統(tǒng)的gps位置無(wú)線發(fā)送給遠(yuǎn)端的充電系統(tǒng)管理服務(wù)器，還將充電停止信號(hào)或充電進(jìn)行信號(hào)無(wú)線發(fā)送給遠(yuǎn)端的充電系統(tǒng)管理服務(wù)器，以及在無(wú)線發(fā)送充電進(jìn)行信號(hào)時(shí)將蓄電池充滿所需用的剩余充電時(shí)間無(wú)線發(fā)送給遠(yuǎn)端的充電系統(tǒng)管理服務(wù)器；其中，飛思卡爾mc9s12芯片還與充電控制開關(guān)、定時(shí)器和充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備分別連接，當(dāng)接收到充電進(jìn)行信號(hào)的累計(jì)時(shí)間達(dá)到預(yù)定充電時(shí)間時(shí)，控制充電控制開關(guān)以切斷對(duì)充電插座的充電供應(yīng)。

更具體地，在所述自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)中，所述充電系統(tǒng)還包括：太陽(yáng)能供電設(shè)備，用于為路燈燈管、燈管驅(qū)動(dòng)設(shè)備和振動(dòng)傳感設(shè)備提供備用電源。

更具體地，在所述自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)中：太陽(yáng)能供電設(shè)備包括光伏電板。

更具體地，在所述自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)中：采用飛思卡爾mc9s12芯片內(nèi)置的計(jì)時(shí)單元替換定時(shí)器。

更具體地，在所述自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)中：采用伽利略導(dǎo)航設(shè)備替換gps定位儀。

附圖說(shuō)明

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。

附圖標(biāo)記：1市電輸入接口；2充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備；3定時(shí)器；4剩余充電時(shí)間檢測(cè)儀；5飛思卡爾mc9s12芯片

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

新能源純電動(dòng)汽車作為傳統(tǒng)能源汽車的替代方案，越來(lái)越受到人們的關(guān)注，世界各國(guó)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)也愈演愈烈。目前，電動(dòng)車輛發(fā)展的瓶頸除了在于電動(dòng)車輛的一些技術(shù)難點(diǎn)，更重要的是缺乏便利的充電網(wǎng)絡(luò)和充電終端。在充電終端沒有廣泛布局在各個(gè)城市內(nèi)，以及充電終端本身充電效率低下的情況下，電動(dòng)汽車的用戶在駕駛時(shí)總是需要關(guān)注剩余電量，擔(dān)心出現(xiàn)電力耗盡而擱淺在道路上的尷尬情況發(fā)生。

當(dāng)前，為了適應(yīng)電動(dòng)汽車的發(fā)展速度，在一些大中型城市，各家電力公司也對(duì)充電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一定的布局，在繁華地段或者經(jīng)過調(diào)研確定電動(dòng)汽車出現(xiàn)頻繁的地段，增加充電終端的數(shù)量，在一定程度上緩解了電動(dòng)汽車充電難的技術(shù)問題，同時(shí)，對(duì)于擁有私家車位的城市居民，政府也鼓勵(lì)他們?cè)谒郊臆囄簧辖⒆约旱某潆娊K端，從而保證自家電動(dòng)汽車在出發(fā)前電 力充足。然而，上述方式無(wú)法從根本上解決電動(dòng)汽車充電難的問題，充電終端的分布和數(shù)量都無(wú)法滿足活躍在城市各個(gè)大中小道路上的電動(dòng)汽車的迫切需求。

同時(shí)，當(dāng)前的充電終端需要占據(jù)新的公共資源，使得城市原本有限的公共空間更加捉襟見肘；而且，當(dāng)前的充電終端的結(jié)構(gòu)單一，功能簡(jiǎn)單，例如缺乏充滿電后的自動(dòng)斷開功能，無(wú)法滿足電動(dòng)汽車用戶日益增長(zhǎng)的多元化需求。

為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)，能夠分布在城市的每一條道路上，由于充電終端數(shù)量眾多而城市公共空間非常有限，需要具有新的分布模式的充電終端能夠不過多占用城市公共空間，同時(shí)能夠完善自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高自身的充電效率，豐富自身的輔助功能。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述充電系統(tǒng)包括市電輸入接口、充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備、定時(shí)器、剩余充電時(shí)間檢測(cè)儀和飛思卡爾mc9s12芯片，市電輸入接口用于接收市政交流電，充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備用于檢測(cè)充電插座的充電狀態(tài)，剩余充電時(shí)間檢測(cè)儀用于檢測(cè)將電動(dòng)汽車蓄電池充滿所需用的剩余充電時(shí)間，飛思卡爾mc9s12芯片與定時(shí)器和充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備分別連接，當(dāng)充電插座充電累計(jì)時(shí)間達(dá)到預(yù)定充電時(shí)間時(shí)，切斷對(duì)充電插座的充電供應(yīng)。

接著，繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。

所述充電系統(tǒng)包括：充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備，與充電插座連接，用于檢測(cè)充電插座是否對(duì)電動(dòng)汽車的蓄電池進(jìn)行充電，相應(yīng)地發(fā)出充電進(jìn)行信號(hào)和充電停止信號(hào)；充電控制開關(guān)，與充電插座連接，用于切斷或恢復(fù)對(duì)充電插座的充電供應(yīng)。

所述充電系統(tǒng)包括：定時(shí)器，用于提供計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)；剩余充電時(shí)間檢測(cè)儀，與充電系統(tǒng)上正充電的電動(dòng)汽車的蓄電池連接，用于基于蓄電池的當(dāng)前電量確定充電系統(tǒng)將蓄電池充滿所需用的剩余充電時(shí)間。

所述充電系統(tǒng)包括：gps定位儀，設(shè)置在充電系統(tǒng)上，用于接收gps衛(wèi)星發(fā)送的、充電系統(tǒng)的gps位置；無(wú)線通信接口，設(shè)置在充電系統(tǒng)上，用于與遠(yuǎn)端的充電系統(tǒng)管理服務(wù)器建立雙向無(wú)線通信鏈路。

所述充電系統(tǒng)包括：一體化結(jié)構(gòu)，包括路燈狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備、路燈燈管、燈管驅(qū)動(dòng)設(shè)備、振動(dòng)傳感設(shè)備、充電插座、過壓保護(hù)設(shè)備、過流保護(hù)設(shè)備、計(jì)量收費(fèi)設(shè)備、市電輸入接口、整流設(shè)備、穩(wěn)壓設(shè)備、變壓設(shè)備和飛思卡爾mc9s12芯片。

市電輸入接口用于接入220v市政交流電；整流設(shè)備與市電輸入接口連接，用于將220v市政交流電整流為直流電；穩(wěn)壓設(shè)備與整流設(shè)備連接，用于對(duì)直流電進(jìn)行穩(wěn)壓處理；變壓設(shè)備與穩(wěn)壓設(shè)備連接，用于對(duì)穩(wěn)壓后的直流電進(jìn)行變壓處理以獲得路燈燈管所需要的工作電壓。

充電插座與變壓設(shè)備連接，用于與電動(dòng)汽車的充電插頭連接，對(duì)電動(dòng)汽車的電池進(jìn)行充電；過壓保護(hù)設(shè)備與充電插座連接，用于為充電插座的充電電壓提供過壓保護(hù)；過流保護(hù)設(shè)備與充電插座連接，用于為充電插座的充電電流提供過流保護(hù)；計(jì)量收費(fèi)設(shè)備與充電插座連接，用于基于充電插座的充電電量確定向電動(dòng)汽車用戶請(qǐng)求的充電費(fèi)用。

振動(dòng)傳感設(shè)備用于檢測(cè)附近的音量大小，以確定是否向燈管驅(qū)動(dòng)設(shè)備發(fā)送打開控制信號(hào)或關(guān)閉控制信號(hào)；燈管驅(qū)動(dòng)設(shè)備與振動(dòng)傳感設(shè)備和路燈燈管分別連接，用于向路燈燈管發(fā)送打開控制信號(hào)或關(guān)閉控制信號(hào)以控制路燈燈管的打開或關(guān)閉。

飛思卡爾mc9s12芯片與剩余充電時(shí)間檢測(cè)儀、充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備、gps定位儀和無(wú)線通信接口分別連接，將充電系統(tǒng)的gps位置無(wú)線發(fā)送給遠(yuǎn)端的充電系統(tǒng)管理服務(wù)器，還將充電停止信號(hào)或充電進(jìn)行信號(hào)無(wú)線發(fā)送給遠(yuǎn)端的充電系統(tǒng)管理服務(wù)器，以及在無(wú)線發(fā)送充電進(jìn)行信號(hào)時(shí)將蓄電池充滿所需用的剩余充電時(shí)間無(wú)線發(fā)送給遠(yuǎn)端的充電系統(tǒng)管理服務(wù)器。

其中，飛思卡爾mc9s12芯片還與充電控制開關(guān)、定時(shí)器和充電狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備分別連接，當(dāng)接收到充電進(jìn)行信號(hào)的累計(jì)時(shí)間達(dá)到預(yù)定充電時(shí)間時(shí)，控制充電控制開關(guān)以切斷對(duì)充電插座的充電供應(yīng)。

可選地，所述充電系統(tǒng)還包括：太陽(yáng)能供電設(shè)備，用于為路燈燈管、燈管驅(qū)動(dòng)設(shè)備和振動(dòng)傳感設(shè)備提供備用電源；太陽(yáng)能供電設(shè)備包括光伏電板；采用飛思卡爾mc9s12芯片內(nèi)置的計(jì)時(shí)單元替換定時(shí)器；以及可以采用伽利略導(dǎo)航設(shè)備替換gps定位儀。

另外，gps是英文globalpositioningsystem(全球定位系統(tǒng))的簡(jiǎn)稱。 gps起始于1958年美國(guó)軍方的一個(gè)項(xiàng)目，1964年投入使用。20世紀(jì)70年代，美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)gps。主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)搜集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，經(jīng)過20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達(dá)98％的24顆gps衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。

gps能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時(shí)等導(dǎo)航信息，是衛(wèi)星通信技術(shù)在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用典范，他極大地提高了地球社會(huì)的信息化水平，有力地推動(dòng)了數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

gps導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過記錄衛(wèi)星信號(hào)傳播到用戶所經(jīng)歷的時(shí)間，再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實(shí)距離，而是偽距(pr，)：當(dāng)gps衛(wèi)星正常工作時(shí)，會(huì)不斷地用1和0二進(jìn)制碼元組成的偽隨機(jī)碼(簡(jiǎn)稱偽碼)發(fā)射導(dǎo)航電文。

gps系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的c/a碼和軍用的p(y)碼。c/a碼頻率1.023mhz，重復(fù)周期一毫秒，碼間距1微秒，相當(dāng)于300m；p碼頻率10.23mhz，重復(fù)周期266.4天，碼間距0.1微秒，相當(dāng)于30m。而y碼是在p碼的基礎(chǔ)上形成的，保密性能更佳。導(dǎo)航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、時(shí)鐘改正、電離層時(shí)延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛(wèi)星信號(hào)中解調(diào)制出來(lái)，以50b/s調(diào)制在載頻上發(fā)射的。導(dǎo)航電文每個(gè)主幀中包含5個(gè)子幀每幀長(zhǎng)6s。前三幀各10個(gè)字碼；每三十秒重復(fù)一次，每小時(shí)更新一次。后兩幀共15000b。導(dǎo)航電文中的內(nèi)容主要有遙測(cè)碼、轉(zhuǎn)換碼、第1、2、3數(shù)據(jù)塊，其中最重要的則為星歷數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶接受到導(dǎo)航電文時(shí)，提取出衛(wèi)星時(shí)間并將其與自己的時(shí)鐘作對(duì)比便可得知衛(wèi)星與用戶的距離，再利用導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時(shí)所處位置，用戶在wgs-84大地坐標(biāo)系中的位置速度等信息便可得知。

采用本發(fā)明的自助繳費(fèi)充電系統(tǒng)，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)充電系統(tǒng)無(wú)法滿足城市各條道路上的電動(dòng)汽車用戶的需求的技術(shù)問題，一方面，以道路旁邊的 路燈為搭載平臺(tái)，每一個(gè)路燈上設(shè)置一個(gè)充電系統(tǒng)，以方便附近電動(dòng)汽車的充電；另一方面，對(duì)現(xiàn)有充電系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高其充電效率，而且在現(xiàn)有充電系統(tǒng)上增加多個(gè)功能模塊，從而有效擴(kuò)展了充電系統(tǒng)的功能。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。