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专利号: 2013104465696
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 核算装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.电动汽车无线充电的计量计费系统,其特征在于,采用电动汽车无线充电的计量计费系统,其特征在于,包括相连接的电能计量装置(1)及计费收费系统(2),所述的电能计量装置(1)包括相连接的单片机控制单元A(5)及无线通信模块A(6),单片机控制单元A(5)上还分别连接有温度采集模块(7)和电能采集模块(8),所述的计费收费系统(2)包括相连接的单片机控制单元B(9)及无线通信模块B(10),单片机控制单元B(9)上还分别连接有IC卡读写模块(11)、数据存储模块(12)、液晶显示模块(13)、语音提示模块(14)、按键输入模块(15)、电池状态检测电路(16);所述的无线通信模块A(6)与无线通信模块B(10)连接通信;所述的电能计量装置(1)还与输电端(3)相连接,输电端(3)包括依次连接的市电(17)、整流滤波电路A(18)及谐振逆变器(19),所述的计费收费系统(2)还与受电端(4)相连接,受电端(4)包括依次连接的整流滤波电路B(21)、DC/DC转换器(22)及电池(20);

具体按照以下步骤实施:

步骤1:电能计量;

用户将IC卡在IC卡读写模块(11)前刷卡,IC卡读写模块(11)进行IC卡识别,若不能识别此卡,语音提示模块(14)提示用户该卡不能识别,若能识别,IC卡读写模块(11)读出卡信息并传送给单片机控制单元B(9),单片机控制单元B(9)发送指令给单片机控制单元A(5),单片机控制单元A(5)控制电能采集模块(8),温度采集模块(7)和整流滤波电路A(18)开始工作;电能采集模块(8)采集输电端(3)中整流滤波电路A(18)与谐振逆变器(19)的电压、电流模拟信号,然后输送给单片机控制单元A(5);温度采模块(7)采集输电端(3)中整流滤波电路A(18)与谐振逆变器(19)中的器件及散热器温度,输送给单片机控制单元A(5);单片机控制单元A(5)内部的A/D转换电路将模拟信号转换为数字信号,并根据得到的电压、电流信号的相位关系,由公式 计算功率因数,其中I1为基波电流有效值,I为总电流有效值, 为基波电流与电压的相位差,然后用电量计算公式:电量=电压×电流×功率因数×使用时间得到用电量;根据得到的温度数据判断电路是否超温,通过判断器件及散热器温度是否超过额定温度3倍以上,判断充电电路是否存在故障,若电路异常,则语音提示模块提示用户电路异常,单片机控制单元A(5)控制充电电路停止工作,若无故障则单片机控制单元A(5)发送指令给其他模块进行正常充电,以及在固定时间内对电流信号和电压信号进行傅里叶变换分析找出其基波电压电流,利用公式计算基波与各次谐波的有功功率、利用公式S=UI计算视在功率、利用公式 计算无功功率,利用公式P=ΣPn计算有效功率,利用公式:用电量=有效功率×使用时间计算用电量;

步骤2:计费收费;

当电池状态检测电路(16)检测电池(20)的电量充满后,单片机控制单元B(9)通过无线通信模块A(6)与无线通信模块B(10)无线通信到单片机控制单元A(5),单片机控制单元A(5)关断谐振逆变器(19)使得充电结束,然后通过无线通信模块A(6)与无线通信模块B(10)传输至单片机控制单元B(9),单片机控制单元B(9)把充电用户编号及姓名、充电起止时间、充电时长、充电电量、充电消费费用、IC卡剩余余额等信息,输出到液晶显示模块(13)显示,并把充电用户编号及姓名、充电起止时间、充电时长、充电电量、充电消费费用、IC卡剩余余额信息存储在数据存储模块中;

当单片机控制单元A(5)判断通过温度采集模块(7)采集到的温度超温时,单片机控制单元A(5)首先给整流滤波电路A(18)发出电能传输关闭信号,停止电能的传输;然后,通过无线通信模块A(6)与无线通信模块B(10)把由公式:电量=电压×电流×功率因数×使用时间计算得到的用电量通过无线传输给单片机控制单元B(9);最后,把超温信号无线通信到单片机控制单元B(9),单片机控制单元B(9)给语音提示模块(14)发出电路故障报警信号,并在液晶显示模块(13)上显示该次充电过程的信息,在用户IC卡中扣除该次充电发生的费用,同时,存储温度采集模块(7)采集到的温度超温信息、单片机控制单元A(5)给整流滤波电路A(18)发出的电能传输关闭信号、计算得到的用电量信息、故障报警信号信息到数据存储模块(12)。