本发明专利技术公开了一种插电换电混合模式电动汽车的电能计量及收费系统，在电动汽车的车头和车尾设置充电接口，充电接口采用充电桩或市电充电模式进行充电，并由车载计量装置记录冲入的电量；充电桩充电模式下，通过密钥启动充电桩充电，收费模式为充电收费模式或后付费模式；市电充电模式下，由插座提供电源，后续行驶此部分电量不再付费。电动汽车上设置多个槽位；电池使用费由车载计量装置按电量比例从插入车载计量装置中的CPU卡中扣取费用。本发明专利技术解决了不同充电和换电模式下精确计费问题，可引导用户使用自有车位慢充模式，减小对电网的冲击；方便引入不同实体参与充电设备、充电桩以及换电站的投资建设，促进车用电池和充电设备技术的发展。
【技术实现步骤摘要】
插电换电混合模式电动汽车的电能计量及收费系统
本专利技术涉及一种插电换电混合模式电动汽车的电能计量及收费系统，属于电力计量
。
技术介绍
现有电动汽车(纯电动)技术主要以纯插电模式和换电插电混合模式(换电技术汽车基本都会具备插电直冲模式)。单纯的插电模式存在充电时间较长,充电负荷波动较大(快充模式)对电网冲击较大的问题，对电动汽车的推广应用带来障碍。换电插电混合模式则有较高的操作便利性，换电站可以和普通加油站一样布点，换电时间可控；停车位可以布点慢充设备，充电负荷较小，对电网冲击可以降到最小。换电插电模式可以做到长途换电为主、插电为辅，而家庭城市代步可以是插电为主、换电为辅。所以综上所述，纯电动汽车的发展方向应该是换电插电混合模式，但该模式存在两点技术问题: 第一是汽车用电池技术(如型式规范、电压等级等)及接口规范的统一标准(由电力及汽车行业主导); 第二是插电换电混合模式下如何对电量做精确计量及收费问题。本申请主要研究精确计量及收费问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种插电换电混合模式电动汽车的电能计量及收费系统，提高插电换电混合模式电动汽车电能计量的准确度与收费的便利性。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种插电换电混合模式电动汽车的电能计量及收费系统，其特征是， 在电动汽车的车头和车尾均设置一充电接口，该充电接口采用充电桩或市电充电模式对电动汽车进行充电，并由车载计量装置记录冲入的电量； 所述充电桩充电模式下，通过密钥启动充电桩充电，其收费模式为充电收费模式或后付费模式； 所述市电充电模式下，由标准插座提供电源，此时车载计量装置记录冲入的电量，后续行驶此部分电量不再付费。电动汽车上设置多个安装电池的槽位；电池使用费由车载计量装置按电量比例从插入车载计量装置中的CPU卡中扣取费用。充电收费模式为充电过程中实时计费，由插入车载计量装置的CPU卡实时付费，车载计量装置记录冲入的电量，后续行驶此部分电量不再付费。后付费模式为由车辆行驶过程中由插入车载计量装置的CPU卡进行实时付费。所述电池槽位最少两个，形成主备。车载计量装置通过通信从充电接口获取计费方式与计费费率，计量装置对于冲入电量、使用电量及回收电量做区分计费处理。充电接口启动后，用户通过显示界面设置充电量和充电时间。显示界面上还设置有指示电池电量的指示标志。所述电池通过电池供电接口进行充电，电池供电接口设置有密钥，由车载计量装置控制通过密钥启动供电。所述CPU卡为充值卡，预先充入费用。标准插座为设置于居民自有车库或停车位处的民用标准插座。本专利技术所达到的有益效果: 本专利技术解决了不同充电和换电模式下精确计费问题，比单独的按充电装置计费或换电站按换电行驶里程计费要方便快捷和精确的多，而且可以引导用户使用自有车位慢充模式，减小对电网的冲击。另外可以方便引入不同实体参与充电设备、充电桩(站)以及换电站的投资建设，用户也可以方便快捷的选择消费方式(充换电模式)。另本专利技术还可促进车用电池技术(减小自损耗，增大单位容量)，充电设备技术(提高充电效率和速度)的发展。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。充电接口设置及工作原理:在车头和车尾均设置一标准充电插口(标准可由电力行业主导)，方便泊车充电，增加电线束使用便利性。充电口可以提供专用充电桩充电，充电启动需要密钥启动(由车载计量装置启动)充电桩，其收费模式可以是充电收费模式(充电过程中实时计费，由插入车载计量装置的CPU卡实时付费，计量装置记录冲入的电量，后续行驶此部分电量将不再付费)或后付费模式(由车辆行驶过程中由插入车载计量装置的CPU卡进行实时付费)。双模式方式可以促进充电桩运营商的多元化经营(比如前者可以在不同地段区域或时间设置不同的费率，后者可以是较高费率和较高效率的应急快冲模式路边充电桩); 充电口也可以提供市电充电模式，由设置于居民自有车库或停车位民用标准插座提供电源(均已通过居民或商用计量电表计费)，此时车载计量装置将记录冲入的电量，后续行驶此部分电量将不再付费。电池接口设置及工作原理:电池接口规范可由电力行业和汽车行业制定，电动汽车可以设置多电池槽位(较小车辆可以较少设置电池槽位，较大型车辆设置较多电池槽位，建议最少两个以上槽位，形成主备)，可以减小标准电池的大小与重量，便于汽车设计时配重的调整和换电设备更换电池难度的降低；标准电池均设置有电量指示标志，便于区分失效电池和大致估计电池电量使用时间，便于换电时电池的调度。另电池供电接口需要有密钥启动供电装置(由车载计量装置启动供电)，用于防止电池被挪做他用而电能被盗用情况。计量表计设置及工作原理:电动汽车出厂销售时均不带电池(电池采用租赁模式，费用可以使用计量装置按电量比例从CPU卡中扣取)，但均有电能计量部门认可的计量付费装置(可在车辆出厂前及年审时做计量校准)，并有相应防窃电措施。计量装置负责充电接口的管理(区分充电模式)、电能回收接口管理(如制动力回收)、电池接口管理、CPU卡付费管理及通信管理(远程计量装置侦测)。计量装置可以通过通信与充电接口获取计费方式与计费费率，并有相应显示，在用户确认后启动充电接口，充电量和充电时间用户可通过显示界面设置。计量装置对于冲入电量，使用电量及回收电量做区分计费处理。下面以一具体的实施例进行说明采用本专利技术的计量与收费。现有用户A购得某电动汽车一辆，在4S装入电池两块(电池电量显示满格，该车型设计有四个电池插槽，单个标准电池为4kWh (400V, 10Ah)，该车型设计行驶里程为50公里)，注册CPU卡两张(也可以设计为钥匙功能合用)，并充入300使用费。由于该用户住址距离4S店较远(大于150公里)，当该用户行驶时，计量装置按设定的电费(比如1.90元/kWh)和电池使用费(比如0.10元/kWh)从CPU卡中实时扣取费用，当车行驶到90公里处时，车辆显示电量不足，此时计量显示使用电能7.5kffh, CPU卡显示余额为285元。此时进入换电站换取满电电池一块，使用CPU卡现场支付I元换电费用，余额284元，继续行驶上路到140公里处时，车辆显示电量不足，使用电量累计为11.5KWh，回收电量0.5kWh，CPU卡余额276元；此时是如路边应急充电站，充电费率是3.9元/kWh，设置充电2kWh，15分钟后充电结束，CPU卡余额为268.2元。用户A到家后又使用电量lkWh，CPU卡余额268.1元，此时使用自有车位为车充电至充满，供充电电量为6kWh，CPU余额为268.1元，第二天上班去公司，里程三十几公里，到公司租借停车场停车，此时又用电3kWh，CPU卡余额267.8元；使用停车场充电装置充电，费率为 8:00-13:00 为 L 5 元/kWh，13:00-18:00 为 2 元/kWh，18:00-8:00 为 I 元/kWh。由于此种充电速度较慢，充电时间较长，A用户设定充电时间最大8小时，最大充电电量为4kWh，至下班时，计量装置累计两时段I kWh (10:00-13:00)和1.5kffh (13:00-16:30本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种插电换电混合模式电动汽车的电能计量及收费系统，其特征是，在电动汽车的车头和车尾均设置一充电接口，该充电接口采用充电桩或市电充电模式对电动汽车进行充电，并由车载计量装置记录冲入的电量；所述充电桩充电模式下，通过密钥启动充电桩充电，其收费模式为充电收费模式或后付费模式；所述市电充电模式下，由标准插座提供电源，此时车载计量装置记录冲入的电量，后续行驶此部分电量不再付费；电动汽车上设置多个安装电池的槽位；电池使用费由车载计量装置按电量比例从插入车载计量装置中的CPU卡中扣取费用。
【技术特征摘要】
1.一种插电换电混合模式电动汽车的电能计量及收费系统，其特征是， 在电动汽车的车头和车尾均设置一充电接口，该充电接口采用充电桩或市电充电模式对电动汽车进行充电，并由车载计量装置记录冲入的电量； 所述充电桩充电模式下，通过密钥启动充电桩充电，其收费模式为充电收费模式或后付费模式； 所述市电充电模式下，由标准插座提供电源，此时车载计量装置记录冲入的电量，后续行驶此部分电量不再付费； 电动汽车上设置多个安装电池的槽位；电池使用费由车载计量装置按电量比例从插入车载计量装置中的CPU卡中扣取费用。2.根据权利要求1所述的插电换电混合模式电动汽车的电能计量及收费系统，其特征是，充电收费模式为充电过程中实时计费，由插入车载计量装置的CPU卡实时付费，车载计量装置记录冲入的电量，后续行驶此部分电量不再付费。3.根据权利要求1所述的插电换电混合模式电动汽车的电能计量及收费系统，其特征是，后付费模式为由车辆行驶过程中由插入车载计量装置的CPU卡进行实时付费。4.根据权利要求1所述的插电换电混合模式电动汽车的电能计量及收...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晴，纪峰，鲍进，田正其，周超，穆小星，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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