本發(fā)明涉及電力技術領域，具體涉及一種電動汽車充電計費控制單元及工作方法。

背景技術：

電動汽車充電站作為該產業(yè)鏈上的重要一環(huán),在未來有很大的發(fā)展空間,而充電站計費管理系統的是充電站的關鍵部分。

目前，電動汽車充電設施推廣存在計費方法不統一，用戶卡片加密不一致的運營問題，導致用戶在充電設施進行充電時的充電流程、消費結算等存在差異性，與此同時，隨著電動汽車充電設施的不斷推廣，保證充電設施入網安全認證也是充電設施運營商需要考慮的安全性問題。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種電動汽車充電計費控制單元及工作方法，保證了充電設施運營的兼容性和易推廣性。

本發(fā)明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種電動汽車充電計費控制單元，包括：cpu處理器、計量計費模塊、坐標定位模塊、外擴存儲器、讀卡器、顯示屏、鍵盤、語音模塊、rtc時鐘和掉電檢測模塊；其特征在于，所述計量計費模塊與cpu處理器之間相互通信；所述cpu處理器通過通信接口分別與外擴存儲器、讀卡器、顯示屏和鍵盤相連；所述坐標定位模塊通過uart接口與cpu處理器連接；依次連接的語音模塊、rtc時鐘和掉電檢測模塊均與所述cpu處理器相連；所述cpu處理器通過高速數據通道與協處理器連接；所述協處理器與安全芯片模塊之間通過spi總線相連；所述計量計費模塊通過通信接口將采集到的電能信息下發(fā)至cpu處理器。

優(yōu)選的，所述通信接口包括can總線接口、無線接口、di/do接口、rs232接口和rs485接口。

進一步地，所述cpu處理器通過無線接口分別與上層主站系統和站內集中器相連；所述無線接口包括gprs、3g、4g、微功率無線和wifi。

優(yōu)選的，所述顯示屏與協處理器相連，用于接收用戶輸入的充電信息，并將其信息上傳至cpu處理器；所述協處理器用于將所述計量計費模塊采集到的電能信息和讀卡器讀取的用戶充電卡片信息傳送至顯示屏。

進一步地，所述讀卡器通過rs232接口與cpu處理器相連，以讀取用戶充電卡片信息。

優(yōu)選的，所述坐標定位模塊用于將充電設施位置信息發(fā)送給cpu處理器。

優(yōu)選的，所述外擴存儲器通過can總線接口與cpu處理器相連；其包括u盤和sd卡。

優(yōu)選的，所述鍵盤通過并行口與協處理器相連，采集用戶輸入的用戶密碼；所述協處理器與安全芯片進行數據交互，以實現數據加密和解密。

進一步地，所述安全芯片包括esam芯片模塊和psam芯片模塊；所述esam芯片單元和psam芯片單元分別與協處理器連接。

優(yōu)選的，所述語音模塊用于輸出報警音頻；

所述rtc時鐘模塊用于提供掉電后的實時時鐘源；

所述掉電檢測模塊用于實現板載電源掉電檢測。

一種電動汽車充電計費控制單元的工作方法，包括：所述電動汽車充電計費控制單元通過無線網絡與手持移動終端相互通信；根據電動汽車的充電狀態(tài)，向手持移動終端實時推送充電狀態(tài)信息；其中，

所述充電狀態(tài)信息，包括充電電量、使用金額和卡片余額。

進一步地，當卡片余額小于充電金額時，自動跳轉至支付頁面進行支付；其支付方式包括：支付卡支付、二維碼支付、個人密碼支付和手機驗證碼支付；

支付完成后，啟動車輛充電并向用戶推送離線結算信息；其中，所述離線結算信息包括交易流水號、終端機編號、終端交易序號、支付卡號、交易類型、灰鎖金額、消費金額、錢包余額、錢包脫機交易序號、交易日期和交易時間。

進一步地，建立所述電動汽車充電計費控制單元與手持移動終端之間的通信包括：用戶啟動手持移動終端應用軟件，輸入個人充電卡卡號、自定義密碼和個人通訊號碼進行注冊；建立個人充電卡與手持移動終端的綁定關系；注冊成功后用戶通過登錄手持移動終端應用軟件獲得電動汽車充電計費控制單元的操控權限以及電動汽車充電計費控制單元標識碼。

進一步地，所述獲得電動汽車充電計費控制單元的操控權限包括：提交預約充電計劃，電動汽車充電計費控制單元根據所述預約充電計劃進行充電；其中，所述預約充電計劃包括預約充電時間、充電站點、充電電量和預計到達時間。

附圖說明

圖1為電動汽車充電計費控制單元示意圖；

圖2為充電計費控制單元接入認證位置流程圖；

圖3為充電計費控制單元接入認證位置流程圖；

圖4為電動汽車支付卡支付流程圖；

圖5為電動汽車二維碼支付流程圖；

圖6為電動汽車個人帳號密碼支付流程圖；

圖7為電動汽車手機驗證碼支付流程圖；

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的詳細說明。

如圖1所示，一種電動汽車充電計費控制單元，包括：cpu處理器、計量計費模塊、坐標定位模塊、外擴存儲器、讀卡器、顯示屏、鍵盤、語音模塊、rtc時鐘和掉電檢測模塊；其特征在于，所述計量計費模塊與cpu處理器之間相互通信；所述cpu處理器通過通信接口分別與外擴存儲器、讀卡器、顯示屏和鍵盤相連；所述坐標定位模塊通過uart接口與cpu處理器連接；依次連接的語音模塊、rtc時鐘和掉電檢測模塊均與所述cpu處理器相連；所述cpu處理器通過高速數據通道與協處理器連接；所述協處理器與安全芯片模塊之間通過spi總線相連；所述計量計費模塊通過通信接口將采集到的電能信息下發(fā)至cpu處理器。該控制單元有效保障了用戶數據安全，增強了充電設施運營的兼容性和易推廣性。

所述通信接口包括can總線接口、無線接口、di/do接口、rs232接口和rs485接口。

cpu處理器通過無線接口分別與上層主站系統和站內集中器相連；所述無線接口包括gprs、3g、4g、微功率無線和wifi。

顯示屏與協處理器相連，用于接收用戶輸入的充電信息，并將其信息上傳至cpu處理器；所述協處理器用于將所述計量計費模塊采集到的電能信息和讀卡器讀取的用戶充電卡片信息傳送至顯示屏。

讀卡器通過rs232接口與cpu處理器相連，以讀取用戶充電卡片信息。

坐標定位模塊用于將充電設施位置信息發(fā)送給cpu處理器。

外擴存儲器通過can總線接口與cpu處理器相連；其包括u盤和sd卡。

鍵盤通過并行口與協處理器相連，采集用戶輸入的用戶密碼；所述協處理器與安全芯片進行數據交互，以實現數據加密和解密。

安全芯片包括esam芯片模塊和psam芯片模塊；所述esam芯片單元和psam芯片單元分別與協處理器連接。

語音模塊用于輸出報警音頻；

rtc時鐘模塊用于提供掉電后的實時時鐘源；

掉電檢測模塊用于實現板載電源掉電檢測。

如圖3所示，一種電動汽車充電計費控制單元的工作方法，包括：電動汽車充電計費控制單元通過無線網絡與手持移動終端相互通信；根據電動汽車的充電狀態(tài)，向手持移動終端實時推送充電狀態(tài)信息；其中，電動汽車充電計費控制單元可以實現充電設施定位，便于后期故障排查和故障定位。每一個充電計費控制單元配有坐標定位模塊，定期上送充電設施的地理位置信息，上層監(jiān)控系統根據接入系統充電設施編碼信息和上傳信息，確定充電設施合法性。

坐標定位模塊可以上送當前充電設施的位置信息，并與當前安裝的充電樁實際位置編碼信息進行比對，可以方式充電計費控制單元與物理充電樁進行綁定。從而保證后期的運營便利性。

所述充電狀態(tài)信息，包括充電電量、使用金額和卡片余額。

當卡片余額小于充電金額時，自動跳轉至支付頁面進行支付；其支付方式包括：支付卡支付、二維碼支付、個人密碼支付和手機驗證碼支付；

如圖4、5、6和7所示，用戶根據實際情況選擇支付方式；當使用支付卡支付時，如圖4所示，確定預存金額后，用戶刷卡并輸入支付卡密碼；若余額不足或用戶卡號失效則車輛無法充電，支付卡處于灰鎖狀態(tài)；待用戶對充電卡進行充值后且充值金額達到設定值；則啟動車輛充電，完成充電。

當通過二維碼掃描支付時，用戶根據實際情況選擇支付方式；確定預存金額后，用戶刷卡并輸入支付卡密碼；若余額不足或用戶卡號失效則車輛無法充電，充電卡處于灰鎖狀態(tài)；待用戶對充電卡進行充值后且充值金額達到設定值；則啟動車輛充電，完成充電。其中，所述設定值按照歷史單次最低消費額；在網絡連接允許的情況下可根據充電金額生成二維碼；用戶可通過手機對二維碼進行掃描完成支付。若網絡連接出現異常，無法與上級系統連接，則輸入手機號碼獲取免費驗證碼；用戶通過驗證碼獲得充值權限，對啟動車輛充電。

電動汽車充電計費控制單元可以實現充電業(yè)務的在線和離線交易。電動汽車充電計費控制單元根據與上層系統的連接狀態(tài)，判斷與上級系統的連接可靠性，用戶在刷卡支付時，充電計費控制單元自動識別此時的連接狀態(tài)，確定支付方式，在線模式下，由上層監(jiān)控系統進行鑒權、費用結算，離線模式下，有充電樁完成費用結算；支付完成后，啟動車輛充電并向用戶推送離線結算信息；其中，所述離線結算信息包括交易流水號、終端機編號、終端交易序號、支付卡號、交易 類型、灰鎖金額、消費金額、錢包余額、錢包脫機交易序號、交易日期和交易時間。

如圖2所示，建立所述電動汽車充電計費控制單元與手持移動終端之間的通信包括：用戶啟動手持移動終端應用軟件，輸入個人充電卡卡號、自定義密碼和個人通訊號碼進行注冊；建立個人充電卡與手持移動終端的綁定關系；注冊成功后用戶通過登錄手持移動終端應用軟件獲得電動汽車充電計費控制單元的操控權限以及電動汽車充電計費控制單元標識碼。

所述獲得電動汽車充電計費控制單元的操控權限包括：提交預約充電計劃，電動汽車充電計費控制單元根據所述預約充電計劃進行充電；其中，所述預約充電計劃包括預約充電時間、充電站點、充電電量和預計到達時間。

最后應當說明的是：以上實施例僅用以說明本申請的技術方案而非對其保護范圍的限制，盡管參照上述實施例對本申請進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：本領域技術人員閱讀本申請后依然可對申請的具體實施方式進行種種變更、修改或者等同替換，這些變更、修改或者等同替換，其均在其申請待批的權利要求范圍之內。