CN104346876B - 一种无线充电计费系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线充电计费系统及方法，所述系统包括发射装置和接收装置，接收装置用于向发射装置发送通讯信息，接收发射装置提供的电能和发送的扣费请求信号，对接收到的请求信号进行解调，计算扣除的费用，并将扣除费用的信息存储下来，发送扣费确认信息；发射装置用于接收接收装置发送的通讯信息，并对信息进行解调，判断是否允许充电，在允许充电时向所述接收装置提供的电能，并发送扣费请求信号。本发明实施例提供的一种无线充电计费系统及方法，通过将计费系统内置到无线充电系统中，将充电费用预存至无线电能接收端中，以预付费的方式进行离线验证付费信息，从而实现摆脱网络支持的无线电能传输计费。

Description

一种无线充电计费系统及方法

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，尤其涉及一种无线充电计费系统及方法。

背景技术

目前，无线充电技术的日益发展，为人们的生活带来了更多的便利，随着无线充电技术的广泛应用，充电计费等问题有待于进一步的发展，对于无线电能传输系统的计量计费，目前的研究尚还不多，现有技术多是与网络相结合，需互联网络或移动网络给以支持，布设互联网络或移动通信网络，依靠于网络支持完成付费，计费系统与充电系统相互独立，由计费系统控制充电系统进行充电，由于需互联网络或移动网络支持，所以成本较高，另外，出现网路故障的可能性也较大，如当网络失效时系统由于无法获得准确计费信息而无法计费。但是，如果免费推广，会造成场所拥有者或公共服务提供者动力不足，增加运营成本。

发明内容

本发明提供了一种无线充电计费系统及方法，通过将计费系统内置到无线充电系统中，将充电费用预存至无线电能接收端中，以预付费的方式进行离线验证付费信息，从而实现摆脱网络支持的无线电能传输计费。所述技术方案如下：

一种无线充电计费系统，所述系统包括发射装置和接收装置；

所述接收装置用于向所述发射装置发送通讯信息，并在允许充电时接收所述发射装置提供的电能，接收所述发射装置发送的扣费请求信号，对接收到的请求信号进行解调，根据所述扣费请求信号计算扣除的费用，并将扣除费用的信息存储下来，发送扣费确认信息；

所述发射装置用于接收所述接收装置发送的通讯信息，并对信息进行解调，根据所述解调后的通讯信息判断是否允许充电，在允许充电时向所述接收装置提供的电能，并发送扣费请求信号。

进一步的，所述发射装置包括能量发射及信息交互模块、第一通讯模块和第一控制模块；

所述第一通讯模块与所述能量发射及信息交互模块相连接，所述第一通讯模块将所述能量发射及信息交互模块所接收到的通讯信号进行解调，并发送给所述第一控制模块；

所述第一控制模块与所述第一通讯模块相连接，所述第一控制模块主动发送扣费请求信号，并将所述扣费请求信号传递给所述第一通讯模块，由所述第一通讯模块将所述扣费请求信号进行调制并发送给所述能量发射及信息交互模块，所述第一控制模块根据所述第一通讯模块传递的通讯信号发送控制信号，控制发射装置对接收装置进行充电；

所述能量发射及信息交互模块将所述第一通讯模块所传递的信号以及电能传递给所述接收装置。

进一步的，所述接收装置包括能量接收及信息交互模块、第二控制模块、第二通讯模块以及存储模块；

所述能量接收及信息交互模块接收所述发射装置的能量发射及信息交互模块所发送的信号以及电能；

所述第二通讯模块与所述能量接收及信息交互模块相连接，所述第二通讯模块将所述能量接收及信息交互模块接收到的信号进行解调，并传递给所述第二控制模块；

所述第二控制模块与所述第二通讯模块相连接，所述第二控制模块主动发送接收端请求信号或者根据所述第二通讯模块传递的信号发送扣费确认信息，并将所述接收端请求信号或者扣费确认信息传递给所述第二通讯模块，所述第二通讯模块将所述接收端请求信号或者扣费确认信息作为通讯信号进行调制并发送给所述能量接收及信息交互模块，由所述能量接收及信息交互模块传递给所述发射装置的能量发射及信息交互模块；

所述存储模块与所述第二控制模块相连接，所述存储模块存储所述接收装置的信息，并且所述第二控制模块从所述存储模块中读取信息或者将信息存储到所述存储模块中。

进一步的，所述能量发射及信息交互模块和能量接收及信息交互模块均包括感应模块，所述感应模块将所述电能形式的信号转变成磁场能形式的信号并进行传递，还将接收到的磁场能形式的信号转变成电能形式的信号。

进一步的，所述存储模块包括接收装置信息存储模块，用于存储所述接收装置的相关信息。

进一步的，所述存储模块还包括发射装置信息存储模块，用于存储所述发射装置的相关信息。

进一步的，所述接收装置与所述发射装置采用半双工的方式进行通讯。

进一步的，所述系统还包括显示装置，所述显示装置与所述第一通讯模块相连接，将扣费信息和余额信息显示出来。

一种无线充电计费的方法，包括：

服务端接收到客户端发送的通讯信息，并对信息进行解调；

根据所述解调后的通讯信息判断是否允许充电；

如果是，向客户端提供电能，并发送扣费请求信号；

客户端接收到服务端的扣费请求信号，并将扣费请求信号进行解调；

根据所述扣费请求信号计算扣除的费用，并将扣除费用的信息存储下来；

向服务端发送扣费确认信息。

进一步的，所述方法在客户端发送通讯信息的步骤前还包括在服务端设置扣费信息的步骤。

进一步的，所述方法在客户端发送通讯信息的步骤前还包括在客户端充值的步骤。

进一步的，所述客户端发送的通讯信息包括客户端的ID和余额信息。

进一步的，所述服务端向客户端发送请求信息包括每隔预定的时间，向所述客户端发送一次请求信息。本发明实施例提供的一种无线充电计费系统及方法，通过将计费系统内置到无线充电系统中，将充电费用预存至无线电能接收端中，以预付费的方式进行离线验证付费信息，从而实现摆脱网络支持的无线电能传输计费。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种无线充电计费系统功能模块框图；

图2是本发明实施例提供的一种无线充电计费的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例，仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

图1是本发明实施例提供的一种无线充电计费系统功能模块框图，如图1所示，所述系统包括：包括发射装置101和接收装置102，发射装置101包括电源模块1011、驱动及逆变电路模块1012、能量发射及信息交互模块1013、第一通讯模块1014和第一控制模块1015。

电源模块1011分别与驱动及逆变电路模块1012和第一控制模块1015相连接，电源模块1011将220V/50Hz的交流电转变成直流电，并向驱动及逆变电路模块1012和第一控制模块1015提供电能。驱动及逆变电路模块1012与能量发射及信息交互模块1013相连接，驱动及逆变电路模块1012将电源模块1011提供的直流电转变成交流电，并以交流电的形式将电能传递给能量发射及信息交互模块1013。第一通讯模块1014与能量发射及信息交互模块1013相连接，第一通讯模块1014将能量发射及信息交互模块1013所接收到的通讯信号进行解调，并发送给第一控制模块1015。第一控制模块1015与第一通讯模块1014相连接，第一控制模块1015主动发送扣费请求信号，并将扣费请求信号传递给第一通讯模块1014，由第一通讯模块1014将扣费请求信号进行调制并发送给能量发射及信息交互模块1013，第一控制模块1015或者根据第一通讯模块1014传递的通讯信号发送控制信号，控制发射装置101是否对接收装置102进行充电。能量发射及信息交互模块1013将第一通讯模块1014所传递的信号以及驱动及逆变电路模块1012传递的电能传递给接收装置102的能量接收及信息交互模块。

接收装置102包括能量接收及信息交互模块1021、整流电路模块1022、稳压电路模块1023、第二控制模块1024、第二通讯模块1025以及存储模块1026。能量接收及信息交互模块1021接收发射装置102的能量发射及信息交互模块1021所发送的信号以及交流电形式的电能。

第二通讯模块1025与能量接收及信息交互模块1021相连接，第二通讯模块1025将能量接收及信息交互模块1021接收到的信号进行解调，并传递给第二控制模块1024。第二控制模块1024与第二通讯模块1025相连接，第二控制模块1024主动发送接收端请求信号或者根据第二通讯模块1025传递的信号发送扣费确认信息，并将接收端请求信号或者扣费确认信息传递给第二通讯模块1025，第二通讯模块1025将接收端请求信号或者扣费确认信息作为通讯信号进行调制并发送给能量接收及信息交互模块1021，由能量接收及信息交互模块1021传递给发射装置102的能量发射及信息交互模块1021。存储模块1026与第二控制模块1024相连接，存储模块1026存储接收装置102的信息，并且第二控制模块1024从存储模块1026中读取信息或者将信息存储到存储模块1026中。整流电路模块1022与能量接收及信息交互模块1021相连接，将交流电形式的电能转变成直流电能，并传递给稳压电路模块1023。稳压电路模块1023与整流电路模块1022相连接，对整流电路模块1022传递的直流电进行稳压，并向充电电池供电。所述系统还包括显示装置1015，显示装置1015与第一通讯模块1014相连接，可以将扣费信息和余额信息显示出来，也可以同时或者以交替显示的形式显示其他的信息。其中，接收装置与发射装置采用半双工的方式进行通讯，半双工是指数据传输指数据可以在一个信号载体的两个方向上交替传输，但是不能同时传输。

其中，能量发射及信息交互模块1011和能量接收及信息交互模块1021均包括感应模块，感应模块将电能形式的信号转变成磁场能形式的信号并进行传递，还将接收到的磁场能形式的信号转变成电能形式的信号。

其中，存储模块1026包括接收装置信息存储模块，用于存储接收装置的相关信息，接收装置的相关信息包括接收装置的ID、余额、所需充电功率等。存储模块1026还包括发射装置信息存储模块，用于存储发射装置的相关信息，发射装置的相关信息包括发射装置的ID、充电计费方式以及充电费率等。充电计费方式指的是按分钟计费还是按充电量计费等。

以上系统充电及计费的原理为：接收装置放入发射装置的充电区，开启进入工作状态的指令，发射装置接收到指令后进入工作状态，接收装置从发射装置获得电能后启动，接收装置的第二控制模块从存储模块中读取信息，所述信息包括接收装置的ID、余额等等，第二控制模块将这些信息传递给第二通讯进行调制，并传递给能量接收及信息交互模块，经过调制后的信息通过能量接收及信息交互模块和能量发射及信息交互模块之间的电磁感应，被传递给能量发射及信息交互模块，第一通讯模块将接收到的接收装置余额信息进行解调并传递给第一控制模块，第一控制模块对信息进行分析，判断接收装置是否有余额，如果余额不足，第一控制模块就不会发送充电指令，发射装置不对接收装置进行充电，如果余额足，第一控制模块就会发送充电指令，使发射装置对接收装置进行充电。

开始充电后，电源模块首先将220V/50Hz交流市电转变成直流电，一方面使用这个直流电对发射装置中的一些芯片供电，另一方面，将这个直流电作为电能进行传送，首先传递给驱动及逆变电路模块，再将这个直流电转变成一定频率的交流电，然后将交流电传递给能量发射及信息交互模块，通过电磁感应将能量传递给接收装置。同时，第一控制模块将充电计费的信息传递给第一通讯模块，第一通讯模块将信息调制到作为电能进行传送的交流电上，通过能量发射及信息交互模块传递给接收装置。接收装置接收到发射装置传递的能量和信息后，整流电路模块将交流电转变成直流电，将这个直流电通过稳压电路模块得到恒定电压的直流电，然后对用电器进行充电，而传递过来的充电计费的信息由第二通讯模块进行解调，并传递给第二控制模块，由第二控制模块进行分析，计算充电需要扣掉的费用，并将充电扣费信息以及发射装置的ID等信息记入存储装置，并将扣费结果发送给发射装置进行确认。每隔一定的时间，发射装置均向接收装置发送一次扣费信息。如果余额不足时，停止充电或者进行透支，并将透支费用记入接收装置的存储模块。当接收装置下一次进行充值时，便会将存储下来的充电扣费记录以及向其提供过电能的发射装置的ID发送给充值系统。

一种无线充电计费的方法包括：

首先，在客户端充电之前，要先在服务端设置扣费信息，扣费信息的内容包括服务端的ID、充电计费方式以及充电费率等。充电计费方式指的是按分钟计费还是按充电量计费等。因为每个服务端的收费标准不同，所以要提前在服务端将这些信息进行设置。

另外，在客户端充电之前，还要给客户端充值，并将余额信息存储在客户端的存储器中，余额信息包括客户端的ID、余额等信息，充值时，可以通过刷卡、交付现金等方式交付预存金额。将客户端装置置于特殊的发射装置上，发射装置将加密充值请求包发送给客户端，客户端收到此包进行校验，如果校验无误，将充值金额存到存储单元内完成充值。

图2是本发明实施例提供的一种无线充电计费的方法流程图，如图2所示：

步骤201：客户端发送通讯信息。

其中，客户端发送的通讯信息包括客户端的ID和余额信息，客户端先将这些通讯信息发送给服务端。这一步主要是为了验证客户端的余额是否充足。

步骤202：服务端接收到客户端发送的通讯信息，并对信息进行解调。

步骤203：根据解调后的通讯信息判断是否允许充电。

服务端接收到客户端发送的通讯信息，对信息进行解调，首先要根据解调后的信息判断余额是否充足，具体来说，客户端发送的通讯信息包括客户端的ID和余额信息，服务端根据客户端的余额信息判断余额是否充足，并将余额信息显示出来。具体是根据余额是否大于预设值判断余额是否充足，如果余额大于预设值，说明余额充足，如果余额小于预设值，说明余额不充足。对于余额充足的客户端就要进行充电，对于余额不充足的客户端，将余额不充足的信息显示出来，并且不对客户端充电。

步骤204：如果是，向客户端提供电能，并发送扣费请求信号。

如果客户端余额充足，服务端开始向客户端提供电能，同时服务端向客户端发送扣费请求信号，扣费请求信息包括服务端的扣费信息，扣费信息的内容包括服务端的ID、充电计费方式以及充电费率等。

步骤205：客户端接收到服务端的扣费请求信号，并将扣费请求信号进行解调。

步骤206：根据所述扣费请求信号计算扣除的费用，并将扣除费用的信息存储下来。

每隔预定的时间，服务端向客户端发送一次扣费请求信息。客户端将接收到的请求扣费信号进行解调后，根据扣费信号以及前一次扣费的时间计算当前扣除的费用以及余额，并将当前扣除费用以及余额的信息存储下来，同时记录下来服务端的ID。

步骤207：向服务端发送扣费确认信息。

客户端将扣除费用的信息存储下来后，向服务端发送应答信号，应答信号包括扣费信息和余额，将应答信号发送给发射端进行确认。

其中，客户端与服务端相互发送的数据包的构造采用差分曼彻斯特编码或其他形式的二进制编码。

本发明实施例提供的一种无线充电计费系统及方法，通过将计费系统内置到无线充电系统中，将充电费用预存至无线电能接收端中，以预付费的方式进行离线验证付费信息，从而实现摆脱网络支持的无线电能传输计费。

显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上仅是针对本发明的优选实施例及其技术原理所做的说明，而并非对本发明的技术内容所进行的限制，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的技术范围内，所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种无线充电计费系统，包括发射装置和接收装置，其特征在于：

所述接收装置用于向所述发射装置发送通讯信息，并在允许充电时接收所述发射装置提供的电能，接收所述发射装置发送的扣费请求信号，对接收到的请求信号进行解调，根据所述扣费请求信号计算扣除的费用，并将扣除费用的信息存储下来，发送扣费确认信息；

所述发射装置用于接收所述接收装置发送的通讯信息，并对信息进行解调，根据所述解调后的通讯信息判断是否允许充电，在允许充电时向所述接收装置提供的电能，并发送扣费请求信号；

其中，所述发射装置包括能量发射及信息交互模块、第一通讯模块和第一控制模块；

所述第一通讯模块与所述能量发射及信息交互模块相连接，所述第一通讯模块将所述能量发射及信息交互模块所接收到的通讯信号进行解调，并发送给所述第一控制模块；

所述第一控制模块与所述第一通讯模块相连接，所述第一控制模块主动发送扣费请求信号，并将所述扣费请求信号传递给所述第一通讯模块，由所述第一通讯模块将所述扣费请求信号进行调制并发送给所述能量发射及信息交互模块，所述第一控制模块根据所述第一通讯模块传递的通讯信号发送控制信号，控制发射装置对接收装置进行充电；

所述能量发射及信息交互模块将所述第一通讯模块所传递的信号以及电能传递给所述接收装置；

其中，所述接收装置包括能量接收及信息交互模块、第二控制模块、第二通讯模块以及存储模块；

所述能量接收及信息交互模块接收所述发射装置的能量发射及信息交互模块所发送的信号以及电能；

所述第二通讯模块与所述能量接收及信息交互模块相连接，所述第二通讯模块将所述能量接收及信息交互模块接收到的信号进行解调，并传递给所述第二控制模块；

所述第二控制模块与所述第二通讯模块相连接，所述第二控制模块主动发送接收端请求信号或者根据所述第二通讯模块传递的信号发送扣费确认信息，并将所述接收端请求信号或者扣费确认信息传递给所述第二通讯模块，所述第二通讯模块将所述接收端请求信号或者扣费确认信息作为通讯信号进行调制并发送给所述能量接收及信息交互模块，由所述能量接收及信息交互模块传递给所述发射装置的能量发射及信息交互模块；

所述存储模块与所述第二控制模块相连接，所述存储模块存储所述接收装置的信息，并且所述第二控制模块从所述存储模块中读取信息或者将信息存储到所述存储模块中。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述能量发射及信息交互模块和能量接收及信息交互模块均包括感应模块，所述感应模块将所述电能形式的信号转变成磁场能形式的信号并进行传递，还将接收到的磁场能形式的信号转变成电能形式的信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述存储模块包括接收装置信息存储模块，用于存储所述接收装置的相关信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述存储模块还包括发射装置信息存储模块，用于存储所述发射装置的相关信息。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收装置与所述发射装置采用半双工的方式进行通讯。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括显示装置，所述显示装置与所述第一通讯模块相连接，将扣费信息和余额信息显示出来。

7.一种无线充电计费的方法，应用于权利要求1-5中任一项所述的无线充电计费系统，其特征在于，包括：

服务端接收到客户端发送的通讯信息，并对信息进行解调；

根据所述解调后的通讯信息判断是否允许充电；

如果是，向客户端提供电能，并发送扣费请求信号；

客户端接收到服务端的扣费请求信号，并将扣费请求信号进行解调；

根据所述扣费请求信号计算扣除的费用，并将扣除费用的信息存储下来；

向服务端发送扣费确认信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法在客户端发送通讯信息的步骤前还包括在服务端设置扣费信息的步骤。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法在客户端发送通讯信息的步骤前还包括在客户端充值的步骤。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述客户端发送的通讯信息包括客户端的ID和余额信息。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述服务端向客户端发送请求信息包括每隔预定的时间，向所述客户端发送一次请求信息。