CN102832670A - 汽车充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车充电系统，其应用以电动汽车充电站中，包括：移动终端、充电桩、云端服务器，其中，所述的移动终端用以接收一NFC指令信号，并经分析处理后发送一指令信号至云端服务器；所述的云端服务器分析、处理接收到的上述指令信号，并产生一控制指令信息发送至充电桩；所述的充电桩接收到控制指令信息后进行控制指令操作，进行开启充电或关闭充电，并将充电费用信息反馈至云端服务器，本发明实现了汽车充电的自动化、智能化，大大降低了充电站的人力成本。

Description

汽车充电系统
技术领域
本发明涉及一种汽车充电系统，特别涉及一种基于NFC技术控制并可完成自动扣费的汽车充电系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高，汽车已成为大多人生活中的一部分，有了它也带来了很多方便，但是，使用汽车需要消耗有限的石油资源，而且在使用汽车而消费石油的过程中发生环境污染问题。因地球上的石油资源的枯竭以及环境保护法规的强化，促使人们开发了能够用电能行驶的电动汽车。
电动汽车作为一种新能源汽车，有着无污染的有点，越来越受到人们的欢迎和重视。正在开发的电动汽车中有，纯电动汽车（Battery powerd electric vehicle）、共同使用电动机与发动机的混合动力汽车（Hybrid electric vehicle）以及燃料电池电动汽车（Fuel cell electric vehicle）等。其中，可插上电源插头的混合动力汽车以及纯电动汽车是从置于车辆内部的高压蓄电池中接收驱动所需电力的电动汽车。此类在内部具备蓄电池的电动汽车需要能够从外部供给电能的供电手段，这样大量的充电站不断建立起来，现有的充电站由若干个充电桩组成，和现有加油站类似，每个充电桩或者几个充电桩由指定的工作人员负责管理，来帮助车主充电，并进行收费，导致大型的充电站就会需要大量的工作人员来进行管理、收费等，这样就造成了成本的提高，充电站的开支高。
NFC完整的名称为Near Field Communications（近距离无线通信技术），是一种非接触感应和识别技术，利用NFC技术，手机可以变成交通卡、信用卡，实现移动支付；广告商可以利用NFC技术实现平面广告与消费者的互动；而一些基于地理位置的移动社交服务网站将可以利用NFC实现签到服务，可以说NFC科技正引领着近距离感应科技的发展方向，基于NFC技术的各种创新应用，将彻底改变人们的生活。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车充电系统，采用NFC技术进行充电控制，并可自动完成充电扣费动作， 解决了现有技术中各充电站需要大量人力来进行汽车充电及收费动作的问题，实现了汽车充电的自动化、智能化。   
本发明的汽车充电系统，其应用以电动汽车充电站中，包括：移动终端、充电桩、云端服务器，其中，所述的移动终端用以接收一NFC指令信号，并经分析、处理后发送一指令信号至云端服务器；所述的云端服务器分析、处理接收到的上述指令信号，并产生一控制指令信息发送至充电桩；所述的充电桩接收到控制指令信息后进行控制指令操作，进行开启充电或关闭充电，并将充电费用信息反馈至云端服务器。
进一步地，所述的充电桩包含有：NFC标签，其设于充电桩本体的外表面上，用以向移动终端通过NFC信号发送开启/关闭充电请求；通信模块，用以通过有线/无线方式与云端服务器之间进行数据传输；充电装置，用以将电网的电能整流滤波后输出至汽车电池进行充电；计费模块，用以计算充电装置对汽车电池充电产生的费用；处理模块，用以接收上述通信模块、计费模块发出的数据信息，进行控制并产生相应的数据指令信息。
进一步地，上述的充电装置的充电接口采用插口式（Plug-in）或无线感应式充电方式。
进一步地，上述的NFC标签内设有开启充电指令或关闭充电指令，且每一组开启/关闭充电指令的NFC标签对应一个充电接口。
进一步地，上述通信模块采用wifi/zigbee/z-wave/蓝牙等无线通信协议通过连接一网关设备后与云端服务器进行数据传输。
进一步地，上述的移动终端本体内包含有：NFC天线，用以接收上述NFC标签发出的请求指令信息；NFC芯片，用以分析、处理上述NFC天线接收到的指令信息；无线通信模块，用以与云端服务器之间进行数据信息的发送/接收；处理器，用以分析、处理上述无线通信模块及NFC芯片接收到的指令信息，并产生相应的控制指令信息。
进一步地，上述的云端服务器包括：存储模块，用以存储任意一个NFC标签所对应充电接口的数据信息及注册用户的身份信息；通信模块，通过有线/无线方式（如百兆、千兆网线接口或WIFI等方式）连接互联网发送/接收数据信息；收费模块，用以向移动终端绑定的银行账户直接收取汽车充电所产生的费用；处理模块，用以分析、处理上述各模块发送的数据信息及用户身份识别并产生控制指令信息。
本发明的汽车充电系统，NFC移动终端近距离触控NFC开启标签后产生一汽车充电开启信号，移动终端连接互联网后将开启控制指令信息发送至云端服务器，云端服务器进行身份识别及控制指令信息识别后，发送控制指令至该NFC开启标签所对应的充电桩，充电桩通过有线串口或蓝牙/wifi/zigbee/z-wave等无线技术藉由网关设备接收云端服务器发送的控制指令信息产生充电开启信号，此时，充电装置的充电接口对汽车的充电接口进行充电，NFC移动终端近距离触控NFC关闭标签后产生一汽车充电关闭信号，移动终端连接互联网后将关闭控制指令信息发送至云端服务器，云端服务器进行身份识别及控制指令信息识别后，发送至该NFC关闭标签所对应的充电桩，充电桩通过有线串口或蓝牙/wifi/zigbee/z-wave等无线技术藉由网关设备接收云端服务器发送的控制指令信息产生充电关闭信号，充电装置控制充电接口停止充电，同时，计费模块计算统计汽车充电所产生费用，并将费用信息通过通信模块发送至云端服务器，云端服务器根据接收到的费用信息，由收费模块从用户的银行账户中扣除相应的费用，本发明实现了汽车充电的自动化、智能化。
本发明的有益效果：
本发明的汽车充电系统实现了汽车充电的自助化、智能化、自动化，用户在充电站可自行完成汽车充电，无需进行现金支付，此外，充电站无需雇用大量的人力，大大节省了人力开支，使得电动汽车的充电方式更加简单、快捷、可靠。
附图说明
图1绘示本发明的汽车充电系统的结构框图；
图2绘示本发明的汽车充电系统中移动终端的结构框图；
图3绘示本发明的汽车充电系统中云端服务器的结构框图；
图4绘示本发明的汽车充电系统中充电桩的结构框图；
图5绘示本发明的汽车充电系统中充电装置的结构框图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
参照图1所示，于实施例中，本发明的汽车充电系统与电网连接，应用以电动汽车充电站中，包括：移动终端1、充电桩2、云端服务器3，其中：
所述的移动终端1用以接收一NFC指令信号，并经分析、处理后产生一指令信号通过互联网发送至云端服务器；
所述的云端服务器2用以分析、处理接收到的移动终端发出的指令信号，并产生一开启/关闭控制指令信息发送至充电桩3；
所述的充电桩3用以接收到开启/关闭控制指令信息后进行控制指令操作，进行开启充电或关闭充电，并将充电费用信息反馈至云端服务器2。
参照图2至图5所示，更进一步地介绍本发明的汽车充电系统，具体包括：
上述的充电桩3包含有：NFC标签31，其设于充电桩3本体的外表面上，并内设有开启充电指令或关闭充电指令，用以向移动终端1通过NFC信号发送开启/关闭充电请求；通信模块32，用以通过有线/无线方式与云端服务器2之间进行数据传输，可采用有线串口或wifi/zigbee/z-wave/蓝牙等无线通信协议通过连接一网关设备4后与云端服务器2进行数据传输；充电装置33，用以将电网的电能整流滤波后输出至汽车电池进行充电，该充电装置33的充电接口（图中未标示）采用插口式（Plug-in）或无线感应式充电方式对汽车进行充电，且每一个充电接口对应上述一组开启/关闭充电指令的NFC标签31；计费模块34，用以计算充电装置对汽车电池充电产生的费用，其根据对汽车电池的充电量来计算统计出对应的费用；处理模块35，用以接收上述通信模块32、计费模块34发送的数据信息及费用信息并进行控制，且产生相应的数据指令信息；
上述的移动终端1本体内包含有：NFC天线11，用以接收上述NFC标签31发出的请求指令信息；NFC芯片12，用以分析、处理上述NFC天线11接收到的NFC指令信息，将接收到的NFC指令信息由射频信号转换为数字形式的指令信号；无线通信模块13，通过2G/3G/4G、wifi等无线通信方式连接互联网络后用以与云端服务器2之间进行数据信息的发送/接收；处理器14，用以分析、处理上述无线通信模块13及NFC芯片11接收到的指令信息，并经分析、处理后产生相应的控制指令信息，该处理器14可通过SPI总线与上述NFC芯片12进行连接，传输标签信息，较佳地，为了匹配NFC芯片与处理器14对传输信号的电平要求，二者之间连接有电平转换电路，进行双向电平装换，该移动终端1首次连接云端服务器2时需进行用户账号的注册，填写用户的基本信息及银行账户信息，如：用户名、身份证号、电话、银行卡等信息；本发明的移动终端为一个不局限于智能手机、平板电脑其中之一的便携式上网设备，移动终端1连接云端服务器2的方式可以为移动终端1内设有连接云端服务器的客户端软件，也可以为通过内置的浏览器进行网页访问；
上述的云端服务器2包括：存储模块21，用以存储任意一个NFC标签31所对应充电接口的数据信息及移动终端1注册用户的身份信息；通信模块22，通过有线/无线方式（如百兆、千兆网线接口或WIFI等方式）连接互联网发送/接收数据信息；收费模块23，用以向移动终端1绑定的银行账户直接收取汽车充电所产生的费用；处理模块24，用以分析、处理上述各模块发送的数据信息及用户身份识别并产生控制指令信息，具体为一个电脑服务器，通信模块22连接互联网后接收移动终端发送的数据信息，并发送至处理模块24进行数据分析、处理转换，再发出开启或关闭充电控制信号，当发出充电结束信号后，接收充电桩发送的充电费用信息，由处理模块分析后，控制收费模块23进行收费动作，即：直接在用户注册的银行账户中扣除相应的费用并转存至充电站预先设定的银行账户。
较佳地，当上述充电装置33采用无线感应式充电方式时具体包含有：整流电路331、滤波电路332、功率因数校正电路333、高频逆变电路334、发射线圈335依次串联连接，将电网提供的电能转化为电磁波发射，汽车的接收线圈耦合接收到上述的电磁波并转化为电能对汽车电池进行充电，上述技术为现有的公知技术，详情可参照中国专利公开号为CN101673962A的说明书中所揭露的内容，申请人再次不加以赘述。此外，本发明的无线感应式充电也可采用电场耦合方式充电，其不使用线圈，而是在充电接口和汽车充电接口处设置电极，利用二者之间产生的电场供电，对汽车电池进行充电。
本发明的汽车充电系统，NFC移动终端近距离触控NFC开启标签后产生一汽车充电开启信号，移动终端通过2G/3G/4G、wifi等无线通信技术连接互联网后将开启控制指令信息发送至云端服务器，云端服务器进行身份识别，确认连接的移动终端用户为合法注册身份后识别控制指令信息，产生充电开启控制指令发送至该NFC开启标签所对应的充电桩，充电桩通过有线串口或蓝牙/wifi/zigbee/z-wave等无线技术藉由网关设备连接互联网后接收云端服务器发送的控制指令信息并产生充电开启信号，此时，充电装置的充电接口对汽车的充电接口进行充电，充电完成后（当汽车电池充满电后电池自身停止充电，此技术为技术领域人员公知的技术），NFC移动终端近距离触控NFC关闭标签后产生一汽车充电关闭信号，移动终端连接互联网后将关闭控制指令信息发送至云端服务器，云端服务器进行身份识别判断是否为开启充电时的身份用户，判断完成后产生一关闭充电指令信号，发送至该NFC关闭标签所对应的充电桩（即充电的充电桩），充电桩通过有线串口或蓝牙/wifi/zigbee/z-wave等无线技术藉由网关设备接收云端服务器发送的控制指令信息产生充电关闭信号，充电装置控制充电接口停止充电，同时，充电桩内设有的计费模块计算、统计汽车充电所产生费用，并将费用信息通过通信模块发送至云端服务器，云端服务器根据接收到的费用信息，由收费模块从用户的银行账户中扣除相应的费用，此外，云端服务器还可通过通信模块将收费模块收取的充电费用信息发送通知信息至移动终端上，以供用户参考，本发明实现了汽车充电的自动化、智能化。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种汽车充电系统，其应用以电动汽车充电站中，其特征在于，包括：移动终端、充电桩、云端服务器，其中，
所述的移动终端用以接收一NFC指令信号，并经分析、处理后发送一指令信号至云端服务器；
所述的云端服务器分析、处理接收到的上述指令信号，并产生一控制指令信息发送至充电桩；
所述的充电桩接收到控制指令信息后进行控制指令操作，进行开启充电或关闭充电，并将充电费用信息反馈至云端服务器。
2.根据权利要求1所述的汽车充电系统，其特征在于，所述的充电桩包含有：
NFC标签，其设于充电桩本体的外表面上，用以向移动终端通过NFC信号发送开启/关闭充电请求；
通信模块，用以通过有线/无线方式与云端服务器之间进行数据传输；
充电装置，用以将电网的电能整流、滤波后输出至汽车电池进行充电；
计费模块，用以计算充电装置对汽车电池充电产生的费用；
处理模块，用以接收上述通信模块、计费模块发出的数据信息，进行控制并产生相应的数据指令信息。
3.根据权利要求2所述的汽车充电系统，其特征在于：上述的充电装置的充电接口采用插口式或无线感应式充电方式。
4.根据权利要求3所述的汽车充电系统，其特征在于：上述的NFC标签内设有开启充电指令或关闭充电指令，且每一组开启/关闭充电指令的NFC标签对应一个充电接口。
5.根据权利要求2所述的汽车充电系统，其特征在于：上述通信模块采用wifi/zigbee/z-wave/蓝牙无线通信协议通过连接一网关设备后与云端服务器进行数据传输。
6.根据权利要求2所述的汽车充电系统，其特征在于，上述的移动终端本体内包含有：
NFC天线，用以接收上述NFC标签发出的请求指令信息；
NFC芯片，用以分析、处理上述NFC天线接收到的指令信息；
无线通信模块，用以与云端服务器之间进行数据信息的发送/接收；
处理器，用以分析、处理上述无线通信模块及NFC芯片接收到的数据信息，并产生相应的控制指令信息。
7.根据权利要求2所述的汽车充电系统，其特征在于，上述的云端服务器包括：
存储模块，用以存储任意一个NFC标签所对应充电接口的数据信息及移动终端注册用户的身份信息；
通信模块，通过有线/无线方式连接互联网后发送/接收数据信息；
收费模块，用以向移动终端用户绑定的银行账户直接收取汽车充电所产生的费用；
处理模块，用以分析、处理上述各模块发送的数据信息及用户身份识别并产生相应的控制指令信息。
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