自动智能充电系统及有效解决充电桩利用率的方法与流程

本发明属于电子技术领域，涉及一种充电系统和充电方法，特别涉及一种自动智能充电系统及有效解决充电桩利用率的方法。

背景技术：

随着国家电动汽车进程的推进和电动汽车普及，充电汽车的数量逐渐的增加，因当前充电技术还处于不断的完善与发送的过程中，还不能有效的解决电动汽车充电时间长的问题；目前国家虽然大力推广并给予建设充电桩在政策上的优惠和补助，但车主不知道哪里有充电桩，当前充电桩是否是空闲可用及充电桩的利用率低等情况普遍存在，因此研发一种能够有效解决充电桩利用率的方法，对电动汽车的普通和推广有着重要的意义，同时解决了电动汽车车主购车容易充电难的后顾之忧。

然后，国内现虽有较多的充电桩运营厂商，但基本上是以即时充电和预约锁定的方式进行开发业务，这必然造成车主在到达充电桩时发现无桩可用的情况，虽然预约锁定的方法能够让车主能够有保证的进行充电，但只要桩被预约，则在上一用户未充电完成时，其它用户不能预约该桩，这使得所有的桩都有可能被预约掉，而其它用户无桩可预约，不能解决充电桩的高效利用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种使用方便、智能化程度高、运行稳定的自动智能充电系统，还提供了一种自助分时预约、无需专职的充电桩管理人员、多渠道结算的有效解决充电桩利用率的方法。

本发明所采用的技术方案是：所述自动智能充电系统包括运营管理服务器、通讯网关、充电终端和移动应用端，所述充电终端通过所述通讯网关与所述运营管理服务器信号连接，所述移动应用端与所述运营管理服务器无线连接；所述充电终端包括主控制器以及与所述主控制器相连接的充电卡读写器、充电开关控制电路、电源电路、电量计量器、计费器、终端控制模块、终端数据通信模块；所述充电终端是固定在停车位上的专为电动汽车充电的充电桩。

本发明的有效解决充电桩利用率的方法包括如下步骤：

s1.使用移动应用端或在充电终端上进行充电桩的预约，在移动应用端上可以预约充电终端的各个空闲时间段，充电终端可以预约该终端的当前可用空闲时间段；

s2.将电动汽车车驶到充电终端所在的场地；

s3.在进行充电终端操作时进行是否预约判断，如果已经预约进入步骤s4，未预约进入步骤s5；

s4.判断当前时间是否到达用户预约充电的开始时间，如果是则可以降下地锁，进入步骤s7，否则不能降下地锁，并且转到步骤s6，保证其它预约该终端的用户在预约时间到达该终端可以进行充电；

s5.如果到达充电终端所在的场地后，用户未预约该终端，可以使用移动应用端或充电终端上操作预约当前充电终端，在该步骤中只能预约当前为开始时间的充电时间段；

s6.判断s5步骤中用户预约的时间段，在当前充电终端这个时间段是否存在预约，如果存在预约进入步骤s12，不存在则生成预约并进入步骤s7；

s7.用户存在预约，已经到达预约时间段，或者未达到预约时间段，但该充电终端的当前空闲时段足够用户预约的充电时间段，降下地锁；

s8.地锁降下后车辆驶入到充电终端所在的停车位，进入步骤s9；

s9.判断电动汽车的充电接口与充电枪是否连接，如果未连进入步骤s10提示连接充电枪，并循环判断，已经连接，则进入步骤s11；

s10.充电枪未连接，提示用户进行电动汽车充电接口与充电枪进行连接，并再次进入s9判断是否连接；

s11.充电枪已经连接，先从运营管理服务器上获取该终端充电收费信息，包括使用该桩的电价、服务费、占桩费价格详细；

s12.在步骤s6中，用户预约当前充电终端的预约的时间段已经存在预约，提示用户该终端已经被预约，并且推荐用户使用该场内的其它空闲终端，如果在当前场内无空闲，则推荐离该场最近的场可使用的终端；

s13.判断是否已经到达用户预约该充电终端使用结束时间；

s14.充电终端自动停止充电；用户需要提前停止充电，可以直接使用移动应用端或在充电终端上手动停止充电；

s15.从开始停止充电时间开始进行占桩计时间，并进入步骤s16；

s16.用户拨下充电枪，使充电终端与电动汽车接口断开连接，同时将充电枪归位；

s17.用户将车辆驶出充电车位；

s18.地锁自动感应电动汽车是否已经驶出车位，驶出车位后地锁自动升起；

s19.充电终端根据充电开始时运营管理服务器下发的收费信息计算费用，电费为电量计量器上的电量乘电价，服务费根据每度电的服务价格计算，占桩费根据停止充电到地锁升起这个时间段计算；

s20.将步骤s19的计量信息与收费信息一起形成充电账单，并通过终端数据通信模块将账单发送给通信网关，通信网关接收到数据后将接收的数据转给运营管理服务器，进入到步骤21；

s21.运营管理服务器判断该用户余额是否足够支付本次充电账单，不足进入步骤s22，足够进入步骤s23；

s22.用户余额不足，提示用户进行支付，并在移动应用端上显示待支付信息，用户可以使用互联网进行支付方式付款，转入到步骤s24；

s23.用户余额足够支付本次账单，直接使用余额扣费，同时在移动应用端上显示扣费信息，告知用户支付成功，进入步骤s25；

s24.余额不足，使用互联网方式进行支付，可以使用第三方手机支付方式进行支付，支付成功后进入步骤s25；

s25.结束。

本发明的有益效果是：由于本发明采用智能化分时段的设计，所述自动智能充电系统包括运营管理服务器、通讯网关、充电终端和移动应用端，所述充电终端通过所述通讯网关与所述运营管理服务器信号连接，所述移动应用端与所述运营管理服务器无线连接；所述充电终端包括主控制器以及与所述主控制器相连接的充电卡读写器、充电开关控制电路、电源电路、电量计量器、计费器、终端控制模块、终端数据通信模块,使用移动应用端或在充电终端上进行充电桩的预约，在移动应用端上可以预约充电终端的各个空闲时间段，充电终端可以预约该终端的当前可用空闲时间段，所以，本发明无需专职人员进行充电桩的运营和管理，用户充电全程自助操作，后台实现自动扣费。

附图说明

图1是所述自动智能充电系统的结构示意图；

图2是所述有效解决充电桩利用率的方法流程图；

图3是图2中a部分的流程图；

图4是图2中b部分的流程图。

具体实施方式

如图1所示，在本实施例中，所述自动智能充电系统包括运营管理服务器1、通讯网关2、充电终端3和移动应用端4，所述充电终端3通过所述通讯网关2与所述运营管理服务器1信号连接，所述移动应用端4与所述运营管理服务器1无线连接；所述充电终端3包括主控制器以及与所述主控制器相连接的充电卡读写器5、充电开关控制电路6、电源电路7、电量计量器8、计费器9、终端控制模块10、终端数据通信模块11。

如图2、图3和图4所示，在本实施例中，本发明的有效解决充电桩利用率的方法包括如下步骤：

s1.使用移动应用端或在充电终端上进行充电桩的预约，在移动应用端上可以预约充电终端的各个空闲时间段，充电终端可以预约该终端的当前可用空闲时间段；

s2.将电动汽车车驶到充电终端所在的场地；

s3.在进行充电终端操作时进行是否预约判断，如果已经预约进入步骤s4，未预约进入步骤s5；

s4.判断当前时间是否到达用户预约充电的开始时间，如果是则可以降下地锁，进入步骤s7，否则不能降下地锁，并且转到步骤s6，保证其它预约该终端的用户在预约时间到达该终端可以进行充电；

s5.如果到达充电终端所在的场地后，用户未预约该终端，可以使用移动应用端或充电终端上操作预约当前充电终端，在该步骤中只能预约当前为开始时间的充电时间段；

s6.判断s5步骤中用户预约的时间段，在当前充电终端这个时间段是否存在预约，如果存在预约进入步骤s12，不存在则生成预约并进入步骤s7；

s7.用户存在预约，已经到达预约时间段，或者未达到预约时间段，但该充电终端的当前空闲时段足够用户预约的充电时间段，降下地锁；

s8.地锁降下后车辆驶入到充电终端所在的停车位，进入步骤s9；

s9.判断电动汽车的充电接口与充电枪是否连接，如果未连进入步骤s10提示连接充电枪，并循环判断，已经连接，则进入步骤s11；

s10.充电枪未连接，提示用户进行电动汽车充电接口与充电枪进行连接，并再次进入s9判断是否连接；

s11.充电枪已经连接，先从运营管理服务器上获取该终端充电收费信息，包括使用该桩的电价、服务费、占桩费价格详细；

s12.在步骤s6中，用户预约当前充电终端的预约的时间段已经存在预约，提示用户该终端已经被预约，并且推荐用户使用该场内的其它空闲终端，如果在当前场内无空闲，则推荐离该场最近的场可使用的终端；

s13.判断是否已经到达用户预约该充电终端使用结束时间；

s14.充电终端自动停止充电；用户需要提前停止充电，可以直接使用移动应用端或在充电终端上手动停止充电；

s15.从开始停止充电时间开始进行占桩计时间，并进入步骤s16；

s16.用户拨下充电枪，使充电终端与电动汽车接口断开连接，同时将充电枪归位；

s17.用户将车辆驶出充电车位；

s18.地锁自动感应电动汽车是否已经驶出车位，驶出车位后地锁自动升起；

s19.充电终端根据充电开始时运营管理服务器下发的收费信息计算费用，电费为电量计量器上的电量乘电价，服务费根据每度电的服务价格计算，占桩费根据停止充电到地锁升起这个时间段计算；

s20.将步骤s19的计量信息与收费信息一起形成充电账单，并通过终端数据通信模块将账单发送给通信网关，通信网关接收到数据后将接收的数据转给运营管理服务器，进入到步骤21；

s21.运营管理服务器判断该用户余额是否足够支付本次充电账单，不足进入步骤s22，足够进入步骤s23；

s22.用户余额不足，提示用户进行支付，并在移动应用端上显示待支付信息，用户可以使用互联网进行支付方式付款，转入到步骤s24；

s23.用户余额足够支付本次账单，直接使用余额扣费，同时在移动应用端上显示扣费信息，告知用户支付成功，进入步骤s25；

s24.余额不足，使用互联网方式进行支付，可以使用第三方手机支付方式进行支付，支付成功后进入步骤s25；

s25.结束。

当充电桩状态进行变化时，所述充电终端3先将变化通过终端数据通信模块11，将状态或变化数据发送给所述通讯网关2，所述通讯网关2再将数据传递给所述运营管理服务器1，所述通讯网关2在本系统中起着连接所述充电终端3的作用，并将所述运营管理服务器1上的指令下发到所述充电终端3。

用户可以使用所述移动应用终端4进行充电桩的预约、控制等功能，同时充电终端状态发生变化时也会体现到所述移动应用终端4。

充电终端是一种固定在停车位上的专为电动汽车充电的装置，无需专职人员管理，由用户自助操作，通过移动应用端或刷卡自动完成充电控制和费用结算，充电终端上有显示屏可提供给用户进行预约，控制充电终端，同时充电终端安装有通信模块，可以将充电终端的信息通过网关共享给运营管理服务器。

地锁是一种固定在停车位上的防止非当前预约用户将车停到充电停车位上的装置，地锁与充电终端进行连接并通信，通过充电终端可以控制地锁，同时地锁可以自感应车辆信息，车辆驶离后，地锁可以自动升起。

运营管理服务器将需要接入管理的充电终端基本信息录入到管理平台中，包括充电终端的身份标识，该终端所在位置，收费信息。

在充电终端上设置需要连接的远程通信网关ip地址与端口，并输入该充电终端在管理平台的身份标识，设置完成后充电终端将状态等信息实时共享给通信网关，通信网关收到充电终端上传上来的信息后，将信息进行解析，并存入到运营管理服务器。

移动应用端将在运营管理平台中充电终端的信息读取出来，并可以通过移动应用端查看桩的位置，当前状态，收费等信息，让用户可以通过移动应用端进行充电终端的预约操作。

根据图1，充电步骤进行预约充电，在进行步骤s4、s6时，使用移动应用端进行操作，移动应用端将信息发送到运营管理平台，运营管理平台通过逻辑计算后，将结果返回到移动应用端，如果达到条件，地锁可以降下去，如果未达到条件，将在移动应用端或充电终端上进行提示。

步骤s9中，充电终端实时获取充电枪与电动汽车充电接口的连接状态，并将状态经通过网关后发送到运营管理服务器中，运营管理平台再将结果反馈给移动应用端对用户进行提示，对于在充电终端则充电终端获取到结果后直接展示给用户。

步骤s11中，在进行启动充电时，充电终端先通过通信模块请求通信网关后到达运营管理服务器后获取该充电终端的收费信息，并在启动充电后按获取到的收费信息进行收费计算。

步骤s13中，充电终端根据预约信息判断预约充电停止时间是否到达，如果到达则向充电终端上的充电开关控制电路发起停止充电指令，如果未到达，可以在充电终端的显示屏上或移动应用上手动发起充电指令到充电开发控制电路上进行停止充电。

步骤s19，地锁升起后，根据电量计量器提供的电度数计算电费和服务费，同时根据停止充电到地锁升起的时间计算占桩时长和占桩费用，并在步骤s20中形成充电账单，并将账单数据通过网关发送给运营管理服务器。

步骤s21，运营管理平台根据运营管理服务器接收到的账单信息进行判断，判断该用户的余额信息，并进行扣费，余额不足，将信息反馈到移动应用端上提示余额不足，需要进行支付；否则直接扣费，并将扣费信息反馈到移动应用端上告知用户支付成功。

本发明应用于自动智能充电系统的技术领域。

虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。