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技术领域：

本发明涉及充电站智能车位控制系统及方法。

背景技术：

随着环境保护压力日益增加以及电动汽车技术的发展，电动汽车所占市场 份额越来越大，因此对充电站和充电车位等的需求越来越多。现阶段，充电车 位数量存在很大的缺口。再加上管理措施不够完善，一般的车位锁不能识别汽 车属性，因此普通车辆时常占用充电车位；另外，充电汽车占用充电车位但是 无需充电或者充电已满的情况也加剧了需充电的电动汽车无法充电的问题。从 宏观布局来看，虽然部分充电站的充电车位可实现内部的智能管理，但是几乎 所有充电站都不能实现车位信息的外部共享，电动汽车用户不知道充电车位的 利用情况，这导致充电车位供需信息的极度不对称。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺点，提供了充电站智能车位 控制系统及方法，能够识别汽车属性，对不需充电或充电完成的电动汽车有自 动识别和警示功能，能够共享充电站自身的充电车位的信息供用户查询，解决 了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

充电站智能车位控制系统，包括智能车位锁、站级监控系统、运营监控系 统和客户端，所述智能车位锁包括电源、车辆检测采集装置、通信装置、主控 装置、运动控制装置、声光报警装置；

电源用于智能车位锁的供电；

车辆检测采集装置用于感应车辆的到来和离开，当感应到车辆到来时触发 信息交换组件获取车辆信息；

通信装置用于与站级监控系统的数据通信，采用有线连接方式或者无线通 信方式；

主控装置用于判断车辆信息确定车辆是否符合车位的停泊标准，发送指令 控制运动控制模块，控制分析来自智能车位锁各个模块的数据信息；

运动控制装置用于控制升锁或者降锁；

声光报警装置用于故障报警和提示告警；

智能车位锁通过通信装置与站级监控系统信息连接，站级监控系统与运营 监控系统信息连接，运营监控系统与客户端信息连接。

优选的，所述站级监控系统包括：拓扑图形模块、智能车位监控模块、数 据统计模块、数据转发模块；

拓扑图形模块用于配置充电车位的信息自动生成拓扑结构，实时显示各个 充电车位的使用信息，实现报警点闪烁报警，直观准确定位报警点；

智能车位监控模块用于实时监测智能车位锁的数据信息，通过收集充电车 位内充电枪的使用情况判断车辆是否在充电，如果充电车位所在的车辆在规定 的时间内没有进行充电，则发送指令到智能车位锁进行报警，并通知充电站管 理员通知用户挪车，通过收集智能车位锁的动作状态监测车辆停泊时间，并根 据停车时间自动计算停车费用；

数据统计报告模块用于统计分析充电站内车位的使用信息数据，包括停泊 车辆、累计停泊车辆次数、停泊时间、停车费、智能车位锁故障次数，生成的 报表能够查询和打印，支持多种类型的报表制作查询，包括日报、周报、旬报、 月报、年报、季报、自定义时段月报、年报表，支持将报表输出至打印机、导 出为可被电脑识别的文档；

数据转发模块用于将充电站内充电车位的信息转发到运营监控系统，也可 转发到其他需要的系统中，以实现数据的共享。

优选的，所述运营监控系统包括：集中监控模块、集中管理模块、统计分 析模块、GIS地理信息模块、网络服务平台；

集中监控模块用于实时监测各个充电站的信息，包括充电站地理位置信息、 充电站故障信息、充电站内车位使用信息、充电站内充电桩交直流信息、充电 车位预约信息、充电车位车辆停泊时间、停车费，并实现数据存储功能；

集中管理模块用于充电站档案管理、充电站车位档案管理、充电站智能车 位锁档案管理、车辆档案管理，包括新增、修改、删除、查看信息、提交审核；

统计分析模块用于统计充电站运行报表、智能车位锁运行报表，通过数据 统计分析后可直观查看各个充电站内车位的利用率、故障率方便充电站的运维 管理；包括日报、周报、旬报、月报、年报、季报、自定义时段月报、年报表， 支持将报表输出至打印机、导出为可被电脑识别格式的文档；

GIS地理信息模块用于显示各个充电站的地理信息，实现车辆导航功能；

网络服务平台用于向客户端传递信息。

优选的，所述客户端包括电脑客户端和移动客户端，用于接收网络服务平 台的信息以实现区域充电设备查询、充电位置查找、充电车位使用情况展示、 充电地图导航功能、充电车位预约功能。

优选的，所述运营监控系统通过以太网、光纤或者无线通信与多个站级监 控系统相连接，站级监控系统与站内所有智能车位锁通过以太网或者无线通信 相连接。

优选的，所述信息交换组件包括红外感应器、地磁感应器或超声波感应器， 当感应到车辆到来时触发FRID阅读器读取RFID的标签信息获取车辆信息或者 通过蓝牙数据交换器获取车辆信息。

优选的，所述电源是市电和/或蓄电池。

充电站智能车位控制方法，包括如下步骤：

S1、用户通过客户端得到其应前往的充电站的位置和/或路径；

S2、当车辆要进入停车位时，车辆检测采集装置感应到车辆的到来；

S3、车辆检测采集装置触发RFID阅读器读取车辆RFID标签信息或者蓝牙 数据交换器获取车辆信息，并通过通信模块将车辆信息发送到站级监控系统；

S4、站级监控系统收到车辆信息后，将车辆信息发送到运营监控系统，运 营监控系统通过车辆信息库判断此车是否具有充电权限，如果没有则通知站级 监控系统保持原始状态，智能车位锁保持升锁状态并触发声光报警装置进行声 光报警；如果此车辆信息具有充电权限则站级监控下发命令通知智能车位锁可 以降锁充电，智能车位锁主控单元收到降锁命令后控制运动控制装置降锁，用 户停车充电；

S5、站级监控系统实时获取车辆的充电情况，如果在一定时间内用户没有 充电，站级监控系统记录车辆信息并上报运营监控系统，随后下发指令触发声 光报警装置进行声光报警，声光报警后，站级监控系统通知管理人员通知该车 主挪车或通过运营监控系统短信通知用户挪车；

S6、用户充电完成后，电动汽车离开，车辆检测采集装置感应到车辆离开， 主控单元控制运动控制装置控制升锁，开始保护车位，等待车辆的下次停泊充 电。

与现有技术相比，本发明的优点是：通过车辆检测采集装置能够识别汽车 属性，而后续通过站级监控系统对不需充电或充电完成的电动汽车有自动识别 和警示功能，能够显著提高充电车位的使用率，通过运营监控系统为客户端提 供给信息，能够共享充电站自身的充电车位的信息供用户查询，使用户找到最 优充电车位及其位置，减少充电车位供需信息的不对称。

附图说明：

图1为充电站智能车位控制系统结构示意图；

图2为智能车位锁组成示意图；

图3为充电站车辆识别工作流程图。

图中，1、智能车位锁，2、站级监控系统，3、运营监控系统，4、客户端。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图， 对本发明进行详细阐述。

如图1-3所示，充电站智能车位控制系统，包括智能车位锁1、站级监控系 统2、运营监控系统3和客户端4，所述智能车位锁1包括电源、车辆检测采集 装置、通信装置、主控装置、运动控制装置、声光报警装置；

电源用于智能车位锁的供电；

车辆检测采集装置用于感应车辆的到来和离开，当感应到车辆到来时触发 信息交换组件获取车辆信息；

通信装置用于与站级监控系统的数据通信，采用有线连接方式或者无线通 信方式；

主控装置用于判断车辆信息确定车辆是否符合车位的停泊标准，发送指令 控制运动控制模块，控制分析来自智能车位锁各个模块的数据信息；

运动控制装置用于控制升锁或者降锁；

声光报警装置用于故障报警和提示告警；

智能车位锁1通过通信装置与站级监控系统2信息连接，站级监控系统2 与运营监控系统3信息连接，运营监控系统3与客户端4信息连接。

所述站级监控系统2包括：拓扑图形模块、智能车位监控模块、数据统计 模块、数据转发模块；

拓扑图形模块用于配置充电车位的信息自动生成拓扑结构，实时显示各个 充电车位的使用信息，实现报警点闪烁报警，直观准确定位报警点；

智能车位监控模块用于实时监测智能车位锁的数据信息，通过收集充电车 位内充电枪的使用情况判断车辆是否在充电，如果充电车位所在的车辆在规定 的时间内没有进行充电，则发送指令到智能车位锁进行报警，并通知充电站管 理员通知用户挪车，通过收集智能车位锁的动作状态监测车辆停泊时间，并根 据停车时间自动计算停车费用；

数据统计报告模块用于统计分析充电站内车位的使用信息数据，包括停泊 车辆、累计停泊车辆次数、停泊时间、停车费、智能车位锁故障次数，生成的 报表能够查询和打印，支持多种类型的报表制作查询，包括日报、周报、旬报、 月报、年报、季报、自定义时段月报、年报表，支持将报表输出至打印机、导 出为可被电脑识别的文档；

数据转发模块用于将充电站内充电车位的信息转发到运营监控系统，也可 转发到其他需要的系统中，以实现数据的共享。

所述运营监控系统3包括：集中监控模块、集中管理模块、统计分析模块、 GIS地理信息模块、网络服务平台；

集中监控模块用于实时监测各个充电站的信息，包括充电站地理位置信息、 充电站故障信息、充电站内车位使用信息、充电站内充电桩交直流信息、充电 车位预约信息、充电车位车辆停泊时间、停车费，并实现数据存储功能；

集中管理模块用于充电站档案管理、充电站车位档案管理、充电站智能车 位锁档案管理、车辆档案管理，包括新增、修改、删除、查看信息、提交审核；

统计分析模块用于统计充电站运行报表、智能车位锁运行报表，通过数据 统计分析后可直观查看各个充电站内车位的利用率、故障率方便充电站的运维 管理；包括日报、周报、旬报、月报、年报、季报、自定义时段月报、年报表， 支持将报表输出至打印机、导出为可被电脑识别格式的文档；

GIS地理信息模块用于显示各个充电站的地理信息，实现车辆导航功能；

网络服务平台用于向客户端传递信息。

所述客户端4包括电脑客户端和移动客户端，用于接收网络服务平台的信 息以实现区域充电设备查询、充电位置查找、充电车位使用情况展示、充电地 图导航功能、充电车位预约功能。

所述运营监控系统通过以太网、光纤或者无线通信与多个站级监控系统相 连接，站级监控系统与站内所有智能车位锁通过以太网或者无线通信相连接。

所述信息交换组件包括红外感应器、地磁感应器或超声波感应器，当感应 到车辆到来时触发FRID阅读器读取RFID的标签信息获取车辆信息或者通过蓝 牙数据交换器获取车辆信息。多种信息交换方式能够提供本充电站的适用性。

所述电源是市电和/或蓄电池。蓄电池可以使即使市电中断，充电站依然可 用。

充电站智能车位控制方法，包括如下步骤：

S1、用户通过客户端得到其应前往的充电站的位置和/或路径；

S2、当车辆要进入停车位时，车辆检测采集装置感应到车辆的到来；

S3、车辆检测采集装置触发RFID阅读器读取车辆RFID标签信息或者蓝牙 数据交换器获取车辆信息，并通过通信模块将车辆信息发送到站级监控系统；

S4、站级监控系统收到车辆信息后，将车辆信息发送到运营监控系统，运 营监控系统通过车辆信息库判断此车是否具有充电权限，如果没有则通知站级 监控系统保持原始状态，智能车位锁保持升锁状态并触发声光报警装置进行声 光报警；如果此车辆信息具有充电权限则站级监控下发命令通知智能车位锁可 以降锁充电，智能车位锁主控单元收到降锁命令后控制运动控制装置降锁，用 户停车充电；

S5、站级监控系统实时获取车辆的充电情况，如果在一定时间内用户没有 充电，站级监控系统记录车辆信息并上报运营监控系统，随后下发指令触发声 光报警装置进行声光报警，声光报警后，站级监控系统通知管理人员通知该车 主挪车或通过运营监控系统短信通知用户挪车；

S6、用户充电完成后，电动汽车离开，车辆检测采集装置感应到车辆离开， 主控单元控制运动控制装置控制升锁，开始保护车位，等待车辆的下次停泊充 电。

使用时，如图1所示，共包括运营监控系统3、站级监控系统2、智能车位 锁1、客户端4。整个系统通过一个统一的运营监控系统3通过以太网、光纤或 者无线宽带与多个站级监控系统2相连接，并通过Internet发布，客户端4通 过网络访问运营监控系统3获取充电站车位信息，也可通过客户端4进行充电 车位预约，用户获取车位信息后，选定充电站充电车位，同时客户端4支持GIS 地图导航功能，用户可快速准确的到达选择的充电车位进行充电操作；站级监 控系统2通过以太网或者无线宽带与智能车位锁1相连接；智能车位锁1实时 监测车辆的运行动态，当用户车辆到来时智能车位锁1获取车辆信息，并上传 到站级监控系统2，站级监控系统2记录车辆信息将车辆信息通过数据转发模块 上传到运营监控系统3进行验证，运营监控系统3收到车辆信息后，在集中管 理模块中查询车辆信息，如果查询到车辆信息并且没有违规记录，则下发可以 充电指令到站级监控系统2，如果没有则发送禁止充电指令到站级监控系统2； 站级监控系统2收到运营监控系统3的指令后对智能车位锁1发送相应的控制 指令，允许充电则降锁，不允许充电则保持并发出声光报警提示用户；用户车 辆允许充电，站级监控系统2的智能车位监控模块实时检测该车位充电枪的充 电状态，如果在规定的时间内没有充电则记录车辆信息，站级监控系统2发送 指令到智能车位锁1进行声光报警提醒用户，站级监控系统2拓扑图形模块也 会闪烁报警定位充电车位位置，方便管理人员快速的找到报警车位位置，可以 通过数据转发模块上报到运营监控系统1，运营监控系统1发送短信提醒用户挪 车；用户充电完成后，站级监控系统2数据统计模块统计停泊时间及停车费用， 并进行数据记录，同时上报运营监控系统3进行数据统计，用户结算充电费用 时同时结算停车费用。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的 技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明 的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。