一种基于微服务的专用充电服务系统以及专用充电服务方法与流程

本发明涉及电动汽车充电服务相关技术领域，尤其涉及一种基于微服务的专用充电服务系统以及专用充电服务方法。

背景技术：

随着燃油车辆对环境污染的日益加剧及公共交通对乘车舒适性的愈加重视,电动车辆以其低污染、低运营成本等优势被广泛使用。电动车在公交和物流行业大量普及,也将成为未来城镇公交物流车的主力。

现有技术中，公交、物流以及环卫等专用领域的电动车辆(以下简称专用车辆)，由于其运营过程存在集中管理、统一充电、夜间主充、日间补电等特点，传统离散的接入方式效率低下，接入流程繁琐，同时先充值后充电的结算方式也不适用于公交公司、物流公司等企业需求。同时传统的账户鉴权方式也比较复杂，极大的影响了公交、物流等专用充电用户的使用体验。

技术实现要素：

在这个背景形势下，本发明设计出了一种基于微服务的专用充电服务平台的解决方案，其中包括一种基于微服务的专用充电服务系统和专用充电服务方法。这种针对专用车辆的充电解决方案，可以实现充电设施一键自动接入平台，简化接入成本；采用白名单鉴权的充电方式，即插即充，充完即走，简化用户充电操作流程；用户无须预付费，与合同签署主体统一结算，缩短结算周期，支持多种结算模式；综合用户需求，提供单车统计服务，协助用户掌握车辆运营状况。很好地解决了专用充电车辆在推广发展过程中的各种瓶颈问题，提升了专用车辆充电设施的接入效率，简化了专用车辆用户的充电操作流程。

为达到上述目的，本发明提供了一种基于微服务的专用充电服务系统，包括：专用充电服务平台、站级系统和充电设施，所述专用充电服务平台接受场站信息的录入，实施审批程序，在审批完成后所述平台自动生成注册码供站级系统发起接入鉴权，并在收到注册码返回鉴权通过后自动生成对应的资产码下发回站级系统；还根据所录入的行驶里程记录，完成专用车辆统计；所述充电设施设置于充电站点；所述站级系统用于使用所述平台生成的注册码向所述专用充电服务平台发起接入鉴权，并根据专用充电服务平台下发的资产码，自动记录资产码与充电设施的对应关系，以完成整站统一接入。

进一步的，所述专用充电服务平台是为了实现提供专用车辆在专用站点充电服务而搭建的信息管理微服务应用，记录所述专用车辆、用户、充电设施的基础信息，存放各个充电用户账户信息、充电交易记录，为充电车辆提供白名单信息管理和统一结算业务，并实现对专用充电车辆的统计分析。

进一步的，所述专用充电服务平台还用于在整站统一接入完成后，接受充电用户和所属车辆的信息录入，生成充电用户白名单进行审核，并在审核通过后将所述用户白名单下发到站级系统；所述站级系统还用于接收所述专用充电服务平台下发的白名单信息，使用白名单信息对所述充电设施启动请求进行鉴权。

进一步的，所述站级系统还用于当专用车辆到所述充电站点中的专用站点申请开启充电时，所述站级系统对所述白名单的凭证进行鉴权，如果鉴权通过，则开启充电，实施启动车辆充电的流程；所述专用车辆在所述专用站点完成充电后，所述站级系统按照结算周期生成账单，运营商财务录入专用站用户账单付款凭证，以完成统一结算。

进一步的，所述站级系统为设置于充电站点的控制系统，与所述专用充电服务平台和所述设置于充电站点内的充电设施进行通信，向所述充电设施下发启动停止控制命令，并将充电记录上传至所述专用充电服务平台。

进一步的，所述站级系统还用于每次充电完成后，向所述专用充电服务平台上传充电记录，所述充电记录包括车辆考核的关键信息，所述专用充电服务平台用于根据所录入的行驶里程记录，完成对单车进行能耗比、充电电量、充电次数等数据的统计，以完成专用车辆统计。

进一步的，所述充电设施是为专用车辆用户提供充电服务的相关设备，其归属设施投资运营商运营，所述充电设施的使用者为专用充电用户，所述专用充电用户使用所述充电设施来为自己的车辆充电；所述专用用户为公交、物流统一运营的企业用户。

本发明第二方面提供一种基于微服务的专用充电服务系统的专用充电服务方法，包括，专用充电服务平台接受场站信息的录入，实施审批程序，在审批完成后，所述平台自动生成注册码；站级系统使用所述平台生成的注册码向所述平台发起接入鉴权；所述平台在收到所述站级系统返回的注册码后，自动生成对应的资产码，并下发回所述站级系统；所述站级系统接收到对应数量的资产码后，自动记录资产码与充电设施的对应关系，以实现整站系统的统一接入；在所述整站系统统一接入完成后，所述专用充电服务平台接收录入的充电用户信息和所属车辆信息，生成充电用户白名单并应用到相关充电站点，运营商管理人员对所述白名单进行审核，在审核通过后，将所述白名单下发到所述站级系统，所述白名单生效；当专用车辆到专用充电站点申请开启充电时，所述站级系统对所述白名单凭证进行鉴权，鉴权通过后开启充电，实现启动车辆充电；所述专用车辆在所述专用充电产点完成充电后，所述站级系统按照结算周期生成账单，运营商财务录入所述专用充电站点的用户账单付款凭证，以完成统一结算；每次充电完成后，所述站级系统均上传充电记录，所述充电记录包括车辆考核的关键信息；所述专用充电服务平台根据平台提供的行驶里程录入信息，对单车进行能耗比、充电电量、充电次数的数据统计，以完成专用车辆统计。

本发明技术方案的主要特点是：专用充电服务平台应用场景面对固定客户，充电用户群体明确，具有固定性；接入专用充电服务平台的充电设施采用整站统一接入的方式，一次性接入单站内多个充电设施，具有高效性；实现了充电设施资产码与设施的自动对应，按照站级系统与平台交互的业务进行模型设计，实现平台下发资产码的自动对应，减少配置工作量，具有简洁性；接入流程上复用既有接入流程，只需在目前单桩接入流程基础上进行微调，即可实现整站的统一接入，具有实用性；实现了充电的即插即充，用户启动充电直接在充电设施上点击确认即可，完成充电后，无须支付结算，具有简化性；站级系统本地完成鉴权，充电启动数据流程和结束数据流程均在本地局域网完成，网络可靠性更高，提升了充电设施的可使用率，具有可靠性；专用站充电用户以合同约定的方式来确保收入安全，在站级系统通过白名单来鉴权，无须预充值，具有便捷性；专用站的结算属于企业间的行为，采用集中充电、统一结算的充电方式，具有简洁性；专用充电服务平台为满足不同客户的运营情况的要求，采用了多种计费模式对用户进行结算(如充电订单累加、关口表计量、服务费打包等)，具有多样性；专用充电服务平台充电用户与运营商直接结算，无需经过平台和运营商的清分结算流程，具有快捷性等特点。

整个系统方案设计核心的4个处理流程。第一，整站统一接入流程，运营商管理人员在专用充电服务平台上对场站信息进行录入，同时完成当前场站内充电设施数量的录入，审批完成后，平台可自动形成注册码；站控使用平台生成的注册码向平台发起接入鉴权，平台收到注册码后，可自动形成对应的资产码，下发回给站控系统，站控系统接收到对应数量的资产码后，自动实现与充电设施的对应关系，从而实现整站统一接入流程。第二，即插即充业务流程，运营商人员在专用充电服务平台上录入充电用户和所属车辆，生成充电用户白名单并应用到相关站点，运营商管理人员审核白名单，审核通过后下发到站级系统，白名单生效。专用车辆到专用站申请开启充电，站级系统对白名单凭证进行鉴权，鉴权通过后开启充电，完成即插即充业务流程。第三，统一结算业务流程，专用车辆在专用站点完成充电后，站控系统基于设定好的结算模式，按照结算周期(日、周、月、季、年)统计生成账单，专用站用户通过银行转账的形式付款给运营商，运营商财务确认收到之后，录入专用站用户账单付款凭证，恢复团体账户可用授信额度，完成统一结算业务流程。第四，专用车辆统计业务流程，每次充电完成后，站控均上送充电记录，其中包含车辆考核的关键信息，关于能耗比的计算需结合行驶里程综合判定，平台提供行驶里程的录入功能，从而可实现对单车进行能耗比、充电电量、充电次数等数据的统计，完成专用车辆统计业务流程。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

(1)本发明提出的基于微服务的专用充电服务平台的解决方案，采用整站统一接入流程和即插即充的业务流程，运营商在使用本方案接入充电设施后，可以实现设施的整站统一批量接入服务，为专用充电用户提供即插即充，充完即走的快捷充电服务，解决了现有技术中离散的接入方式效率低下，接入流程繁琐的技术问题。

(2)本发明提出的基于微服务的专用充电服务平台的解决方案，提供统一结算业务流程和专用车辆统计分析功能，从而极大的简化了设施接入、使用、账单结算的流程，改善了充电设施运营的各个环节，提升充电设施的服务质量，为充电用户提供便利，为运营商赢得更多用户。

(3)本发明通过设计基于微服务的专用充电服务平台技术方案，实现了对公交、物流等专用车辆充电设施的集中统一管理，优化了接入流程，提升了专用车辆充电设施的接入效率，简化了用户充电操作，改善了设施运营商与充电用户的结算模式，增强了用户对车辆的信息掌控情况。很好的满足了专用充电站点的信息化管理的需求，对当前公交、物流等专用电动汽车和对应充电设施的推广发展具有及其重要的意义。

附图说明

图1是专用充电服务平台总体技术架构示意图；

图2是整站统一接入业务流程示意图；

图3是即插即充业务流程示意图；

图4是统一结算业务流程示意图；

图5是专用车辆统计业务流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

当今公交、物流以及环卫等专用领域的电动车辆(以下简称专用车辆)，由于其运营过程存在集中管理、统一充电、夜间主充、日间补电等特点，传统离散的接入方式效率低下，接入流程繁琐，同时先充值后充电的结算方式也不适用于公交公司、物流公司等企业需求。同时传统的账户鉴权方式也比较复杂，极大的影响了公交、物流等专用充电用户的使用体验。本发明的目的是提供一种基于微服务的专用充电服务平台的解决方案，运营商在使用本方案接入充电设施后，可以实现设施的批量接入服务，为充电用户提供即插即充，充完即走的快捷充电服务，同时提供统一结算和统计分析功能，从而极大的简化了设施接入、使用、账单结算的流程，改善了充电设施运营的各个环节，提升充电设施的服务质量，为充电用户提供便利，为运营商赢得更多用户。

本发明提供的一种基于微服务的专用充电服务平台的解决方案，整体方案共有4个核心流程：1、整站统一接入流程；2、即插即充业务流程；3、统一结算业务流程；4、专用车辆统计业务流程。通过这4个流程的综合使用，从而完成了充电设施的批量接入、充电过程的即插即充，充完即走的服务、充电账单的统一结算、专用车辆的统计分析，最终实现专用车辆充电的高品质服务。

下面对本发明的技术方案进行详细说明，本发明提供一种基于微服务的专用充电服务系统的专用充电服务方法，具体包括，专用充电服务平台接受场站信息的录入，实施审批程序，在审批完成后，所述平台自动生成注册码；站级系统使用所述平台生成的注册码向所述平台发起接入鉴权；所述平台在收到所述站级系统返回的注册码后，自动生成对应的资产码，并下发回所述站级系统；所述站级系统接收到对应数量的资产码后，自动记录资产码与充电设施的对应关系，以实现整站系统的统一接入。

1、整站统一接入业务流程

整站统一接入流程是指：充电设施信息在专用充电服务平台录入完成后，站级系统使用平台自动生成的注册码批量向平台发起接入鉴权请求，平台自动生成对应资产码，记录充电设施和资产码的对应关系，完成充电设施信息在专用充电服务平台一一对应的过程。站级系统与前置建立通讯连接后，站级系统负责站内全部充电设施的资产码申请、设施基本信息上送等相关设施接入流程。实现按站级的充电设施自动化接入。

下面结合图2对整站统一接入业务流程中具体的接入流程说明如下：

1)站点和接入设施信息录入：运营商接入人员在专用充电服务平台网站将需要接入的站点信息和充电设施数目、类型进行录入，完成平台站点的建站申请，平台存储站点信息数据,等待审核。

2)站点信息审核：平台管理人员审核充电站点的建站信息、审核接入的充电设施数目类型等基本信息。

3)平台生成注册码和密钥：管理人员审核建站信息通过后，生成站点对应的接入密钥和设施注册码，并按照申请的充电设施数目自动生成n个注册码，可以通过平台(接入app等)进行查看。

4)站点接入密钥线下分发：平台将生成的站点接入密钥以线下发放的形式分发给各个站级系统管理人员。

5)站级系统激活认证：站级系统使用平台分发的密钥和资产码，向平台进行鉴权，完成激活和认证。

6)站级系统配置站内设施注册码：站级系统按照平台生成的站内充电设施的注册码，在站级系统进行录入，配置充电设施和注册码对应信息。

7)站级系统获取资产码：站级系统完成充电设施和注册码的绑定后，批量将站内充电设施的注册码上传给平台中心鉴权，鉴权通过后获取到资产码和注册码的对应关系列表。

8)站级系统更新设施和资产码对应关系：站级系统按照注册码和资产码的申请对应关系，更新充电设施和资产码的对应关系，完成充电设施的资产码绑定，完成资产接入。

在所述整站系统统一接入完成后，所述专用充电服务平台接收录入的充电用户信息和所属车辆信息，生成充电用户白名单并应用到相关充电站点，运营商管理人员对所述白名单进行审核，在审核通过后，将所述白名单下发到所述站级系统，所述白名单生效；当专用车辆到专用充电站点申请开启充电时，所述站级系统对所述白名单凭证进行鉴权，鉴权通过后开启充电，实现启动车辆充电。

2、即插即充业务流程

即插即充业务流程是指：专用充电平台管理充电车辆的信息，生成白名单，专用车辆使用白名单作为凭证申请启动充电，经过站级系统鉴权后开启充电服务的流程。专用车辆到专用站申请开启充电，站级系统对白名单凭证进行鉴权，鉴权通过后开启充电，充电用户即可使用充电服务。下面结合图3对即插即充业务流程中具体的流程说明如下：

1)车辆准备充电：用户将充电枪与车辆连接完成后，系统根据用户使用的充电方式开始进入不同流程。

2)用户确认充电方式：为了保证用户充电安全，在开启充电时需要用户确认，同时指明用户使用的充电方式。

3)充电设施上送充电身份标识：车辆bms与充电设施建立通讯，充电设施获取车辆的相关充电参数后将车辆充电身份标识上送给站级系统，站级系统判断是否收到车辆充电身份标识。

4)站级系统检测车辆唯一标识是否有效：站级系统如果收到了车辆的充电身份标识参数，就在本地白名单中进行查询，检查车辆的充电身份标识是否合法有效。

5)车辆未在白名单中：如果站级系统收到的车辆充电身份标识不是当前站点有效的白名单凭证，则站级系统告知充电设施即插即充充电方式启动失败原因：车辆未在白名单中。

6)站级系统允许充电设施启动：如果车辆唯一标识在白名单中，且有效，则站级系统通知充电设施可以允许启动充电。

7)进入启动充电子流程：充电设施开始进入启动充电子流程。

8)充电设施上送专用卡号：如果用户使用专用卡充电，设施上送用户刷卡的专用卡号给站级系统。进入流程3)交由站级系统判断专用卡是否为白名单凭证。

9)站级系统检测专用卡号是否为白名单凭证：站级系统在收到充电设施上送的充电卡卡号之后，在本地白名单中进行查询，检查充电卡卡号是否为有效的白名单凭证。如果是有效的白名单凭证，则进入站级系统允许启动充电流程5)。

所述专用车辆在所述专用充电站点完成充电后，所述站级系统按照结算周期生成账单，运营商财务录入所述专用充电站点的用户账单付款凭证，以完成统一结算。

3、统一结算业务流程

统一结算业务流程是指：专用车辆在专用站点完成充电后，站控系统按照结算周期生成账单，充电用户通过银行转账的形式付款给运营商，运营商财务录入专用站用户账单付款凭证，平台完成统一结算。站级系统按照结算周期统计生成账单，充电用户通过银行转账的形式付款给运营商，在平台系统统一录入银行转账凭证，运营商财务确认收到之后，按照付款金额给充电用户开具发票，完成统一结算，下面结合图4对统一结算业务流程中具体的流程说明如下：

1)专用车辆充电：充电用户下的车辆在专用站点充电，站级系统存储并记录用户充电过程信息和充电交易记录。

2)站级系统形成账单：站级系统按照周期根据结算凭据形成账单，结算凭据一般包括用户的充电记录、站内电表数据、合同约定的服务费等。

3)站级系统上送账单和凭据：站级系统将统计生成的账单和结算凭据上送给平台，由平台统一存储管理。

4)用户录入转账付款凭据：充电用户按照账单金额向运营商账户转账，同时将银行流水号录入专用充电服务平台网站，形成付款记录，待运营商财务审核。

5)运营商财务审核转账信息：运营商财务确认收到转账后，登录专用充电服务平台，确认付款记录，完成付款审核。

6)运营商财务上传发票结算信息：运营商财务在确认充电用户付款后，按照付款金额开局发票，将发票信息上传到专用充电服务平台，供充电用户下载使用。

7)完成用户结算流程：开始下一个用户结算周期。

每次充电完成后，所述站级系统均上传充电记录，所述充电记录包括车辆考核的关键信息；所述专用充电服务平台根据平台提供的行驶里程录入信息，对单车进行能耗比、充电电量、充电次数的数据统计，以完成专用车辆统计。

4、专用车辆统计业务流程

专用车辆统计业务流程是指：依据车辆的充电记录信息，综合车辆的运营路线信息，对专用车辆提供统计分析，在用户指定时间范围内对车辆的充电次数、充电电量、充电金额和车辆平均能耗比进行统计的流程。充电完成后，站级系统均上送充电记录，其中包含车辆考核的关键信息，依据运营线路的行驶里程综合判定能耗比、充电电量、充电次数等数据，完成数据统计。下面结合图5对专用车辆统计业务流程中具体的流程说明如下：

1)站级系统上送充电记录：专用车辆在站级系统完成充电后，站级系统生成充电记录，上送给专用充电服务平台，由平台统一存储车辆充电记录信息。

2)平台对车辆进行统计：平台可以选择任意时段，对专用车辆的充电电量、充电次数、充电金额以及能耗比进行统计计算。

关于能耗比计算的相关说明：

ξt＝pt/ot(1)

其中：ξt为能耗比；pt为正向电量；ot为行驶里程。

ot＝lt/nt(2)

其中：ot为行驶里程；lt为公交线路长度；nt为每日公交排班班次。

本发明第二方面提供一种基于微服务的专用充电服务系统，所述系统包括专用充电服务平台、站级系统和充电设施，其中，所述专用充电服务平台是为了实现提供专用车辆在专用站点充电服务而搭建的信息管理微服务应用，记录所述专用车辆、用户、充电设施的基础信息，存放各个充电用户账户信息、充电交易记录，为充电车辆提供白名单信息管理和统一结算业务，并实现对专用充电车辆的统计分析。具体来说，所述专用车辆的基础信息包括：电动汽车型号、所属公司、所属公交线路、bms编号、车牌号码、车架号、公交司机和所属用户等信息；所述用户的基本信息包括：用户姓名、联系方式、所属单位、昵称、邮箱、密码以及地址等信息；所述充电设施的基础信息包括：充电设施资产编号、所属站点、充电设施的接口型号、充电设施类型、设施的资产状态、设施的计费模型、设施的使用年限、生产厂家、厂家型号、电压、电流、功率、充电设施的接口数量等信息。

所述专用充电服务平台的总体技术架构如图1所示，包括web应用层、业务逻辑层、中间组件层、数据存储层和通信协议层。其中，所述业务逻辑层用于实现包括即插即用充电服务、设施统一接入服务、充电车主管理服务、充电记录管理服务、专用车辆统计服务和用户权限管理服务在内的多项服务。所述业务逻辑层与web应用层进行数据交互，以实现所述专用充电服务平台的各项服务功能。所述业务逻辑层通过中间组件层与数据库进行数据交互，并通过通信协议层实现与站级系统的通信交互。所述站级系统为设置于充电站点的控制系统，与所述专用充电服务平台和所述设置于充电站点内的充电设施进行通信，向所述充电设施下发启动停止控制命令，并将充电记录上传至所述专用充电服务平台。所述充电设施是为专用车辆用户提供充电服务的相关设备，其归属设施投资运营商运营，所述充电设施的使用者为专用充电用户，所述专用充电用户使用所述充电设施来为自己的车辆充电；所述专用用户为公交、物流统一运营的企业用户。

以下对所述专用充电服务系统和站级系统的具体功能做进一步地详细介绍。所述专用充电服务平台接受场站信息的录入，其中，场站信息包括站点信息和接入设施信息，运营商接入人员在专用充电服务平台网站将需要接入的站点信息和充电设施数目、类型进行录入，完成平台站点的建站申请，平台存储站点信息数据,等待审核。平台管理人员审核充电站点的建站信息、审核接入的充电设施数目类型等基本信息。在管理人员审核建站信息通过后，由所述专用充电服务平台自动生成站点对应的接入密钥和设施注册码，并按照申请的充电设施数目自动生成n个注册码，可以通过平台(接入app等)进行查看。所述专用充电服务平台将生成的站点接入密钥以线下发放的形式分发给各个站级系统管理人员。所述站级系统按照平台生成的站内充电设施的注册码，在站级系统进行录入，配置充电设施和注册码对应信息。完成充电设施和注册码的绑定后，批量将站内充电设施的注册码上传给平台中心鉴权，鉴权通过后获取到资产码和注册码的对应关系列表。站级系统按照注册码和资产码的申请对应关系，更新充电设施和资产码的对应关系，完成充电设施的资产码绑定，完成资产接入。

所述专用充电服务平台还用于在整站统一接入完成后，接受充电用户和所属车辆的信息录入，生成充电用户白名单进行审核，并在审核通过后将所述用户白名单下发到站级系统；所述站级系统还用于接收所述专用充电服务平台下发的白名单信息，使用白名单信息对所述充电设施启动请求进行鉴权。

所述站级系统还用于当专用车辆到所述充电站点中的专用站点申请开启充电时，所述站级系统对所述白名单的凭证进行鉴权，如果鉴权通过，则开启充电，实施启动车辆充电的流程；所述专用车辆在所述专用站点完成充电后，所述站级系统按照结算周期生成账单，运营商财务录入专用站用户账单付款凭证，以完成统一结算。

所述站级系统还用于每次充电完成后，向所述专用充电服务平台上传充电记录，所述充电记录包括车辆考核的关键信息，所述专用充电服务平台用于根据所录入的行驶里程记录，完成对单车进行能耗比、充电电量、充电次数等数据的统计，以完成专用车辆统计。

综上所述，本发明涉及一种基于微服务的专用充电服务平台解决方案，具体包括基于微服务的专用充电服务系统和专用充电服务方法。在该解决方案中，整站统一接入、即插即充、统一结算、专用车辆统计，这4个核心流程是整个系统的关键所在，分别实现了充电设施的接入、充电操作的优化、结算服务的简化、车辆信息的精确分析掌握，最终实现对专用车辆的整套充电服务。本发明通过设计基于微服务的专用充电服务平台技术方案，实现了对公交、物流等专用车辆充电设施的集中统一管理，优化了接入流程，提升了专用车辆充电设施的接入效率，简化了用户充电操作，改善了设施运营商与充电用户的结算模式，增强了用户对车辆的信息掌控情况。很好的满足了专用充电站点的信息化管理的需求，对当前公交、物流等专用电动汽车和对应充电设施的推广发展具有及其重要的意义。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。