可预约充电桩系统的预约方法与流程

本发明涉及电动自行车充电领域，更具体的说，尤其涉及一种可预约充电桩系统的预约方法。

背景技术：

随着人们对交通工具的需求加深与国家对环保政策的大力宣传，电动自行车逐渐成为人民短途出行的首选交通工具之一。“中国电动自行车产业创新高峰论坛”数据显示，中国电动自行车截止2013年保有量突破2亿辆，这可以说是交通工具行业的一场大变革。然而，随着电动自行车的拥有率越来越高，电动自行车“充电难”的问题也越来越明显。最具代表性的是电动自行车的电量不够往返一次的消耗，需要在往返的途中进行充电补给。因此，很多商家纷纷进入了电动自行车充电补给这一块市场，其中绝大部分商家都是采用“设立充电桩为需要充电的用户提供付费充电服务”的方法，随之而来的是市场上出现了各种类型的电动自行车充电桩。目前，大部分充电桩采用的支付方式都是以投币为主，也有部分充电桩支持刷卡支付、微信或支付宝等网络支付。但归根结底，以上支付方式都可归类为计时模式，比如一元钱供电三或四个小时不等；这种计费模式简单明了，但不合理之处也很明显：比如对于不同型号的电动自行车，其充电功率从150w到600w不等，甚至有些用户会付费为其它用电设备供电，由此带来的问题是计费单价偏高，否则可能会出现运营商亏损，即补贴电费的情况。与此同时，此类充电桩的结算单位只能精确到“元”，这对于经常需要充电的用户来说非常不合理。

归根结底，上述问题的出现主要是相关功能受限于充电桩的整体架构方法，比如没有云支付模块的充电桩只能使用投币的方式进行支付，这大大限制了充电桩使用时的计费、找零等其它相关功能。而这些功能也同时决定了其潜在消费用户的范围。比如只能进行投币的充电桩的消费用户绝大部分为临时需要充电的用户，对于长期需要充电的用户来说，此类充电桩不符合他们的长期消费利益。

同时，由于电动自行车供电站本身的数量限制，经常容易出现电动自行车供电站的所有充电位都已被使用无法充电的情况，而且经常会出现即使充电完成别人的车辆依旧插在充电位上的情况，影响了后续用户的使用；用户若是需要充电往往需要去较远的电动自行车供电站进行充电，而无法就近充电；而传统的电动自行车供电站无法预约使用，只能在等待别人车辆充电完成后才能使用，因此，设计一种能够预约的电动自行车供电站显得尤为必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述问题，提出了一种可预约充电桩系统的预约方法，该充电方法能够实现预约充电，且能够通过刷卡、微信、支付宝等支付方式，尽可能的为用户支付提供方便，同时能够准确计算用户的耗电量、合理计费，把结算单元从“元”精确到“分”，并且对用户的充电功率进行了限制，功率超过600w的电动自行车将无法付费充电，最大程度的确保了供电线路的安全。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种可预约充电桩系统的预约方法，所述的充电桩系统包括云服务器、用户手机、分散在城市各个位置的充电桩以及待充电的电动自行车，充电桩与云服务器之间进行网络通信，且充电桩上具有可扫描的二维码，用户扫描充电桩上的二维码后下载相应的app，用户通过用户手机上的app进行充电桩充电位的预约

该预约方法包括如下步骤：

步骤a：在分散在城市各个位置的充电桩上设置3～5个预约充电位和3～5个非预约充电位；

步骤b：用户扫描充电桩上的二维码或直接联网搜索充电桩所对应的app，并将对应的app下载到用户手机上；

步骤c：分散在城市各个位置的充电桩将各自所有预约充电位和非预约充电位信息发送到云服务器上，并在云服务器上进行存储，存储的信息包括功充电桩每个预约充电位的id和每个预约充电位是否有预约的状态；

步骤d：用户打开用户手机上的充电桩对应的app登陆充电桩的云服务器，搜索附近的充电桩；

步骤e：用户点击app上对应的充电桩，观察对应的充电桩上是否有空闲的预约充电位；若对应的充电桩上具有空闲的充电位，则用户通过在app上支付预约费用实现对应空闲的预约充电位的预约；若对应的充电桩所有的预约充电位均属于被使用或当前时间已经被预约的状态，则用户查看其它的供电桩上是否具有空闲的充电位；若对应的充电桩上有空闲的充电位但是在若干时间段后被预约，则用户既可以选择预约到前述被预约的时间之前的时间段进行充电，但在前述被预约的时间段之前需结束充电。

进一步的，非预约用户在充电桩上进行充电时，若充电桩上存在非预约充电位则可以直接在非预约充电位上进行充电；若充电桩上的非预约充电位全部被使用，则可以通过扫描充电桩上的二维码下载用于预约的app软件，在成为预约用户后对该充电桩剩余预约充电位进行查询；非预约用户在成为预约用户后若剩余的预约充电位并没有预定满，则可以选取空闲的预约充电位进行充电操作。

进一步的，预约用户通过app进行预约时能预约指定的充电时间段，预约费用根据指定的充电时间段的时长进行额外收费。

进一步的，所述的充电桩上设置有功率限制模块，功率限制模块对进行充电的电动自行车进行功率识别，当用户待充电的电动自行车充电功率大于或等于600w时，充电桩会拒绝充电并发出无法充电的语音提示；若电动自行车的充电功率小于600w，但如果进行充电则会使充电桩输电线的总负载功率大于或等于2500w，则充电桩会拒绝充电并发出稍后充电的语音提示；只有同时满足充电功率小于600w和总负载功率小于2500w的情况才允许用户进行充电预付费模块；

进一步的，充电桩内置实时监测模块，在充电桩工作的过程中，充电桩实时监控着电动自行车的充电状态，同时记录电动自行车的耗电量并换算成充电费用；当充电费用大于或等于预付金额时，充电桩停止供电；当充电费用小于预付金额时，判断充电功率是否小于指定值；若充电功率大于指定值，则继续供电；若充电功率小于指定值，则判断物理连接是否断开，如果物理连接没有断开，则延迟一个小时后停止充电并结算费用；若物理连接断开，则延迟10s后再次判断物理连接是否断开，若此时物理连接恢复，则继续充电，否则停止充电并结算费用。

进一步的，所述的充电桩上设有的预约充电位数量和非预约充电位数量各占充电位总数量的一半，每个充电桩上的充电位均通过设置在充电位上方的数字牌进行依次编号。

进一步的，用户在用户手机上通过指定的app查询充电桩上是否具有预约充电位，用户每支付基本预约金可以预约充电桩的预约充电位15分钟，若需要预约超过15分钟用户可以通过支付基本预约金的倍数的金额来实现更长的预约时长。

进一步的，充电桩内置费用结算前置判断模块，当电动自行车完成充电或物理连接断开时，充电桩会自动运行费用结算前置判断模块，费用结算前置判断模块自动判断事件发生的类别，并根据事件发生的类别执行不同的应对方法；若电动自行车完成充电，费用结算前置判断模块经过逻辑判断成立后会断开充电桩的供电系统与输电线的内置连接，防止充电桩内的设备再持续消耗电量；若用户不小心断开了物理连接，费用结算前置判断模块允许用户在10秒钟的时间内进行重新连接；若用户有急事需要离开，费用结算前置判断模块会在10秒钟后为用户结算费用并初始化系统，等待下一位用户的到来。

进一步的，所述的充电桩采用充点卡进行充电的方式，充电卡的接受支付方式为id卡支付，即所有的费用信息均存储在云端的数据库上，扫描充电卡上的二维码登录云服务器，若已有关联的云端账户则输入密码后直接开始充电，若无关联的云端账户则在云服务器上生成新的账户，并关联微信号，设置密码，提示用户充值，在用户充值完毕后开始对用户的电动自行车车进行充电。

进一步的，用户通过用户手机上的app登录充电桩的云服务器，充电桩的云服务器支持用户网银、支付宝和微信三种付款方式；充电桩上还设置有刷卡模块，用户通过刷卡模块上的刷卡实现充电金额的支付。

本发明的有益效果在于：

1、本发明能够实现预约充电，且能够通过刷卡、微信、支付宝等支付方式，尽可能的为用户支付提供方便，同时能够准确计算用户的耗电量、合理计费，把结算单元从“元”精确到“分”，极大地提高了电费计算的合理性，提高用户充电积极性，也预防了因为用户采用大功率电器充电对营运商造成的经济损失。

2、本发明通过功率限制模块对用户的充电功率进行了限制，功率超过600w的电动自行车将无法付费充电，且当充电桩输电线的最大功率大于2500w时也无法进行付费充电，最大程度的确保了供电线路的安全；由于电动自行车的实时充电功率通常在100～200w之间，所以2500w的总功率完全能够满足十个充电位的电动自行车同时充电。

3、本发明通过功率限制模块对电动自行车的充电功率进行限制，既可以实现对充电桩的单个充电位进行功率控制，也控制总功率，防止因为功率过载导致的各种危害，提高了充电桩使用的安全系数。

4、本发明通过充电桩内置的实时检测模块对充电桩上正在使用的电动自行车的充电状态进行判断，在充电完成时自动断开充电连接，防止因为过量充电导致的电能浪费，同时也降低了用户的充电费用。

5、本发明利用用户手机的app实时显示充电状态信息，在充电完成后会将充电完成的信息由云服务器推送至用户手机的app上，方便用户实时连接电动自行车的充电状态，更加方便了用户对电动自行车的使用。

6、本发明同时在充电桩上设置多个预约充电位和非预约充电位，既能保证预约用户的使用，又能保证非预约用户的使用，同时预约充电位仅预约充电位可以使用，一方面可以保证商家所使用app的下载量，另一方面也可以保证预约用户的预约充电需求。

7、本发明通过费用结算前置判断模块判断电动自行车视充电完成状态还是断开连接状态，使用户即便电动自行车与充电桩的连接断开再10s以内也可以进行重新连接，方便用户对充电桩的使用。

附图说明

图1是本发明电动自行车充电站系统的结构示意图。

图2是本发明可预约充电桩系统的预约方法的流程示意图。

图3是本发明功率限制模块的工作流程示意图。

图4是本发明实时监测模块的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1～4所示，一种可预约充电桩系统的预约方法，所述的充电桩系统包括云服务器、用户手机、分散在城市各个位置的充电桩以及待充电的电动自行车，充电桩与云服务器之间进行网络通信，且充电桩上具有可扫描的二维码，用户扫描充电桩上的二维码后下载相应的app，用户通过用户手机上的app进行充电桩充电位的预约

该预约方法包括如下步骤：

步骤a：在分散在城市各个位置的充电桩上设置3～5个预约充电位和3～5个非预约充电位；

步骤b：用户扫描充电桩上的二维码或直接联网搜索充电桩所对应的app，并将对应的app下载到用户手机上；

步骤c：分散在城市各个位置的充电桩将各自所有预约充电位和非预约充电位信息发送到云服务器上，并在云服务器上进行存储，存储的信息包括功充电桩每个预约充电位的id和每个预约充电位是否有预约的状态；

步骤d：用户打开用户手机上的充电桩对应的app登陆充电桩的云服务器，搜索附近的充电桩；

步骤e：用户点击app上对应的充电桩，观察对应的充电桩上是否有空闲的预约充电位；若对应的充电桩上具有空闲的充电位，则用户通过在app上支付预约费用实现对应空闲的预约充电位的预约；若对应的充电桩所有的预约充电位均属于被使用或当前时间已经被预约的状态，则用户查看其它的供电桩上是否具有空闲的充电位；若对应的充电桩上有空闲的充电位但是在若干时间段后被预约，则用户既可以选择预约到前述被预约的时间之前的时间段进行充电，但在前述被预约的时间段之前需结束充电。

非预约用户在充电桩上进行充电时，若充电桩上存在非预约充电位则可以直接在非预约充电位上进行充电；若充电桩上的非预约充电位全部被使用，则可以通过扫描充电桩上的二维码下载用于预约的app软件，在成为预约用户后对该充电桩剩余预约充电位进行查询；非预约用户在成为预约用户后若剩余的预约充电位并没有预定满，则可以选取空闲的预约充电位进行充电操作。

预约用户通过app进行预约时能预约指定的充电时间段，预约费用根据指定的充电时间段的时长进行额外收费。

所述的充电桩上设置有功率限制模块，功率限制模块对进行充电的电动自行车进行功率识别，当用户待充电的电动自行车充电功率大于或等于600w时，充电桩会拒绝充电并发出无法充电的语音提示；若电动自行车的充电功率小于600w，但如果进行充电则会使充电桩输电线的总负载功率大于或等于2500w，则充电桩会拒绝充电并发出稍后充电的语音提示；只有同时满足充电功率小于600w和总负载功率小于2500w的情况才允许用户进行充电预付费模块；

充电桩内置实时监测模块，在充电桩工作的过程中，充电桩实时监控着电动自行车的充电状态，同时记录电动自行车的耗电量并换算成充电费用；当充电费用大于或等于预付金额时，充电桩停止供电；当充电费用小于预付金额时，判断充电功率是否小于指定值；若充电功率大于指定值，则继续供电；若充电功率小于指定值，则判断物理连接是否断开，如果物理连接没有断开，则延迟一个小时后停止充电并结算费用；若物理连接断开，则延迟10s后再次判断物理连接是否断开，若此时物理连接恢复，则继续充电，否则停止充电并结算费用。

所述的充电桩上设有的预约充电位数量和非预约充电位数量各占充电位总数量的一半，每个充电桩上的充电位均通过设置在充电位上方的数字牌进行依次编号。

用户在用户手机上通过指定的app查询充电桩上是否具有预约充电位，用户每支付基本预约金可以预约充电桩的预约充电位15分钟，若需要预约超过15分钟用户可以通过支付基本预约金的倍数的金额来实现更长的预约时长。

充电桩内置费用结算前置判断模块，当电动自行车完成充电或物理连接断开时，充电桩会自动运行费用结算前置判断模块，费用结算前置判断模块自动判断事件发生的类别，并根据事件发生的类别执行不同的应对方法；若电动自行车完成充电，费用结算前置判断模块经过逻辑判断成立后会断开充电桩的供电系统与输电线的内置连接，防止充电桩内的设备再持续消耗电量；若用户不小心断开了物理连接，费用结算前置判断模块允许用户在10秒钟的时间内进行重新连接；若用户有急事需要离开，费用结算前置判断模块会在10秒钟后为用户结算费用并初始化系统，等待下一位用户的到来。

所述的充电桩采用充点卡进行充电的方式，充电卡的接受支付方式为id卡支付，即所有的费用信息均存储在云端的数据库上，扫描充电卡上的二维码登录云服务器，若已有关联的云端账户则输入密码后直接开始充电，若无关联的云端账户则在云服务器上生成新的账户，并关联微信号，设置密码，提示用户充值，在用户充值完毕后开始对用户的电动自行车车进行充电。

用户通过用户手机上的app登录充电桩的云服务器，充电桩的云服务器支持用户网银、支付宝和微信三种付款方式；充电桩上还设置有刷卡模块，用户通过刷卡模块上的刷卡实现充电金额的支付。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。