CN102118070A - 非接触式充电的计费方法、装置和包含该装置的车辆 - Google Patents

非接触式充电的计费方法、装置和包含该装置的车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN102118070A
CN102118070A CN2010102312851A CN201010231285A CN102118070A CN 102118070 A CN102118070 A CN 102118070A CN 2010102312851 A CN2010102312851 A CN 2010102312851A CN 201010231285 A CN201010231285 A CN 201010231285A CN 102118070 A CN102118070 A CN 102118070A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
electric
charging
coil
electric energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010102312851A
Other languages
English (en)
Inventor
邓恒
郝飞
张崇生
张海涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAIC Motor Corp Ltd
Original Assignee
SAIC Motor Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAIC Motor Corp Ltd filed Critical SAIC Motor Corp Ltd
Priority to CN2010102312851A priority Critical patent/CN102118070A/zh
Publication of CN102118070A publication Critical patent/CN102118070A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12Electric charging stations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y02T90/167Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles, i.e. smartgrids as interface for battery charging of electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S30/00Systems supporting specific end-user applications in the sector of transportation
    • Y04S30/10Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/12Remote or cooperative charging

Abstract

本发明提供对混合动力汽车和电动汽车的非接触充电进行计费的方法、装置和包含该装置的车辆。按照本发明的计费方法包括下列步骤:所述车辆上的电能计量单元对所述受电线圈接收的电磁能量进行计量;无线通信单元将与所述电能计量单元获取的计量值对应的计费信息经无线链路发送至处理装置;以及所述处理装置根据所述计费信息进行计费。由于可以借助移动通信系统来实现对充电电量的计费功能,因此非常有利于推广并且大大节省了投资成本。按照本发明的计费方法还可以借助智能卡和智能卡读写单元来实现充电计费,这种预付费机制有效避免了电费的拖欠并且摆脱了对外部计费系统的依赖。

Description

非接触式充电的计费方法、装置和包含该装置的车辆
本申请对2009年12月31日提交的题为“一种用于车辆的非接触充电方法和基础设施”的中国专利申请200910247792.1要求优先权。
技术领域
本发明涉及新能源技术,特别涉及对混合动力汽车和电动汽车的非接触充电或感应充电进行计费的方法、装置和包含该装置的车辆。
背景技术
为了大幅减少汽车的二氧化碳排放量,汽车业正在投入大量的人力和物力来研发以电力作为动力源的新型汽车,例如混合动力汽车和电动汽车。在新型汽车中,电池被用来存储电能。考虑到安全性、成本和使用寿命,目前开发的电动汽车的电池能量密度并不高,这限制了其每次充电后的续航距离。显然,充电基础设施的完善是电动汽车获得普及的重要前提。实际上,企业与政府共同完善充电基础设施的行动正在世界各国如火如荼地开展着。
如果充电基础设施能够得到完善,那么对于用户来说,电动汽车每次充电后的续航距离就不再是问题。到时,用户更关注的将是电池的充电时间及充电方式。
“充电”的概念正在改变,原因在于出现了具有较长的使用寿命并可以快速充电的锂离子电池。寿命长且可快速充电的电池的出现也为电子设备的设计带来了新的选择。比如,设计工程师可以选择小容量的电池,通过频繁充电来解决容量不足的问题,只要电池的寿命够长,就无需在设备的使用寿命期内更换电池。
将上述电池与非接触充电技术相结合,就能够开发出可以随时随地进行充电的新设备。此类设备的出现也将促使非接触充电的基础设施得到完善。
显然,如何快速、准确和便捷地对非接触充电的电量进行计费是在新能源汽车领域推广非接触充电技术的关键因素之一。
发明内容
考虑到上述情况,本发明旨在提供非接触式充电的计费方法、装置和包含该计费装置的车辆,其可以实现对非接触式充电的快速、准确和便捷的计费。
按照本发明的一个方面,提出了一种非接触式充电的计费方法,其中,在基础设施和车辆上分别设置适于相互耦合的供电线圈和受电线圈以实现所述非接触式充电,所述方法包括下列步骤:
所述车辆上的电能计量单元对所述受电线圈接收的电磁能量进行计量;
无线通信单元将与所述电能计量单元获取的计量值对应的计费信息经无线链路发送至处理装置;以及
所述处理装置根据所述计费信息确定电费。
在上述方法中,所述基础设施为道路,多个所述供电线圈以一定的间距设置在所述道路上,以确保所述车辆在行驶时能够不间断地被充电。
在上述方法中,所述无线通信单元为移动通信终端,所述处理装置为移动通信系统的计费服务器,该计费服务器根据所述计费信息生成与所述移动通信终端内SIM卡对应的用户的电费帐单。
在上述方法中,所述移动通信终端通过有线或无线方式与所述电能计量单元通信。
在上述方法中,所述无线通信单元为个人数字助理或便携式计算机。
在上述方法中,所述无线通信单元定期将与所述电能计量单元获取的计量值对应的计费信息经无线链路发送至处理装置。
按照本发明的另一个方面,还提出了一种非接触式充电的计费方法,其中,在基础设施和车辆上分别设置适于相互耦合的供电线圈和受电线圈以实现所述非接触式充电,所述方法包括下列步骤:
所述车辆上的智能卡读写单元根据智能卡内存储的余额确定是否允许进行非接触式充电;
如果允许,则使所述受电线圈与所述车辆上的储能单元耦合;
所述车辆上的电能计量单元对所述受电线圈接收的电磁能量进行计量;以及
所述智能卡读写单元从所述余额中扣除与所述电能计量单元获取的计量值对应的电费。
按照本发明的另一个方面,还提出了一种非接触式充电的计费装置,其中,在基础设施和车辆上分别设置适于相互耦合的供电线圈和受电线圈以实现所述非接触式充电,所述计费装置包括:
电能计量单元,其安装在所述车辆上,用于对所述受电线圈接收的电磁能量进行计量;以及
智能卡读写单元,其安装在所述车辆上并与所述电能计量单元耦合,用于根据智能卡内存储的余额确定是否允许进行非接触式充电和从所述余额中扣除与所述电能计量单元获取的计量值对应的电费。
按照本发明的另一个方面,还提出了一种车辆,包括:
受电线圈,适于从设置于基础设施的供电线圈接收电磁能量;
储能单元,适于存储所述受电线圈接收的电磁能量;以及
计费装置,包括:
电能计量单元,用于对所述受电线圈接收的电磁能量进行计量;以及
与所述电能计量单元耦合的智能卡读写单元,用于根据所述智能卡内存储的余额确定是否允许进行非接触式充电和从所述余额中扣除与所述电能计量单元获取的计量值对应的电费。
在本发明的一个实施例中,由于可以借助移动通信系统来实现对充电电量的计费功能,因此非常有利于推广并且大大节省了投资成本。在本发明的另一个实施例中,借助智能卡和智能卡读写单元来实现充电计费,这种预付费机制有效避免了电费的拖欠并且摆脱了对外部计费系统的依赖。
从结合附图的以下详细说明中,将会使本发明的上述和其它目的及优点更加完全清楚。
附图说明
图1是根据本发明一个实施方式的基础设施的示意图;
图2是根据本发明一个实施例的安装受电线圈的车辆示意图;
图3是根据本发明另一个实施例的安装受电线圈的车辆示意图;
图4是根据本发明一个实施例的计费方法的示意图;
图5a和5b是根据本发明还有一个实施例的非接触式充电装置中的供电线圈的示意图。
图6a和6b是根据本发明还有一个实施例的非接触式充电装置中的受电线圈阵列的示意图。
图7是实现图4所示计费方法的流程示意图;
图8是根据本发明另一个实施例的计费方法的示意图;
图9是实现图8所示计费方法的流程示意图;
图10是根据本发明一个实施例的计费装置的示意图;以及
图11是根据本发明一个实施例的电能计量单元的结构示意图。
具体实施方式
下面将根据表示本发明实施方式的附图具体说明本发明。
术语
在本说明书的描述中,基础设施是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施,例如包括但不限于公路、铁路、机场、通讯、水电煤气等公共设施。基础设施在形态上具有固定性,实物形态上大都是永久性的建筑,供城市生产和居民生活长期使用,一般不经常更新和随意拆除废弃。
在本说明书的描述中,公路或道路指的是一种通常供车辆、人和动物通行的可通行公共道路。
在本说明书的描述中,车辆指的是一种装有可自行驱动的用于陆地运输的交通工具,除非特别说明,车辆和汽车这两个术语在本说明书中可以互换使用。
在本说明书的描述中,非接触充电指的是一种充电装置与待充电装置无需通过物理上的接触就可以实现电能从前者输送到后者的充电方式,例如包括但不限于电磁感应方式和磁场共振方式。
电磁感应充电利用电磁感应原理,通过初级线圈与次级线圈(受电线圈)的耦合进行能量的传递。有关采用非接触式充电方式对车辆进行充电的内容可以参见“电动汽车的电源充电系统”(轻型汽车技术2001(9)总145第4-8页),该篇论文以全文引用的方式包含在本说明书中。在共振充电方式中,当接收线圈的固有频率与发射线圈的电磁场频率一致时,就会产生共振,此时磁场耦合强度明显增强,电力的传输效率大幅度提高。在本说明书的描述中,初级线圈和发射线圈又称为供电线圈,次级线圈和接收线圈又称为受电线圈。
在本说明书的描述中,移动通信系统指的是建立交换信息的两端中的至少一方可以处于移动状态的网络系统,例如包括但不限于GSM移动通信系统、WCDMA移动通信系统、CDMA2000移动通信系统和TD-SCDMA移动通信系统等。
在本说明书的描述中,智能卡指的是包含集成电路的小型电子设备,在集成电路中可存储与电费相关的信息,例如余额。在一种典型的智能卡中,包括有中央处理器CPU、可编程只读存储器EEPROM、随机存储器RAM和固化在只读存储器ROM中的卡内操作系统COS。
基础设施
本发明的其中一个要点是,在基础设施处设置供电线圈并且在车辆上设置受电线圈,这样,当车辆经过该基础设施时,由于电磁耦合或共振耦合,电能被传输给车辆的储能装置(例如电池或超级电容器)。
特别是,在一个较佳实施例中,可在路面下方或路基下面设置多个供电线圈,这些供电线圈例如沿着道路的延伸方向或车辆的行进方向排列并且连接到电力基础设施(例如市政电网),如此,当车辆在道路上行驶时,其上的受电线圈依次与这些供电线圈发生电磁耦合或共振,从而对运动状态下的车辆的电池进行连续充电。虽然每个供电线圈提供的电量有限,但是当在道路的路基下面设置足够数量的供电线圈(例如在大部分道路上都设置这样的供电线圈)时,车辆只要行驶在道路上,其电池实际上就一直在被充电,因此车辆的行驶里程几乎不受电池储能量的限制,其续航能力甚至可以远超以石化燃料作为动力的传统技术车辆。另外,在本实施例中,考虑到车辆在道路路口的停留概率较大,可以在路口的路基下面设置功率更大的供电线圈。
按照本较佳实施例,由于供电线圈被设置在已有的道路上,因此可以避免在路边兴建大量的充电站,这与建设数量众多充电站的现有技术方案相比,大大节省了土地资源。此外,由于可以在行车过程中移动充电,因此提高了充电的便捷性。
除了上面所述的道路以外,本发明的原理同样也可应用于其它的基础设施。例如,在另一个较佳实施例中,可以将供电线圈设置在停车场或道路的停车位上,例如在停车位区域的下方埋设供电线圈,这样,停泊在停车位上的车辆的电池可被充电。图1是根据这样一种实施方式的基础设施的示意图,其中图1中示出了在道路停车位置处设置有供电线圈,见图中右下角的圆状物100。
车辆
按照本发明的较佳实施例,在车辆前下部安装受电线圈。图3是根据本实施例的安装受电线圈的车辆示意图。参见图3,车辆200包括安装在车辆前下部的受电线圈210,其经整流器220连接至电池230。当受电线圈210经过供电线圈100上方或停留在供电线圈100上方时,通过耦合或共振方式,电能由电网(未画出)输送给电池230。
为了提高电能传输效率,可以采用大型线圈。为此,可以如图3所示,在车辆后部安装大功率受电线圈。参见图3,车辆200包括安装在车辆后部的受电线圈210,其经整流器220连接至电池230。当受电线圈210经过供电线圈100上方或停留在供电线圈100上方时,通过耦合或共振方式,电能由电网(未画出)输送给电池230。
由本实施例可见,车辆上的受电线圈的安装可以采用现有的技术,因此在实施时明显降低了研发和制造成本。
非接触式充电系统
按照本发明的一个实施例的非接触式充电系统包括供电线圈和受电线圈,前者可以设置在车辆经过的基础设施上(例如道路、栏杆、停车场等),后者被安装在车辆上,这样,当车辆经过基础设施时,电网的电能通过供电线圈与受电线圈之间的耦合被传递给车辆内的储能单元(例如电池或超级电容器)。
例如如图4所示,在道路下方或路基内设置供电线圈100并在车辆上安装受电线圈210,实现了电网(未画出)对车辆电池230的非接触式充电。
图5a和5b示出了在道路上设置供电线圈的示意图。如图5a和5b所示,一组供电线圈100以一定的间距设置在道路500下方(例如道路的路基501内),这样,车辆的受电线圈在行驶时即能够不间断地感应到电能,并由此实现对车辆的储能单元的充电。
当供电线圈与充电线圈的轴心对准时,二者的耦合最强。但是由于车辆行驶时无法保证轴心的对准,因此将导致充电效率下降。为了解决该问题,按照本发明的实施例,可以在车辆上安装受电线圈阵列或一组受电线圈,由于它们分布在不同位置,因此即使车辆的行驶路径有变化,也可以保证始终有部分受电线圈与供电线圈是强耦合的。
图6a示出了按照本发明一个实施例的受电线圈阵列的示意图。如图6a所示,该受电线圈阵列600包含多个受电线圈601,这些受电线圈601以矩阵形式布置在基板700上。可选地,受电线圈601也可以埋设在基板700内。另一方面,这些受电线圈601可例如以并联的方式与车辆的储能单元相连,从而将电网的电能充入储能单元。考虑到地面的起伏,还可以使部分受电线圈与其它受电线圈的取向略微不同。
图6b示出了按照本发明另一个实施例的受电线圈阵列的示意图。如图6b所示,该受电线圈阵列600包含多个受电线圈602,这些受电线圈602交错布置在基板700上。同样,受电线圈602也可以埋设在基板700内,并且可以并联的方式与车辆的储能单元相连,从而将电网的电能充入储能单元。此外,也可以使部分受电线圈与其它受电线圈的取向略微不同。
充电板
为了更好地耦合电能,受电线圈阵列一般都安装在车辆的底部,然而储能单元的安装位置无需这样的限制。如图6a和6b所示,在本发明的一个实施例中,将受电线圈集成到基板上以制造成一个充电板,该充电板被安装在车辆的底部,并且通过导线将受电线圈阵列与安装在车辆内其它位置的储能单元相连。
充电计费方法
图4是根据本发明一个实施例的计费方法的示意图。如图4所示,当车辆200经过或停留在设置于路面下方的供电线圈100时,电能被耦合到车辆上的受电线圈210,而后经整流器(未画出)被传输到电池230。另一方面,在车辆的受电线圈210与电池230之间还设置有电能计量单元240,用于计量被受电线圈210接收的电量。电能计量单元240与无线通信单元250耦合,从而将计量值(例如以度为单位的充电电量)输出至无线通信单元250。电能计量单元240与无线通信单元250之间的耦合可以有线(例如USB接口)或无线方式实现。对于峰谷分时计费或多费率的情况,电能计量单元240可以对不同时段的充电电量分别进行计量并按照类别输出至无线通信单元250。可选地,电能计量单元240也可以将不同时段的充电电量折算为基准时段的充电电量再输出。无线通信单元250定期或者在每次充电完成之后将电能计量单元240输出的充电电量信息传送至进行计费处理的处理装置300,由处理装置300根据充电电量进行计费。
考虑到目前移动通信网络极高的覆盖水平(例如在中国大概有90%以上的地区都被移动通信网络直接覆盖),在本实施例中,可以借助已有的移动通信系统来帮助完成充电电量的计费。这种方式的优点是,可以利用现有通信基础设施的计费功能,大大节省了投资成本。具体而言,无线通信单元250可以采用移动通信终端或手机实现,处理装置300可以是移动通信系统的计费服务器或依托移动通信系统的手机支付平台,无线通信单元以短消息的形式将充电电量自动发送给手机支付平台,由手机支付平台根据移动通信终端内的SIM卡存储的用户身份信息,生成相应用户的电费帐单,这使得电费和通信费的缴纳可以合二为一,方便了用户的缴费。
值得指出的是,无线通信单元250也可以是其它具有无线通信能力的通信装置,例如包括但不限于个人数字助理和便携式计算机等。
图7是实现图4所示计费方法的流程示意图。
当车辆200驶入埋设有供电线圈100的路面时,供电线圈100将通过电磁耦合方式向受电线圈210输送电磁能量。如图7所示,在步骤710中,电能计量单元240开始对受电线圈210接收的电磁能量进行计量,该计量的电量可被存储在单元240的存储器内。
随后进入步骤720,电能计量单元240按照例如下列方式将存储在存储器内的计量的电量输出至无线通信单元250。在其中一种方式下,电能计量单元240周期性地将计量值发送给无线通信单元250;或者在另一种方式下,电能计量单元240在车辆驶离埋设有供电线圈100的路面时,将新增电量的计量值发送给无线通信单元250;还有一种方式是,电能计量单元240根据无线通信单元250的请求,将当前的计量值发送给无线通信单元250。为了判断车辆是否已经驶离埋设有供电线圈100的路面,电能计量单元240可以采用下列判断条件:如果受电线圈210在一个预先设定的时间间隔内未接收到电磁能量,则车辆驶离充电区域。
接着进入步骤730,无线通信单元250周期性地将电能计量单元240输出的充电电量的计量值传送至进行计费处理的处理装置300。可选地,无线通信单元250也可以在每次接收到电能计量单元240输出的充电电量的计量值时,将该计量值传送至处理装置300。
最后进入步骤740,处理装置300根据无线通信单元250发送的充电电量的计量值进行计费。
图8是根据本发明另一个实施例的计费方法的示意图。与图4所示的实施例不同的是,在图8所示的实施例中,计费功能是在本地实现的。
如图8所示,智能卡读写单元260一方面与电能计量单元240耦合以接收充电电量的计量值,另一方面还通过开关元件270(例如继电器)控制着包含受电线圈210与电池230的回路的闭合和断开。具体而言,在受电线圈210开始接收电磁能量之前,智能卡读写单元260将判断插入其中的智能卡是否有余额或者存储的余额是否大于一个预设的金额,如果判断结果为肯定,则使包含受电线圈210与电池230的回路闭合,受电线圈210开始向电池230充电,否则使包含受电线圈210与电池230的回路保持断开的状态。在开始充电之后,设置在车辆的受电线圈210与电池230之间的电能计量单元240对受电线圈210接收的电量进行计量,并将计量值实时输出至智能卡读写单元260,由其进行实时扣款。在充电过程中,如果智能卡读写单元260判断实时扣款后的智能卡已经没有余额或者余额小于一个预设的金额,则使包含受电线圈210与电池230的回路断开,否则,使包含受电线圈210与电池230的回路保持闭合的状态。
按照本实施例的计费方法实现了预付费机制,因而无需使用通信资源,并且还有效避免了电费的拖欠。
图9是实现图8所示计费方法的流程示意图。
当车辆200驶入埋设有供电线圈100的路面时,供电线圈100将通过电磁耦合方式向受电线圈210输送电磁能量。如图9所示,在步骤910中,当电能计量单元240感测到受电线圈210开始接收电磁能量时,即向智能卡读写单元260发送车辆驶入充电区域的消息。
接着进入步骤920,智能卡读写单元260判断插入其中的智能卡是否有余额或者存储的余额是否大于一个预设的金额,如果判断结果为否定,则进入步骤930,使包含受电线圈210与电池230的回路处于与断开的状态;否则,进入步骤940,使包含受电线圈210与电池230的回路闭合,受电线圈210开始向电池230充电。
在步骤940之后进入步骤950,电能计量单元240对受电线圈210接收的电量进行计量,并将计量值周期性地输出至智能卡读写单元260。
接着进入步骤960,智能卡读写单元260根据电能计量单元240输出的计量值,从智能卡余额中实时扣除相应的电费。
随后返回步骤920中,智能卡读写单元260再次判断实时扣款后的智能卡是否有余额或者余额是否大于一个预设的金额,以确定包含受电线圈210与电池230的回路的状态。
按照上述实施例的计费方法例如适合于下列应用场合,其中车辆的非接触式充电是在路面下方或路基下面设置多个供电线圈的道路上进行的,这些供电线圈例如沿着道路的延伸方向或车辆的行进方向排列并且连接到电力基础设施(例如市政电网)。另一方面,按照上述实施例的计费方法也适合于在停车位等固定区域进行非接触式充电的应用场合。
计费装置
图10是根据本发明一个实施例的计费装置的示意图。
如图10所示,计费装置1000包括电能计量单元240、智能卡读写单元260和继电器270。
电能计量单元240设置在车辆的受电线圈210与电池230之间,其对受电线圈210接收的电磁能量进行计量。智能卡读写单元260安装在车辆上并与电能计量单元240耦合,其例如按照在上面图9所示实施例中描述的方式,根据智能卡内存储的余额确定是否允许进行非接触式充电和从余额中扣除与电能计量单元240输出的计量值对应的电费。继电器270设置在包含受电线圈210、电能计量单元240和电池230的回路中,其控制端与智能卡读写单元260耦合,从而在智能卡读写单元260的控制下使上述回路闭合或断开。在这里,智能卡读写单元260例如可以按照在上面图9所示实施例中描述的方式来控制继电器270的吸合,实现对回路状态的控制。
图11是根据本发明一个实施例的电能计量单元的结构示意图。
如图11所示,电能计量单元240包括电压电流采样及数模转换模块1101、功率计算模块1102、能量计算模块1103、上电复位及时钟单元1104、参考电压源1105、存储模块1106和通信接口1107。
电压电流采样及模数转换模块1101将电压采样电路和电流采样电路输出的两路模拟信号转换为高精度的两路数字信号。功率计算模块1102将电压电流采样及模数转换模块1101输出的两路数字信号相乘,并经滤波后向能量计算模块1103输出乘积脉冲信号。能量计算模块1103对功率计算模块1102输出的乘积脉冲进行计数,计数结果可以实时保存在存储模块1106内,与此同时也可以经通信接口1107向外部设备(例如图4中所示的无线通信单元250和图8中所示的智能卡读写单元等)输出,计数的结果即表示充电电量。
在图11所示的电能计量单元中,上电复位及时钟单元1104的作用是保持电能计量单元在稳定的时钟输入下工作。参考电压源1105用于为电能计量单元提供稳定的参考电压。
如图11所示,通信接口1107与能量计算模块1103相连,能量计算模块1103得到的计数结果或者存储模块1106存储的计数结果可以经该接口输出至外部设备。通信接口1107例如可以是USB接口和RS485接口等。
优选地,图11所示的电能计量单元1100可以在一块集成电路芯片上实现。
增值服务
图4所示的实施例除了实现对充电电量进行计费的功能以外,还可以提供其它的增值服务,以下作进一步的描述。
目前车辆行驶中常采用全球定位系统(GPS)确定位置,这种方式依赖于车辆与卫星之间的通信,一旦通信受阻或卫星发生故障,则将导致定位系统的全局瘫痪,因此非常脆弱。在图4所示的实施例中,当采用移动通信系统实现计费功能时,实际上还可以对车辆进行定位。具体而言,位于车辆上的移动终端将与基站进行通信,由于每个基站都与单元小区或一个特定的地理区域相对应,因此移动通信系统可以实时确定车辆所在的单元小区,并在用户查询车辆位置时告知用户(例如通过短消息)。再者,当用户在行车过程中需要紧急服务时,移动通信系统也可以根据车辆所在位置,向用户提示附近的服务设施(例如通过短消息)。
可选的另一项增值服务涉及车辆本身的维护和管理。例如,车辆电池的使用记录和性能参数(例如充放电次数、电池电量等)可以借助移动通信系统发送给电池制造商,使得电池制造商能够为用户更好的电池维护。还如,汽车制造商可以通过移动通信系统与车辆上的电源控制单元(ECU)通信,将电池SOC-荷电状态和SOH电池健康状态等参数提供给充电基础设施,从而实现真正意义上的按需分配式智能充电。
由于可以在不背离本发明基本特征的精神下,以各种形式实施本发明,因此本实施方式是说明性的而不是限制性的,由于本发明的范围由所附权利要求定义,而不是由说明书定义,因此落入权利要求的边界和界限内的所有变化,或这种权利要求边界和界限的等同物因而被权利要求包涵。

Claims (10)

1.一种非接触式充电的计费方法,其中,在基础设施和车辆上分别设置适于相互耦合的供电线圈和受电线圈以实现所述非接触式充电,所述方法包括下列步骤:
所述车辆上的电能计量单元对所述受电线圈接收的电磁能量进行计量;
无线通信单元将与所述电能计量单元获取的计量值对应的计费信息经无线链路发送至处理装置;以及
所述处理装置根据所述计费信息进行计费。
2.如权利要求1所述的计费方法,其中,所述基础设施为道路,多个所述供电线圈以一定的间距设置在所述道路上,以确保所述车辆在行驶时能够不间断地被充电。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中,所述无线通信单元为移动通信终端,所述处理装置为移动通信系统的计费服务器,该计费服务器根据所述计费信息生成与所述移动通信终端内SIM卡对应的用户的电费帐单。
4.如权利要求3所述的方法,其中,所述移动通信终端通过有线或无线方式与所述电能计量单元通信。
5.如权利要求1或2所述的计费方法,其中,所述无线通信单元为个人数字助理或便携式计算机。
6.如权利要求1或2所述的计费方法,其中,所述无线通信单元定期将与所述电能计量单元获取的计量值对应的计费信息经无线链路发送至处理装置。
7.一种非接触式充电的计费方法,其中,在基础设施和车辆上分别设置适于相互耦合的供电线圈和受电线圈以实现所述非接触式充电,所述方法包括下列步骤:
所述车辆上的智能卡读写单元根据智能卡内存储的余额确定是否允许进行非接触式充电;
如果允许,则使所述受电线圈与所述车辆上的储能单元耦合;
所述车辆上的电能计量单元对所述受电线圈接收的电磁能量进行计量;以及
所述智能卡读写单元从所述余额中扣除与所述电能计量单元获取的计量值对应的电费。
8.如权利要求7所述的计费方法,其中,所述基础设施为道路,多个所述供电线圈以一定的间距设置在所述道路上,以确保所述车辆在行驶时能够不间断地被充电。
9.一种非接触式充电的计费装置,其中,在基础设施和车辆上分别设置适于相互耦合的供电线圈和受电线圈以实现所述非接触式充电,所述计费装置包括:
电能计量单元,其安装在所述车辆上,用于对所述受电线圈接收的电磁能量进行计量;以及
智能卡读写单元,其安装在所述车辆上并与所述电能计量单元耦合,用于根据智能卡内存储的余额确定是否允许进行非接触式充电和从所述余额中扣除与所述电能计量单元获取的计量值对应的电费。
10.一种车辆,包括:
受电线圈,适于从设置于基础设施的供电线圈接收电磁能量;
储能单元,适于存储所述受电线圈接收的电磁能量;以及
计费装置,包括:
电能计量单元,用于对所述受电线圈接收的电磁能量进行计量;以及
与所述电能计量单元耦合的智能卡读写单元,用于根据所述智能卡内存储的余额确定是否允许进行非接触式充电和从所述余额中扣除与所述电能计量单元获取的计量值对应的电费。
CN2010102312851A 2009-12-31 2010-07-08 非接触式充电的计费方法、装置和包含该装置的车辆 Pending CN102118070A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102312851A CN102118070A (zh) 2009-12-31 2010-07-08 非接触式充电的计费方法、装置和包含该装置的车辆

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910247792.1 2009-12-31
CN200910247792 2009-12-31
CN2010102312851A CN102118070A (zh) 2009-12-31 2010-07-08 非接触式充电的计费方法、装置和包含该装置的车辆

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102118070A true CN102118070A (zh) 2011-07-06

Family

ID=44215880

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010200604.2A Expired - Fee Related CN102118069B (zh) 2009-12-31 2010-06-03 高效率的非接触式充电系统和利用该系统充电的车辆
CN2010102312851A Pending CN102118070A (zh) 2009-12-31 2010-07-08 非接触式充电的计费方法、装置和包含该装置的车辆
CN2010102366141A Expired - Fee Related CN102117073B (zh) 2009-12-31 2010-07-16 用于确定车辆非接触式充电时的行车路线的方法和装置
CN2010102591258A Expired - Fee Related CN102118071B (zh) 2009-12-31 2010-08-16 用于车载电池远程维护的方法和装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010200604.2A Expired - Fee Related CN102118069B (zh) 2009-12-31 2010-06-03 高效率的非接触式充电系统和利用该系统充电的车辆

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102366141A Expired - Fee Related CN102117073B (zh) 2009-12-31 2010-07-16 用于确定车辆非接触式充电时的行车路线的方法和装置
CN2010102591258A Expired - Fee Related CN102118071B (zh) 2009-12-31 2010-08-16 用于车载电池远程维护的方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (4) CN102118069B (zh)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103646468A (zh) * 2013-09-26 2014-03-19 西安理工大学 电动汽车无线充电的计量计费系统及电能计量计费方法
CN104200572A (zh) * 2014-08-29 2014-12-10 济南璞润电力科技有限公司 基于二维码的电动汽车充电服务计费系统及其实现方法
CN104252743A (zh) * 2013-06-26 2014-12-31 比亚迪股份有限公司 充电计费方法及装置
CN104252747A (zh) * 2013-06-26 2014-12-31 比亚迪股份有限公司 充电计费设备
CN104346876A (zh) * 2013-07-30 2015-02-11 海尔集团技术研发中心 一种无线充电计费系统及方法
CN104376650A (zh) * 2014-12-01 2015-02-25 深圳市泰金田科技有限公司 一种车辆无线充电付费方法
CN104578240A (zh) * 2014-10-18 2015-04-29 刘跃进 一种自动聚焦无线充电带系统及无线充电带全自动铺设设备
CN105281392A (zh) * 2014-07-26 2016-01-27 王东奎 一种电动车充电桩
CN105281411A (zh) * 2014-07-26 2016-01-27 王东奎 一种电动车充电装置
CN105305516A (zh) * 2014-07-28 2016-02-03 王东奎 一种充电系统及其对接充电的电动汽车
CN105304960A (zh) * 2014-07-26 2016-02-03 王东奎 一种电动车的充电方法及其装置
CN105322586A (zh) * 2014-07-26 2016-02-10 王东奎 一种电动车的充电用变压器及其应用方法
CN105429311A (zh) * 2016-01-05 2016-03-23 上海埃斯凯变压器有限公司 不停车充电系统和方法
CN105539166A (zh) * 2016-01-11 2016-05-04 山东理工大学 一种无线充电纯电动汽车动力系统
CN105691227A (zh) * 2016-01-21 2016-06-22 天长市瑞通电气有限公司 一种电动汽车新型无线充电装置
CN106204755A (zh) * 2014-06-11 2016-12-07 童祺清 停车无线充电计费装置
CN107016799A (zh) * 2017-05-22 2017-08-04 深圳享当当创新科技有限公司 一种无触点租赁物品id身份识别、充电的装置及方法
CN108074348A (zh) * 2016-11-17 2018-05-25 奥迪股份公司 用于为机动车的蓄能器充电的方法、移动式的操作单元以及供能装置
CN108973738A (zh) * 2018-07-31 2018-12-11 长沙拓扑陆川新材料科技有限公司 一种移动供电车辆
CN110782590A (zh) * 2019-11-04 2020-02-11 连云港杰瑞电子有限公司 一种基于区块链的无线充电路面计费系统

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103858316A (zh) * 2011-10-12 2014-06-11 丰田自动车株式会社 送电装置、受电装置以及电力传输系统
US9931952B2 (en) * 2012-06-27 2018-04-03 Qualcomm Incorporated Electric vehicle wireless charging with monitoring of duration of charging operational mode
CN103136600B (zh) * 2013-03-13 2016-12-28 北京交通大学 一种电动汽车备选充电设施选择方法
WO2014184864A1 (ja) * 2013-05-14 2014-11-20 株式会社Ihi 非接触電力伝送装置及び移動車両
CN104917262A (zh) * 2014-03-10 2015-09-16 陈业军 一种无线充电的车载接收装置
DE102014207440A1 (de) * 2014-04-17 2015-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Herstellen einer Lade- und einer zugeordneten Kommunikationsverbindung
CN105337334A (zh) * 2014-08-08 2016-02-17 刘跃进 新型导磁橡胶及供电动汽车行运中充电的导磁轮胎充电系统
CN104333145A (zh) * 2014-10-18 2015-02-04 刘跃进 一种电动汽车用可充电轮胎及轮胎型无线充电带系统
CN104578251A (zh) * 2014-12-01 2015-04-29 嘉兴市德宝威微电子有限公司 机器人充电方法和系统
US20170040828A1 (en) * 2015-08-07 2017-02-09 Lenovo (Singapore) Pte, Ltd. Wireless charging device with circuit electrically coupleable to first and second coils
CN105119355A (zh) * 2015-08-21 2015-12-02 苏州斯卡柏通讯技术有限公司 一种用于电动汽车的智能无线充电装置
CN107719141A (zh) * 2016-08-12 2018-02-23 刘永林 有线自动充电系统
CN110536834B (zh) * 2017-04-21 2023-04-04 乐天集团股份有限公司 电池安装系统、电池安装方法及程序
DE102017215932B3 (de) * 2017-09-11 2019-02-28 Audi Ag Verfahren zur Ermittlung einer Positionsinformation eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
CN110014897A (zh) * 2017-12-07 2019-07-16 陈顺珍 可内建、可外接车辆暨电动机具动态连续无线充电的方法
CN108872861B (zh) * 2018-04-27 2020-07-21 温州大学 一种在线评估电池健康状态的方法
CN109050306B (zh) * 2018-08-13 2020-07-10 浙江大学 一种智能自主定位和充电的车辆无线充电系统
JP6918032B2 (ja) * 2019-01-17 2021-08-11 本田技研工業株式会社 送受電管理装置及びプログラム
DE102019107935A1 (de) * 2019-03-27 2020-10-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung eines Zustands einer wiederaufladbaren Batterie eines Fahrzeuges
CN111791742A (zh) * 2020-07-06 2020-10-20 重庆途垦自动化设备有限公司 一种共享移动无线充电方法及系统
JP7371603B2 (ja) 2020-10-21 2023-10-31 トヨタ自動車株式会社 ナビゲーションサーバー、ナビゲーションプログラム、及び、ナビゲーションシステム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1403316A (zh) * 2001-08-21 2003-03-19 藤冈一路 供电装置
CN1881674A (zh) * 2005-06-17 2006-12-20 株式会社Ntt都科摩 送电装置、受电装置、认证收费代理装置、充电系统、送电方法、受电方法以及充电方法
CN101256696A (zh) * 2008-01-31 2008-09-03 浙江省电力公司 充电站充电计费系统
CN101284523A (zh) * 2008-05-12 2008-10-15 梁晓军 电动自行车停车充电计费装置
WO2009042214A1 (en) * 2007-09-26 2009-04-02 Governing Dynamics, Llc Self-charging electric vehicles and aircraft, and wireless energy distribution system
JP2009171700A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Toyota Motor Corp 電動車両の充電システム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6421600B1 (en) * 1994-05-05 2002-07-16 H. R. Ross Industries, Inc. Roadway-powered electric vehicle system having automatic guidance and demand-based dispatch features
CN1595765A (zh) * 2004-06-22 2005-03-16 陈远鸿 能连续长久行使的可免电池的无线电动行车装置
CN1718457A (zh) * 2005-07-28 2006-01-11 上海交通大学 动力道路电动轿车
JP4253011B2 (ja) * 2006-07-14 2009-04-08 本田技研工業株式会社 ナビサーバ、ナビ装置、ナビプログラム、ナビ装置の構築方法、サーバおよびナビシステム
JP4788643B2 (ja) * 2007-04-23 2011-10-05 株式会社デンソー ハイブリッド車両用の充放電制御装置および当該充放電制御装置用のプログラム
US8030888B2 (en) * 2007-08-13 2011-10-04 Pandya Ravi A Wireless charging system for vehicles
CN201089369Y (zh) * 2007-10-10 2008-07-23 荣及峰 一种快速充电式电动公交车及给其快速充电的公交站点
JP4927016B2 (ja) * 2008-03-31 2012-05-09 トヨタ自動車株式会社 ナビゲーションシステムおよびそれを備えたハイブリッド車両
CN101353025B (zh) * 2008-09-24 2010-12-29 赵勇 一种地下供电直线电机牵引道路运输系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1403316A (zh) * 2001-08-21 2003-03-19 藤冈一路 供电装置
CN1881674A (zh) * 2005-06-17 2006-12-20 株式会社Ntt都科摩 送电装置、受电装置、认证收费代理装置、充电系统、送电方法、受电方法以及充电方法
WO2009042214A1 (en) * 2007-09-26 2009-04-02 Governing Dynamics, Llc Self-charging electric vehicles and aircraft, and wireless energy distribution system
JP2009171700A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Toyota Motor Corp 電動車両の充電システム
CN101256696A (zh) * 2008-01-31 2008-09-03 浙江省电力公司 充电站充电计费系统
CN101284523A (zh) * 2008-05-12 2008-10-15 梁晓军 电动自行车停车充电计费装置

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104252743A (zh) * 2013-06-26 2014-12-31 比亚迪股份有限公司 充电计费方法及装置
CN104252747A (zh) * 2013-06-26 2014-12-31 比亚迪股份有限公司 充电计费设备
CN104346876A (zh) * 2013-07-30 2015-02-11 海尔集团技术研发中心 一种无线充电计费系统及方法
CN103646468A (zh) * 2013-09-26 2014-03-19 西安理工大学 电动汽车无线充电的计量计费系统及电能计量计费方法
CN103646468B (zh) * 2013-09-26 2016-01-20 西安理工大学 电动汽车无线充电的计量计费系统及电能计量计费方法
CN106204755A (zh) * 2014-06-11 2016-12-07 童祺清 停车无线充电计费装置
CN105281392A (zh) * 2014-07-26 2016-01-27 王东奎 一种电动车充电桩
CN105304960B (zh) * 2014-07-26 2021-04-09 王东奎 一种电动车的充电方法及其装置
CN105281411A (zh) * 2014-07-26 2016-01-27 王东奎 一种电动车充电装置
CN105304960A (zh) * 2014-07-26 2016-02-03 王东奎 一种电动车的充电方法及其装置
CN105322586A (zh) * 2014-07-26 2016-02-10 王东奎 一种电动车的充电用变压器及其应用方法
CN105281392B (zh) * 2014-07-26 2020-07-03 王东奎 一种电动车充电桩
CN105281411B (zh) * 2014-07-26 2020-07-03 王东奎 一种电动车充电装置
CN105305516A (zh) * 2014-07-28 2016-02-03 王东奎 一种充电系统及其对接充电的电动汽车
CN105305516B (zh) * 2014-07-28 2020-07-03 王东奎 一种充电系统及其对接充电的电动汽车
CN104200572A (zh) * 2014-08-29 2014-12-10 济南璞润电力科技有限公司 基于二维码的电动汽车充电服务计费系统及其实现方法
CN104578240A (zh) * 2014-10-18 2015-04-29 刘跃进 一种自动聚焦无线充电带系统及无线充电带全自动铺设设备
CN104376650A (zh) * 2014-12-01 2015-02-25 深圳市泰金田科技有限公司 一种车辆无线充电付费方法
CN105429311A (zh) * 2016-01-05 2016-03-23 上海埃斯凯变压器有限公司 不停车充电系统和方法
CN105539166B (zh) * 2016-01-11 2018-05-22 山东理工大学 一种无线充电纯电动汽车动力系统
CN105539166A (zh) * 2016-01-11 2016-05-04 山东理工大学 一种无线充电纯电动汽车动力系统
CN105691227A (zh) * 2016-01-21 2016-06-22 天长市瑞通电气有限公司 一种电动汽车新型无线充电装置
CN108074348A (zh) * 2016-11-17 2018-05-25 奥迪股份公司 用于为机动车的蓄能器充电的方法、移动式的操作单元以及供能装置
CN107016799A (zh) * 2017-05-22 2017-08-04 深圳享当当创新科技有限公司 一种无触点租赁物品id身份识别、充电的装置及方法
CN107016799B (zh) * 2017-05-22 2022-08-12 深圳享当当创新科技有限公司 一种无触点租赁物品id身份识别、充电的装置及方法
CN108973738A (zh) * 2018-07-31 2018-12-11 长沙拓扑陆川新材料科技有限公司 一种移动供电车辆
CN110782590A (zh) * 2019-11-04 2020-02-11 连云港杰瑞电子有限公司 一种基于区块链的无线充电路面计费系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN102117073B (zh) 2013-04-10
CN102118071A (zh) 2011-07-06
CN102118069A (zh) 2011-07-06
CN102118071B (zh) 2013-04-10
CN102118069B (zh) 2014-12-17
CN102117073A (zh) 2011-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102118070A (zh) 非接触式充电的计费方法、装置和包含该装置的车辆
JP5960260B2 (ja) 電力蓄積デバイスの収集、充電、および分配マシンの場所を提供するための装置、方法、および物品
ES2701745T3 (es) Aparato, método y artículo para la redistribución de dispositivos de almacenamiento de energía, como por ejemplo baterías, entre máquinas de recogida, carga y distribución
JP6026535B2 (ja) 予約電力蓄積デバイス収集、充電、および分配マシンにおける電力蓄積デバイスの予約を行なうための装置、方法、および物品
EP2737596B1 (en) Apparatus, method and article for providing information regarding availability of power storage devices at a power storage device collection, charging and distribution machine
CN202840593U (zh) 汽车充电系统
US11481819B2 (en) Rental fee setting apparatus, method and system
CN108215820A (zh) 一种基于台区用电信息的电动汽车充电控制系统及方法
CN106356920A (zh) 一种电动汽车充电管理系统及方法
CN202472804U (zh) 一种用于具有车位预定和计费停车场的电动汽车充电装置
CN104617630A (zh) 一种无人值守的电动车充电电站
CN109978525A (zh) 一种电动车可更换电池交易方法及系统
CN102184629A (zh) 基于ngb的无线自动抄表系统及其控制方法
CN203287991U (zh) 具备多种支付和返还功能的电动汽车充放电费用结算装置
CN109428135B (zh) 一种电动车充电控制方法及系统
KR20110044006A (ko) 전기 자동차 충전 관리 시스템 및 충전 관리 방법
CN210416270U (zh) 共享电助力车充电系统
CN205959301U (zh) 远程智能表移动充值收费平台
CN204965524U (zh) 非机动车停车智能收费系统
CN204517436U (zh) 一种无人值守的电动车充电电站
CN106203996A (zh) 多表型智能表移动充值综合收费系统
CN103093553A (zh) 移动支付的设备、持续供电系统及方法
CN201937317U (zh) 电动车的充电装置和包含该装置的充电系统
CN106203659A (zh) 一种预约租车方法
CN106127322A (zh) 预约租车方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110706