CN107845149A - 一种停车充电付费自助设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种停车充电付费自助设备及系统，该停车充电付费自助设备应用于立体停车库，包括：充电装置和计费装置；所述充电装置和所述计费装置可以固定在所述立体停车库中停车位的侧壁上，所述充电装置与所述计费装置相连；所述计费装置，用于对用户的身份进行验证，在验证通过后向所述充电装置发送充电指令，并根据停车时长和所述充电装置发送的耗电信息计算并收取对应于所述用户的应收费用；所述充电装置，用于在接收到所述计费装置发送的所述充电指令后，对可充电汽车进行充电，并在充电结束后根据充电过程所消耗电量向所述计费装置发送所述耗电信息。本方案能够提高用户的使用体验。

Description

一种停车充电付费自助设备及系统

技术领域

本发明涉及泊车技术领域，特别涉及一种停车充电付费自助设备及系统。

背景技术

随着汽车保有量的不断增长，停车难的问题越来越突出，为此立体停车库应运而生。立体停车库是最大量存取储放车辆的机械或机械设备系统，能够有效提高停车场容量并增加停车费收入。

目前，立体停车库在收取用户费用时，一般在立体停车库的入口处设置闸机，根据车辆出入闸机的时间收取对应的停车费用。

随着汽车排放标准越来越严格，电动汽车的数量也不断增加，为了满足电动汽车用户充电的需求，立体停车库的每一个停车位设置有对应的充电桩，如果电动汽车的用户在立体停车库停车的同时为电动汽车充电，则需要分别支付充电费用和停车费用，造成用户的使用体验较差。

发明内容

本发明实施例提供了停车充电付费自助设备及系统，能够提高用户的使用体验。

第一方面，本发明实施例提供了一种停车充电付费自助设备，应用于立体停车库，包括：充电装置和计费装置；

所述充电装置和所述计费装置可以固定在所述立体停车库中停车位的侧壁上，所述充电装置与所述计费装置相连；

所述计费装置，用于对用户的身份进行验证，在验证通过后向所述充电装置发送充电指令，并根据停车时长和所述充电装置发送的耗电信息计算并收取对应于所述用户的应收费用；

所述充电装置，用于在接收到所述计费装置发送的所述充电指令后，对可充电汽车进行充电，并在充电结束后根据充电过程所消耗电量向所述计费装置发送所述耗电信息。

可选地，

所述充电装置包括：壳体、充电枪和枪座；

所述枪座固定在所述壳体上，所述枪座上设置有可动卡销，所述充电枪上设置有卡槽；

所述可动卡销，用于在所述充电枪插入所述枪座后与所述卡槽相配合，以对所述充电枪和所述枪座之间的相对位置进行锁定，以及在接收到所述充电指令后解除与所述卡槽的配合，以解除对所述充电枪与所述枪座之间相对位置的锁定。

可选地，

所述充电枪包括圆柱状插头，所述圆柱状插头的外壁上设置有呈圆环状凹槽的所述卡槽，且所述卡槽的轴线与所述圆柱状插头的轴线重合；

所述可动卡销包括：固定卡片、可动卡片和驱动器，其中，所述固定卡片和所述可动卡片均成半圆环状；

所述固定卡片固定在所述枪座上，所述可动卡片的一端通过旋转轴与所述固定卡片的一端相连，所述驱动器与所述可动卡片相连；

所述驱动器，用于在所述圆柱状插头进入所述固定卡片与所述可动卡片所环绕区域后驱动所述可动卡片绕所述旋转轴向靠近所述固定卡片方向转动，使所述固定卡片和所述可动卡片进入所述卡槽，以对所述充电枪和所述枪座之间的相对位置进行锁定；以及在接收到所述充电指令后驱动所述可动卡片绕所述旋转轴向远离所述固定卡片的方向转动，使所述固定卡片和所述可动卡片脱离所述卡槽，以解除对所述充电枪和所述枪座之间相对位置的锁定。

可选地，

所述充电装置进一步包括：充电模块；

所述充电模块包括：变压器、桥式整流器、电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、可变电阻器、可控精密稳压源、第一三极管和第二三极管；

所述变压器的输入端与市电相连，所述变压器的输出端与所述桥式整流器的输入端相连；

所述电容的两端分别与所述桥式整流器的两个输出端相连；

所述第一电阻、所述第二电阻、所述可变电阻器和所述第三电阻依次串联后与所述电容并联，其中，所述第一电阻与所述电容的正极相连，所述第三电阻与所述电容的负极相连，所述第二电阻和所述第三电阻分别与所述可变电阻器中电阻体的两端相连；

所述第一三极管的集电极与所述电容的正极相连，所述第一三极管的发射极与所述充电枪的正极相连，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的发射极相连；

所述第二三极管的集电极与所述电容的正极相连，所述第二三极管的基极与可控精密稳压源的阴极相连；

所述可控精密稳压源的阴极连接于所述第一电阻与所述第二电阻之间，所述可控精密稳压源的参考极与所述可变电阻器的滑片相连，所述可控精密稳压源的阳极分别与所述电容的负极和所述充电枪的负极相连；

所述可变电阻器，用于根据所述可充电汽车的型号调整所述滑片的位置，以调整所述充电枪的输出电压。

可选地，

所述计费装置包括：验证二维码和处理模块；

所述验证二维码，用于供所述用户通过智能移动终端进行扫描，以使所述智能移动终端将所述用户的身份信息发送到指定的验证服务器；

所述处理模块，用于在接收到所述验证服务器发送的验证成功信息后，向所述充电装置发送所述充电指令；以及根据所述停车时长和所述充电装置发送的所述耗电信息计算应收费用，并将携带有所述应收费用的信息发送给所述验证服务器，以通过所述验证服务器向所述用户收取相应的费用；以及在接收到电量状态报告后，通过所述验证服务器向所述智能移动终端发送提示信息；

所述充电装置，进一步用于在对所述可充电汽车进行充电的过程中监测所述可充电汽车的剩余电量，并在所述可充电汽车的剩余电量超过预先设定的阈值后，向所述处理模块发送所述电量状态报告。

可选地，

所述计费装置，用于根据所述停车时长和所述耗电信息，通过如下公式计算所述应收费用；

其中，所述W表征所述应收费用，所述k₁表征单位耗电量价格，所述Q表征耗电量，所述k₂表征单位时长停车价格，所述T表征所述停车时长，所述ε表征根据所述用户历史停车信息确定的信用系数，所述表征所述用户历史停车记录中平均每次停车的耗电量，所述t表征时长。

第二方面，本发明实施例还提供了一种停车充电付费自助系统，包括：立体停车库和至少一个第一方面提供的任意一种停车充电付费自助设备；

所述立体停车库，包括至少一个停车位，每一个所述停车位的侧壁上固定有至少一个所述停车充电付费自助设备。

可选地，

所述立体停车库包括：主支撑架和至少两个吊舱；

所述至少两个吊舱分别通过连接臂与所述主支撑架的顶端相连，其中，所述至少两个吊舱可以绕所述主支撑架的顶端在竖直平面内旋转；

每一个所述吊舱中设置有上层停车位和下层停车位；

所述下层停车位设置于所述吊舱的底部，并可以在所述吊舱的底部沿水平方向滑动；

所述上层停车位通过锁链悬挂于所述吊舱的顶部，所述锁链可以伸缩以使所述上层停车位升降和倾斜。

可选地，

所述主支撑架由至少两个组装支架自上而下依次组装而成；

在任意两个相邻所述组装支架中，上组装支架的下端固定有至少一个下连接件，下组装支架的上端固定有至少一个上连接件，且所述至少一个下连接件与所述至少一个上连接件一一对应；

所述下连接件整体为矩形结构，在所述矩形结构的前侧边上设置有居中的梯形凹口，在所述矩形结构的后侧边上设置有相互对称的两个方形凹口；

所述上连接件的前侧边上设置有能够与所述下连接件上的所述梯形凹口相配合的梯形凸台，所述上连接件的后侧边上设置有能够与所述下连接件上的所述两个方形凹口向配合的两个方形凸台，所述上连接件的左侧边和右侧边上分别设置有定位凸台；

所述下连接件和所述上连接件上分别设置有相互对准的至少一个螺纹孔，所述螺纹孔用于通过螺栓在竖直方向上对所述下连接件和所述上连接件进行固定；

所述下连接件的左侧边和右侧边上分别设置有至少一个第一定位孔，所述上连接件的两个所述定位凸台上设置有与至少一个第二定位孔，当所述下连接件与所述上连接件相配合后，所述至少一个第一定位孔与所述至少一个第二定位孔分别对准。

可选地，

所述立体停车库进一步包括：供电系统、照明系统、驱动系统和太阳能发电系统；

所述供电系统分别与所述照明系统、驱动系统和各个所述停车充电付费自助设备相连；

所述照明系统，用于利用所述供电系统传输的电能为所述立体停车库照明；

所述驱动系统，用于利用所述供电系统传输的电能驱动所述停车位运动；

所述太阳能发电系统与所述供电系统、照明系统、驱动系统和所述各个所述停车充电付费自助设备相连；

所述太阳能发电系统包括太阳能电池组件、蓄电池、控制器和交流逆变器，其中，所述控制器包括太阳能发电控制器、市电互补控制器和防水控制器，所述太阳能电池组件包括布置于所述立体停车库顶部和侧壁上的屋顶太阳能电池板和侧壁太阳能电池板，所述屋顶太阳能电池板分层布置，每层所述太阳能电池板呈环形布置且处于下层的所述太阳能电池板所形成的环形内，所述屋顶太阳能电池板和所述侧壁太阳能电池板中的部分或全部可以调整倾角。

本发明实施例提供了一种停车充电付费自助设备及系统，充电装置和计费装置相连并可以固定在立体停车库中停车位的侧壁上，计费装置对用户的身份验证通过后向充电装置发送充电指令，充电装置在接收到充电指令后向可充电汽车充电并在充电接收后将消耗电量的信息发送给计费装置，计费装置根据停车时长和消耗电量计算并收取用户的应收费用。由此可见，计费装置可以同时收取停车费用和充电费用，用户在停车的同时对可充电汽车进行充电时，计费装置可以一次性完成停车费用和充电费用的收取，无需分别向用户收取停车费用和充电费用，精简了费用收取的流程，从而可以提高用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的一种停车充电付费自助设备的示意图；

图2是本发明一个实施例提供的一种充电枪的示意图；

图3是本发明一个实施例提供的一种可动卡销的示意图；

图4是本发明一个实施例提供的一种充电模块的示意图；

图5是本发明一个实施例提供的另一种停车充电付费自助设备的示意图；

图6是本发明一个实施例提供的一种停车充电付费自助系统的示意图；

图7是本发明一个实施例提供的一种立体停车库的示意图；

图8是本发明一个实施例提供的一种吊舱的示意图；

图9是本发明一个实施例提供的另一种吊舱的示意图；

图10是本发明一个实施例提供的一种下连接件的示意图；

图11是本发明一个实施例提供的一种上连接件的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种停车充电付费自助设备，应用于立体停车库，包括：充电装置10和计费装置20；

充电装置10和计费装置20可以固定在立体停车库中停车位的侧壁上，充电装置10与计费装置20相连；

计费装置20用于对用户的身份进行验证，在验证通过后向充电装置10发送充电指令，并根据停车时间和充电装置10发送的耗电信息计算并收取对应于用户的应收费用；

充电装置10用于在接收到计费装置20发送的充电指令后，对可充电汽车进行充电，并在充电结束后根据充电过程所消耗电量向计费装置20发送耗电信息。

本发明实施例提供了一种停车充电付费自助设备，充电装置和计费装置相连并可以固定在立体停车库中停车位的侧壁上，计费装置对用户的身份验证通过后向充电装置发送充电指令，充电装置在接收到充电指令后向可充电汽车充电并在充电接收后将消耗电量的信息发送给计费装置，计费装置根据停车时长和消耗电量计算并收取用户的应收费用。由此可见，计费装置可以同时收取停车费用和充电费用，用户在停车的同时对可充电汽车进行充电时，计费装置可以一次性完成停车费用和充电费用的收取，无需分别向用户收取停车费用和充电费用，精简了费用收取的流程，从而可以提高用户的使用体验。

可选地，在图1所示停车充电付费自助设备的基础上，充电装置10可以包括壳体、充电枪和枪座，枪座固定在壳体上，枪座上设置有可动卡销，充电枪上设置有卡槽；

当充电枪插入枪座后可动卡销与卡槽相配合，对充电枪和枪座之间的相对位置进行锁定；当接收到计费装置发送的充电指令后，可动卡销可以解除与卡槽的配合，以解除对充电枪和枪座之间相对位置的锁定。

枪座固定在壳体上，壳体可以固定在立体停车库中停车位的侧壁上，在接收到充电指令后，设置在枪座上的可动卡销发生动作解除与充电枪上卡槽之间的配合，以解除对充电枪与枪座之间相对位置的锁定，此时用户可以将充电枪从枪座上取下对可充电汽车充电。在充电完成后用户将充电枪插入枪座，此时设置在枪座上的可动卡销发生动作与充电枪上设置的卡槽相配合，对充电枪与枪座之间的相对位置进行锁定，在没有接收到充电指令之前，可动卡销不会发生动作，充电枪与枪座的相对位置处于锁定状态，用户无法将充电枪从枪座上取下。

分别在充电枪和枪座上设置可动卡销和卡槽，通过可动卡销与卡槽之间的配合，可以对充电枪与枪座之间的相对位置进行锁定，使得仅有通过身份验证的用户才能够使用充电枪为可充电汽车进行充电。这样，通过机械结构对充电枪的使用权限进行限制，无需在充电装置的电路中设置对应于使用权限的开关元件，使得充电装置的电路部分更加精简，提升了充电装置的稳定性。另外，充电枪通过线缆与壳体内的电路部分相连，只有计费装置成功对用户身份进行验证后才能将充电枪从枪座上取下，防止未验证身份的用户将充电枪取下恶意破坏，提升了充电装置的安全性。

需要说明的是，当充电装置在接收到计费装置发送的充电指令之后，如果在预设等待时间内充电枪没有从枪座上取下，则充电枪上的可动卡销自动发生动作与枪座上的卡槽相配合，将充电枪与枪座的相对位置锁定。另外，在充电枪插入枪座之后，充电装置会向计费装置发送复位信息，计费装置只有在接收到复位信息后才会对用户的费用进行结算，这样可以保证用户的离开立体停车库之前将充电枪归位。

可选地，设置于充电枪上的卡槽和设置于枪座上的可动卡销可以将充电枪与枪座之间的相对位置锁定，具体地，

如图2所示，充电枪101包括圆柱状插头1011，在圆柱状插头1011的外壁上设置有呈圆环状凹槽的卡槽1012，其中，卡槽1012的轴线与圆柱状插头的轴线重合；

如图3所示，可动卡销包括呈半圆环状的固定卡片1021、呈半圆环状的可动卡片1022和驱动器1023，固定卡片1021固定在枪座上，可动卡片1022的一端通过旋转轴1024与固定卡片1021的一端相连，驱动器1023与可动卡片1022相连。

如图2和图3所示，当圆柱状插头1011进入固定卡片1021和可动卡片1022所环绕区域后，驱动器1023可以驱动可动卡片1022绕旋转轴1024向靠近固定卡片1021的方向转动，使固定卡片1021和可动卡片1022进入卡槽1012，实现对充电枪和枪座之间的相对位置进行锁定；当充电装置接收到计费装置发送的充电指令后，驱动器1023驱动可动卡片1022绕旋转轴1024向远离固定卡片1021的方向转动，使固定卡片1021和可动卡片1022脱离卡槽1011，从而解除对充电枪和枪座之间相对位置的锁定。

由于固定卡片1021固定在枪座上，当驱动器1024驱动可动卡片1022向固定卡片1021靠近时，固定卡片1021与可动卡片1022所形成张角减小，固定卡片1021和可动卡片1022进入卡槽1012，从而可以将充电枪101固定到枪座上。当驱动器1024驱动可动卡片1022远离固定卡片1021时，固定卡片1021与可动卡片1022所形成张角增大，固定卡片1021和可动卡片1022从卡槽1012中退出，充电枪101的位置不再受到枪座的限制，从而可以将充电枪101从枪座上取下。

在本发明实施例中，驱动器1023可以为电动推杆、电动液压推杆等。其中，电动推杆中驱动电机驱动丝杠转动，将驱动电机的旋转运动转变为推杆的直线运动，实现对可动卡片的驱动；电动液压推杆中电动机带动液压泵，液压泵将液压油传输至液压缸，使得液压缸往复运动，实现对可动卡片的驱动。

可选地，可动卡销可以包括两个可动卡片和驱动器，其中，两个可动卡片均成半圆环状，每个可动卡片的一端设置有齿轮，每个可动卡片上所设置的齿轮与通过旋转轴固定在枪座上的一个旋转齿轮外啮合，两个旋转齿轮外啮合，使得两个可动卡片圆心所在一侧相对；驱动器与其中一个可动卡片相连。

由于每个可动卡片与一个旋转齿轮外啮合，而两个旋转齿轮外啮合，当驱动器驱动一个可动卡片运动时，在齿轮传动的作用下另一个可动卡片也发生运用，且两个可动卡片相对运动，即两个可动卡片彼此靠近或彼此远离。这样，当驱动器驱动一个可动卡片向靠近另一个可动卡片的方向运动时，两个可动卡片彼此靠近而进入卡槽，将充电枪锁定的枪座上；当驱动器驱动一个可动卡片向远离另一个可动卡片的方向运行时，两个可动卡片彼此远离而退出卡槽，接触充电枪与枪座之间的锁定关系，使得用户可以从枪座上将从充电枪取下。

通过齿轮将两个可动卡片相连，在驱动器对其中一个可动卡片进行驱动时，两个可动卡片彼此靠近或彼此远离，由于两个可动卡片均发生运动，从而可以提升可动卡销的响应速率。另外，两个可动卡片对称运动，可以将充电枪更加稳固地锁定在枪座上。

可选地，在充电装置包括壳体、充电枪和枪座的基础上，充电装置还可以包括充电模块，充电模块主要用于为可充电汽车进行充电。

如图4所述，充电模块包括变压器401、桥式整流器402、电容C、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、可变电阻器R4、可控精密稳压源I、第一三极管Q1和第二三极管Q2；

变压器401的输入端与市电相连，变压器的输出端与桥式整流器402的输入端相连，电容C的两端分别与桥式整流器402的两个输出端相连；

第一电阻R1、第二电阻R2、可变电阻器R4和第三电阻R3依次串联后与电容C并联，其中第一电阻R1与电容C的正极相连，第三电阻R3与电容C的负极相连，第二电阻R2和第三电阻R3分别与可变电阻器R4中电阻体的两端相连；

第一三极管Q1的集电极与电容C的正极相连，第一三极管Q1的发射极与充电枪101的正极相连，第一三极管Q1的基极与第二三极管Q2的发射极相连；

第二三极管Q2的集电极与电容C的正极相连，第二三极管Q2的基极与可控精密稳压源I的阴极相连；

可控精密稳压源I的阴极还连接于第一电阻R1和第二电阻R2之间，可控精密稳压源I的参考极与可变电阻器R4的滑片相连，可控精密稳压源I的阳极分别与电容C的负极和充电枪101的负极相连；

可变电阻器R4能够根据可充电汽车的型号调整其滑片的位置，以调整充电枪的输出电压。

变压器401对市电进行升降压处理后，将具有相应电压值的交流电传输给桥式整流器402，桥式整流器402将接收到的交流电转换为对应的直流电后输出。由于可控精密稳压源I的参考极与可变电阻器R4的滑片相连，可变电阻器R4的滑片位于不同位置时，可变电阻器R4的电阻体被切分为两部分接入电路，使得充电枪101具有不同的输出电压，从而能够对不同型号的可充电汽车进行充电。具体地，计费装置在对用户的身份验证时，可以确定用户的汽车型号，并将确定出的汽车型号发送给充电装置，可变电阻器R4能够根据充电装置接收到的汽车型号自动对其滑片的位置进行调整，以使充电枪101的输出电压与传动装置所接收到的汽车型号相对应。

不同型号的可充电汽车对充电电压具有不同的要求，可变电阻器能够根据汽车型号对其滑片的位置进行自动调整，以使充电枪的输出电压满足可充电汽车对充电电压的要求，使得该停车充电付费自助设备能够对各种类型的可充电汽车进行充电，提升了该停车充电付费自助设备的适用性。

在本发明实施例中，桥式整流器402由4个二极管组成，其中，二极管D1的负极与二极管D2的正极相连，二极管D1的正极与二极管D3的正极相连，二极管D3的负极与二极管D4的正极相连，二极管D4的负极与二极管D2的负极相连，二极管D1的负极和二极管D3的负极作为桥式整流器402的两个输入端分别与变压器401的两个输出端相连，二极管D1的正极和二极管D2的负极作为桥式整流器402的两个输出端分别与电容C的负极和正极相连。

可选地，在图1所示停车充电付费自助设备的基础上，如图5所示，计费装置20包括：验证二维码201和处理模块202；

每个停车充电付费自助设备对应不同的验证二维码201，用户通过智能移动终端对验证二维码201进行扫描后，智能移动终端能够将用户的身份信息发送给指定的验证服务器。验证服务器对接收到的身份信息进行验证，当验证通过后向处理模块202发送验证成功信息。处理模块202在接收到验证服务器发送的验证成功信息后，向充电装置10发送充电指令，使得充电装置10可以为可充电汽车进行充电。同时，处理模块202可以监控用户的停车时长和接收充电装置10发送的耗电信息，根据监控到的停车时长和接收到的耗电信息计算应收费用，并将携带有应收费用的信息发送给验证服务器，以通过验证服务器向用户收取相应的费用。

具体地，用户预先通过智能移动终端完成注册，注册信息会存储在验证服务器上，注册信息包括用户的个人信息、车辆信息等。用户通过智能移动终端对验证二维码进行扫描后，智能移动终端会将用户的身份信息发送到验证服务器上，验证服务器会将接收到的身份信息与数据库中存储的各个用户的身份信息进行比对，在确定所接收到的身份信息已经注册且具有实用立体停车库的权限后，会向与被扫描验证二维码位于同一计费装置中的处理模块发送验证成功信息。

处理模块在根据停车时长和耗电信息计算出应收费用后，将携带有应收费用的信息发送给验证服务器，验证服务器分局接收到的应收费用向用户收取对应的费用。具体地，验证服务器可以关联银行系统，从用户绑定的储蓄卡、信用卡扣取相应的费用，或者可以从用户预交的费用中扣除相应的费用，再或者可以向用户的智能移动终端发送付款链接，用户通过各类电子钱包完成付款。

验证二维码可以粘贴在计费装置的外壳上，还可以由计费装置包括的显示屏进行显示。

用户通过智能手机、平板电脑、车载智能终端等设备完成注册后，通过智能手机、平板电脑等设备对计费装置包括的验证二维码进行扫描，可以获得使用立体停车库进行停车和充电的权限，在立体停车库使用完成后直接通过智能手机、平板电脑等设备完成付款，一方面使得停车、充电、付款的过程更加简便，提升了用户的使用体验，另一方面可以避免忘记携带停车卡造成无法停车的不便。

如图5所示，充电装置10进一步可以在对可充电汽车进行充电的过程中对可充电汽车的剩余电量进行监测，当监测到可充电汽车的剩余电量超过预先设定的阈值后，向处理模块202发送电量状态报告，而处理模块202在接收到电量状态报告后可以通过验证服务器向用户的智能移动终端发送提示信息。

具体地，当用户使用充电装置对可充电汽车进行充电时，充电装置可以对可充电汽车的剩余电量进行监测，当可充电汽车的剩余电量超过预设的阈值后，充电装置向处理模块发送电量状态报告，而处理模块根据接收到的电量状态报告向验证服务器发送对应的提示信息，通过验证服务器将提示信息发送到用户的智能移动终端上，提示用户其可充电汽车的剩余电量，使得用户可以合理安排自己的行程，进一步提升了用户的使用体验。

例如，预先设定剩余电量阈值为50％、75％和100％，充电装置在对可充电汽车进行充电的过程中，当可充电汽车的剩余电量上升至50％、75％和100％中的任意一个时，充电装置通过验证服务器向用户的智能移动终端发送对应的提示信息。比如，当可充电汽车的剩余电量上升至50％时，向用户的智能手机发送剩余电量为50％的提示信息；当可充电汽车的剩余电量上升至100％时，向用户的智能手机发送可充电汽车已经充电完成的提示信息。

可选地，在图5所示停车充电付费自助设备的基础上，处理模块202在根据停车时间和耗电信息确定应收费用时，可以通过如下公式计算应收费用：

其中，W表征应收费用，k₁表征单位耗电量价格，Q表征耗电量，k₂表征单位时长停车价格，T表征停车时长，ε表征根据用户历史停车信息确定的信用系数，表征用户平均每次停车的耗电量，t表征时长。

在上述计算应收费用的公式中，k₁·Q项表征了用户应缴的充电费用，k₂·T项表征了用户应缴的停车费用，但是停车时间与耗电量存在一定的关系，因此通过修正系数对停车费用进行修正，使得应收费用更加合理。

在修正系数中，ε表征了用户的信用系数，用户的信用系数根据用户对立体停车库进行使用的历史数据而确定，比如总使用次数、总停车时长、耗电总量、付款情况等。

在修正系数中，表征了用户平均每一次在立体停车库进行停车时耗费的电量，t保证用户每一次在立体停车库进行停车的时长，通过计算将用户的历史充电情况和历史停车时长作为修正系数的一部分，使得计算出的应收费用更加合理。

如图6所示，本发明实施例提供了一种停车充电付费自助系统，包括：立体停车库601和至少一个上述任一实施例提供的停车充电付费自助设备602；

立体停车库601包括有至少一个停车位6011，每一个停车位6011的侧壁上固定有至少一个停车充电付费自助设备602。

本发明实施例提供了一种停车充电付费自助系统，立体停车库中每一个停车位的侧壁上都固定有停车充电付费自助设备，当用户在任立体停车库中任意一个停车位停车并给汽车充电后，可以通过固定于该停车位侧壁上的停车充电付费自助设备一次性完成停车费用和充电费用的支付，无需针对停车费用和充电费用进行两次费用支付，精简了用户支付费用的流程，从而可以提高用户的使用体验。

可选地，在图6所示停车充电付费自助系统的基础上，如图7所述，立体停车库包括：主支撑架701和至少两个吊舱702；

每一个吊舱702通过连接臂703与主支撑架701的顶端相连，其中，各个吊舱702可以绕主支撑架701的顶端在竖直平面内旋转；

每一个吊舱702中设置有上层停车位7021和下层停车位7022，其中，上层停车位7021可以下降以使车辆能够进出。

在本发明实施例中，主支撑架的顶端通过连接臂与多个吊舱相连，且各个吊舱可以绕主支撑架的顶端在竖直平面内旋转，当吊舱旋转至最低点后车辆可以驶入或驶出，在占用较小地面面积的情况下可以实现多台车辆的停放，提高了立体停车库的收益。另外，每一个吊舱中设置有上层停车位和下层停车位，上层停车位和下层停车位各可以停放一辆汽车，进一步增加了立体停车库可以停放汽车的数量，从而可以进一步提高立体停车库的收益。

可选地，在图7所示立体停车库的基础上，如图8所示，在每一个吊舱702中，下层停车位7022设置于吊舱702的底部，并可以在吊舱702的底部沿水平方向滑动，而上层停车位7021通过锁链悬挂在吊舱702的顶部，锁链可以伸缩以使上层停车位7021进行升降和倾斜。

在没有车辆驶入/驶出吊舱702，或有车辆驶入/驶出下层停车位7022时，上层停车位7021和下层停车位7022的状态如图8所示，上层停车位7021处于水平状态，悬挂在吊舱702的中部，下层停车位7022位于吊舱702内部。

在有车辆驶入/驶出上层停车位7021时，上层停车位7021和下层停车位7022的状态如图9所示，下层停车位7022沿水平方向部分驶出吊舱702，悬挂上层停车位7021的锁链伸长，上层停车位7021下降并倾斜，使得上层停车位7021的一条边与吊舱702的底部位于同于水平面上。这样，位于吊舱外的车辆可以行使到上层停车位7021上，或者位于上层停车位7021上的车辆可以驶出吊舱。

悬挂上层停车位的锁链可以伸缩，使得上层停车位可以下降并倾斜。上层停车位下降至最低位置时，上层停车位与水平面成一定的夹角，夹角保证车辆能够行驶到上层停车位上和从上层停车位行驶下来即可。这样，在车辆驶入或驶出上层停车位时，下层停车位无需全部驶出吊舱，减小立体停车库所需的地面面积。

对于地面面积受限的场所，通过调节锁链的伸缩长度，增大上层停车位下降至最低点时与水平面所成的夹角，使得下层停车位驶出吊舱的长度更小，从而进一步减小了立体停车库所需的底面面积。此时，为了保证车辆能能够行驶到上层停车位上，上层停车位上可以设置牵引装置，牵引装置辅助车辆行驶到上层停车位上。

可选地，在图7所示停车充电付费自助系统的基础上，主支撑架是由多个组装支架自上而下依次组装而成的。在任意两个相邻组装支架中，位于上方的上组装支架的下端固定有至少一个下连接件，位于下方的下组装支架的上端固定有至少一个上连接件，且位于上组装支架上的各个下连接件与位于下组装支架上的各个上连接件一一对应。

如图10所示，固定在上组装支架7011上的下连接件7012整体为矩形结构，在矩形结构的前侧边上设置有居中的梯形凹口7013，在矩形结构的后侧边上设置有相互对称的两个方向凹口7014。

如图10所示，固定在下组装支架7015上的上连接件7016的前侧边上设置有能够与梯形凹口7013相配合的梯形凸台7017，上连接件7016的后侧边上设置有能够分别与两个方形凹口7014相配合的方形凸台7018。在上连接件7016的左侧边和右侧边上分别设置有定位凸台7019。

如图10和图11所示，在下连接件7012和上连接件7016上分别设置多个相互对准的螺纹孔，螺栓通过相互对准的两个螺纹孔后，可以在竖直方向上对下连接件7012和上连接件7016进行固定。另外，在下连接件7012的左侧边和右侧边上分别设置有多个第一定位孔，在上连接件7016的两个定位凸台7019上设置有多个第二定位孔，当下连接件7012与上连接件7016相互配合后，下连接件7012上的各个第一定位孔分别与下连接件7012上的各个第二定位孔对准，从而可以通过定位销在水平方向上对下连接件7012和上连接件7016之间的相对位置进行限定。

主支撑架由多个组装支架组装而成，而相邻两个组装支架通过相互配合的下连接件和上连接件固定。其一，下连接件上设置有梯形凹口和方形凹口，上连接件上设置有梯形凸台和方形凸台，通过梯形凹口与梯形凸台之间的配合以及方形凹口和方形凸台之间的配合，可以在水平方向对下连接件和上连接件之间的相对位置进行固定；其二，下连接件和上连接件上设置有相对对准的螺纹孔，从而可以通过螺栓在竖直方向上对下连接件和上连接件之间的相对位置进行固定；其三，下连接件和上连接件上设置有可以相互对应的定位孔，从而可以通过定位销在水平方向上对下连接件和上连接件之间的相对位置进行固定。因此，通过下连接件和上连接件固定相邻的两个组装支架，一方面可以方便地对主支撑架进行安装和拆卸，另一方面还可以保证相邻两个组装支架之间连接的强度，保证主支撑架的强度。

可选地，在图6所示停车充电付费自助系统的基础上，立体停车库还可以包括：供电系统、照明系统、驱动系统和太阳能发电系统；

供电系统分别与照明系统、驱动系统和各个停车充电付费自助设备相连；

照明系统，用于利用供电系统传输的电能为立体停车库照明；

驱动系统，用于利用供电系统传输的电能驱动停车位运动；

太阳能发电系统与供电系统、照明系统、驱动系统和各个停车充电付费自助设备相连；

太阳能发电系统包括太阳能电池组件、蓄电池、控制器和交流逆变器，其中，控制器包括太阳能发电控制器、市电互补控制器和防水控制器，太阳能电池组件包括布置于立体停车库顶部和侧壁上的屋顶太阳能电池板和侧壁太阳能电池板，屋顶太阳能电池板分层布置，每层太阳能电池板呈环形布置且处于下层的太阳能电池板所形成的环形内，屋顶太阳能电池板和侧壁太阳能电池板中的部分或全部可以调整倾角。

太阳能发电系统可以将太阳能转换为电能，并将转换而成的电能传输给供电系统，用于为可充电汽车充电、为立体停车库照明和驱动停车位运行实现停车和取车，对于多余的电能可以存储到蓄电池中，还可以将多余的电能传输到国家电网中获取利益。这样，一方面由于太阳能是清洁能源，利用太阳能为可充电汽车充电、为立体停车库照明和提供驱动力，可以减少污染；另一方面，通过太阳能发现系统将太阳能转换为电能，可以减少对市电的使用量，降低立体停车库的运营成本。

在立体停车库的顶部和侧壁上设置多个太阳能电池板，一方面节省立体停车库占用的空间，另一方面太阳能电池板可以起到遮阳挡雨的作用，无需再为立体停车库单独配备外部包围部件，降低了建设立体停车库的成本。

控制器包括太阳能发电控制器、市电互补控制器和防水控制器，其中，太阳能发电控制器能够控制太阳能电池板转换出的电能的流向，比如传输给供电系统还是传输给蓄电池，保证太阳能发电系统所产生的电能得到合理高效的使用；当太阳能发电系统所产生的电能比供电系统所消耗电能多时，市电互补控制器可以导通太阳能发电系统与国家电网之间的电路，以将多余的电能并与国家电网以获利；防水控制器可以保证立体停车库由于漏水等故障发生电路异常时，及时切断相应电路，保证立体停车库的安全。

综上所述，本发明各个实施例提供的停车充电付费自助设备及系统，至少具有如下有益效果：

1、在本发明实施例中，充电装置和计费装置相连并可以固定在立体停车库中停车位的侧壁上，计费装置对用户的身份验证通过后向充电装置发送充电指令，充电装置在接收到充电指令后向可充电汽车充电并在充电接收后将消耗电量的信息发送给计费装置，计费装置根据停车时长和消耗电量向用户收取费用。由此可见，计费装置可以同时收取停车费用和充电费用，用户在停车的同时对可充电汽车进行充电时，计费装置可以一次性完成停车费用和充电费用的收取，无需分别向用户收取停车费用和充电费用，精简了费用收取的流程，从而可以提高用户的使用体验。

2、在本发明实施例中，分别在充电枪和枪座上设置可动卡销和卡槽，通过可动卡销与卡槽之间的配合，可以对充电枪与枪座之间的相对位置进行锁定，使得仅有通过身份验证的用户才能够使用充电枪为可充电汽车进行充电。这样，通过机械结构对充电枪的使用权限进行限制，无需在充电装置的电路中设置对应于使用权限的开关元件，使得充电装置的电路部分更加精简，提升了充电装置的稳定性。

3、在本发明实施例中，充电枪通过线缆与壳体内的电路部分相连，只有计费装置成功对用户身份进行验证后才能将充电枪从枪座上取下，防止未验证身份的用户将充电枪取下恶意破坏，提升了充电装置的安全性。

4、在本发明实施例中，可动卡销包括固定卡片、可动卡片和驱动器，驱动器驱动可动卡片转动来改变固定卡片与可动卡片所环绕的区域的面积，从而可以将充电枪锁定在枪座上，并可以接触锁定。这种结构简单，稳定性强，且成本低廉。

5、在本发明实施例中，充电装置中的充电模块包括可变电阻器，可变电阻器能够根据汽车型号对其滑片的位置进行自动调整，以使充电枪的输出电压满足可充电汽车对充电电压的要求，使得该停车充电付费自助设备能够对各种类型的可充电汽车进行充电，提升了该停车充电付费自助设备的适用性。

6、在本发明实施例中，计费装置可以包括验证二维码，用户通过智能手机、平板电脑等设备对计费装置包括的验证二维码进行扫描，可以获得使用立体停车库进行停车和充电的权限，在立体停车库使用完成后直接通过智能手机、平板电脑等设备完成付款，一方面使得停车、充电、付款的过程更加简便，提升了用户的使用体验，另一方面可以避免忘记携带停车卡造成无法停车的不便。

7、在本发明实施例中，在计算应用费用时，将用户的信用系数和对立体停车库的历史使用情况考虑在内，使得对立体停车库使用费用的计算更加合理，有助于吸引更多的用户使用立体停车库。

8、在本发明实施例中，主支撑架的顶端通过连接臂与多个吊舱相连，且各个吊舱可以绕主支撑架的顶端在竖直平面内旋转，当吊舱旋转至最低点后车辆可以驶入或驶出，在占用较小地面面积的情况下可以实现多台车辆的停放，提高了立体停车库的收益。另外，每一个吊舱中设置有上层停车位和下层停车位，上层停车位和下层停车位各可以停放一辆汽车，进一步增加了立体停车库可以停放汽车的数量，从而可以进一步提高立体停车库的收益。

9、在本发明实施例中，悬挂上层停车位的锁链可以伸缩，使得上层停车位可以下降并倾斜。上层停车位下降至最低位置时，上层停车位与水平面成一定的夹角，夹角保证车辆能够行驶到上层停车位上和从上层停车位行驶下来即可。这样，在车辆驶入或驶出上层停车位时，下层停车位无需全部驶出吊舱，减小立体停车库所需的地面面积。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种停车充电付费自助设备，应用于立体停车库，其特征在于，包括：充电装置和计费装置；

所述充电装置和所述计费装置可以固定在所述立体停车库中停车位的侧壁上，所述充电装置与所述计费装置相连；

所述计费装置，用于对用户的身份进行验证，在验证通过后向所述充电装置发送充电指令，并根据停车时长和所述充电装置发送的耗电信息计算并收取对应于所述用户的应收费用；

所述充电装置，用于在接收到所述计费装置发送的所述充电指令后，对可充电汽车进行充电，并在充电结束后根据充电过程所消耗电量向所述计费装置发送所述耗电信息。

2.根据权利要求1所述的停车充电付费自助设备，其特征在于，

所述充电装置包括：壳体、充电枪和枪座；

所述枪座固定在所述壳体上，所述枪座上设置有可动卡销，所述充电枪上设置有卡槽；

所述可动卡销，用于在所述充电枪插入所述枪座后与所述卡槽相配合，以对所述充电枪和所述枪座之间的相对位置进行锁定，以及在接收到所述充电指令后解除与所述卡槽的配合，以解除对所述充电枪与所述枪座之间相对位置的锁定。

3.根据权利要求2所述的停车充电付费自助设备，其特征在于，

所述充电枪包括圆柱状插头，所述圆柱状插头的外壁上设置有呈圆环状凹槽的所述卡槽，且所述卡槽的轴线与所述圆柱状插头的轴线重合；

所述可动卡销包括：固定卡片、可动卡片和驱动器，其中，所述固定卡片和所述可动卡片均成半圆环状；

所述固定卡片固定在所述枪座上，所述可动卡片的一端通过旋转轴与所述固定卡片的一端相连，所述驱动器与所述可动卡片相连；

所述驱动器，用于在所述圆柱状插头进入所述固定卡片与所述可动卡片所环绕区域后驱动所述可动卡片绕所述旋转轴向靠近所述固定卡片方向转动，使所述固定卡片和所述可动卡片进入所述卡槽，以对所述充电枪和所述枪座之间的相对位置进行锁定；以及在接收到所述充电指令后驱动所述可动卡片绕所述旋转轴向远离所述固定卡片的方向转动，使所述固定卡片和所述可动卡片脱离所述卡槽，以解除对所述充电枪和所述枪座之间相对位置的锁定。

4.根据权利要求2所述的停车充电付费自助设备，其特征在于，

所述充电装置进一步包括：充电模块；

所述充电模块包括：变压器、桥式整流器、电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、可变电阻器、可控精密稳压源、第一三极管和第二三极管；

所述变压器的输入端与市电相连，所述变压器的输出端与所述桥式整流器的输入端相连；

所述电容的两端分别与所述桥式整流器的两个输出端相连；

所述第一电阻、所述第二电阻、所述可变电阻器和所述第三电阻依次串联后与所述电容并联，其中，所述第一电阻与所述电容的正极相连，所述第三电阻与所述电容的负极相连，所述第二电阻和所述第三电阻分别与所述可变电阻器中电阻体的两端相连；

所述第一三极管的集电极与所述电容的正极相连，所述第一三极管的发射极与所述充电枪的正极相连，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的发射极相连；

所述第二三极管的集电极与所述电容的正极相连，所述第二三极管的基极与可控精密稳压源的阴极相连；

所述可控精密稳压源的阴极连接于所述第一电阻与所述第二电阻之间，所述可控精密稳压源的参考极与所述可变电阻器的滑片相连，所述可控精密稳压源的阳极分别与所述电容的负极和所述充电枪的负极相连；

所述可变电阻器，用于根据所述可充电汽车的型号调整所述滑片的位置，以调整所述充电枪的输出电压。

5.根据权利要求1所述的停车充电付费自助设备，其特征在于，

所述计费装置包括：验证二维码和处理模块；

所述验证二维码，用于供所述用户通过智能移动终端进行扫描，以使所述智能移动终端将所述用户的身份信息发送到指定的验证服务器；

所述处理模块，用于在接收到所述验证服务器发送的验证成功信息后，向所述充电装置发送所述充电指令；以及根据所述停车时长和所述充电装置发送的所述耗电信息计算应收费用，并将携带有所述应收费用的信息发送给所述验证服务器，以通过所述验证服务器向所述用户收取相应的费用；以及在接收到电量状态报告后，通过所述验证服务器向所述智能移动终端发送提示信息；

所述充电装置，进一步用于在对所述可充电汽车进行充电的过程中监测所述可充电汽车的剩余电量，并在所述可充电汽车的剩余电量超过预先设定的阈值后，向所述处理模块发送所述电量状态报告。

6.根据权利要求1至5中任一所述的停车充电付费自助设备，其特征在于，

所述计费装置，用于根据所述停车时长和所述耗电信息，通过如下公式计算所述应收费用；

<mrow> <mi>W</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>Q</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mi>T</mi> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&amp;epsiv;</mi> <mo>-</mo> <mfrac> <mi>&amp;epsiv;</mi> <mrow> <mo>&amp;Integral;</mo> <mfrac> <mover> <mi>Q</mi> <mo>&amp;OverBar;</mo> </mover> <mi>t</mi> </mfrac> <mi>d</mi> <mi>t</mi> <mo>+</mo> <mo>&amp;Integral;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>t</mi> </mfrac> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>

其中，所述W表征所述应收费用，所述k₁表征单位耗电量价格，所述Q表征耗电量，所述k₂表征单位时长停车价格，所述T表征所述停车时长，所述ε表征根据所述用户历史停车信息确定的信用系数，所述表征所述用户历史停车记录中平均每次停车的耗电量，所述t表征时长。

7.一种停车充电付费自助系统方法，其特征在于，包括：立体停车库和至少一个权利要求1至6中任一所述的停车充电付费自助设备，其中，

所述立体停车库，包括至少一个停车位，每一个所述停车位的侧壁上固定有至少一个所述停车充电付费自助设备。

8.根据权利要求7所述的停车充电付费自助系统，其特征在于，

所述立体停车库包括：主支撑架和至少两个吊舱；

所述至少两个吊舱分别通过连接臂与所述主支撑架的顶端相连，其中，所述至少两个吊舱可以绕所述主支撑架的顶端在竖直平面内旋转；

每一个所述吊舱中设置有上层停车位和下层停车位；

所述下层停车位设置于所述吊舱的底部，并可以在所述吊舱的底部沿水平方向滑动；

所述上层停车位通过锁链悬挂于所述吊舱的顶部，所述锁链可以伸缩以使所述上层停车位升降和倾斜。

9.根据权利要求8所述的停车充电付费自助系统，其特征在于，

所述主支撑架由至少两个组装支架自上而下依次组装而成；

在任意两个相邻所述组装支架中，上组装支架的下端固定有至少一个下连接件，下组装支架的上端固定有至少一个上连接件，且所述至少一个下连接件与所述至少一个上连接件一一对应；

所述下连接件整体为矩形结构，在所述矩形结构的前侧边上设置有居中的梯形凹口，在所述矩形结构的后侧边上设置有相互对称的两个方形凹口；

所述上连接件的前侧边上设置有能够与所述下连接件上的所述梯形凹口相配合的梯形凸台，所述上连接件的后侧边上设置有能够与所述下连接件上的所述两个方形凹口相配合的两个方形凸台。所述上连接件的左侧边和右侧边上分别设置有定位凸台；

所述下连接件和所述上连接件上分别设置有相互对准的至少一个螺纹孔，所述螺纹孔用于通过螺栓在竖直方向上对所述下连接件和所述上连接件进行固定；

所述下连接件的左侧边和右侧边上分别设置有至少一个第一定位孔，所述上连接件的两个所述定位凸台上设置有与至少一个第二定位孔，当所述下连接件与所述上连接件相配合后，所述至少一个第一定位孔与所述至少一个第二定位孔分别对准。

10.根据权利要求7至9中任一所述的停车充电付费自助系统，其特征在于，

所述立体停车库进一步包括：供电系统、照明系统、驱动系统和太阳能发电系统；

所述供电系统分别与所述照明系统、驱动系统和各个所述停车充电付费自助设备相连；

所述照明系统，用于利用所述供电系统传输的电能为所述立体停车库照明；

所述驱动系统，用于利用所述供电系统传输的电能驱动所述停车位运动；

所述太阳能发电系统与所述供电系统相连；

所述太阳能发电系统包括太阳能电池组件、蓄电池、控制器和交流逆变器，其中，所述控制器包括太阳能发电控制器、市电互补控制器和防水控制器，所述太阳能电池组件包括布置于所述立体停车库顶部和侧壁上的屋顶太阳能电池板和侧壁太阳能电池板，所述屋顶太阳能电池板分层布置，每层所述太阳能电池板呈环形布置且处于下层的所述太阳能电池板所形成的环形内，所述屋顶太阳能电池板和所述侧壁太阳能电池板中的部分或全部可以调整倾角。