具有电量计费功能的云支付供电桩的充电方法与流程

本发明涉及供电桩领域，更具体的说，尤其涉及具有电量计费功能的云支付供电桩的充电方法。

背景技术：

如今越来越多人骑电瓶车出行，但由于蓄电池容量有限，卸载蓄电池带回家充电很不方便，电动自行车充电难的问题日益突出，所以增设更多电瓶车供电桩是必不可少的。目前市场上使用较多的是传统的投币式供电桩，传统的投币式供电桩具有硬币消费的劣势，即硬币携带不方便，消费不彻底，人工回收银币等缺点。而且投币式供电桩的计费模式可归类为计时模式，比如一元钱可供电三到四个小时不等，这种计费模式虽然简单明了，但存在着很明显的不足之处：比如对于不同型号的电动自行车，其充电功率可从150w到600w不等，相同的充电金额获得的充电时间是相同的，然而小充电功率的电瓶车用户消耗的电量明显少于高充电功率的动车的用户，造成了不同充电设备计费单价不同的问题，带来消费不公平的现象。而且有些用户会付费为其它高充电功率用电设备供电，可能会造成运营商亏损，即运营商补贴电费的情况。此类投币式供电桩的结算单位一般只能精确到“元”，这对于经常需要充电的用户来说非常不合理。

目前，很大部分供电桩采用的支付方式都是以投币为主，如专利cn201520452292.2介绍的就是投币式的供电桩。这种供电桩只能使用投币的方式进行支付，这大大限制了供电桩使用时的计费、找零等功能。在经济、服务等方面比较发达的城市，支付方式也是限制使用人群的一大因素。比如很多大城市中人们已经很少携带硬币、纸币等现金，这类用户对只支持投币的供电桩只能望而却步。

如专利cn201520971366.3介绍了一种自助刷卡结算供电桩。专利cn201520395787.6介绍了一种具有联网功能的移动支付智能供电桩。但是单一一种支付手段有自身的局限性，会限制供电桩的使用。

如果只有微信功能会出现以下问题，比如：

第一，由于供电桩安装的地点多为地下车库，手机信号特别不理想，使用微信公众号支付充电几乎不可能。第二，家中有老年人不会使用手机，使用微信公众号支付也是不可能。

所以必须有一种可以提供多种支付的供电桩。

如果只有刷卡功能的供电桩，又不符合当今的支付习惯——不能运用移动端支付，也会影响了人们的使用。

同时，由于同一个电动车供电桩往往具有多个充电接口，在对供电桩进行功率限制时，只会对供电桩上每个充电接口进行功率控制，这对一部分具有大功率电动车的充电用户来说往往是无法进行充电的，或者是在多个供电桩进行同时供电时很容易超过输入线路所能承载的总功率，因此这些供电桩已经无法适应用户的需要。

供电桩用于为电动自行车充电，极大地便利了电动自行车的使用。通常，为便于管理，充电站内的多个供电桩需要与后台控制系统进行通信，供电桩可将历史充电车辆、充电时间等信息通过gprs传输至后台控制系统，便于后台控制系统对供电桩的统一管理和监测。

然而，在供电桩的数量基数变大的同时，供电桩gprs模块发生故障的概率也会随之提升，一旦发生故障将导致该供电桩与后台控制系统之间无法进行通信，从而无法传输供电桩内部数据。若检修人员直接打开供电桩进行修理则非常容易导致供电桩内部的数据进行丢失，对后续的维护及供电桩的统一管理造成的麻烦，因此急需一种可以让检修人员在供电桩进行检修前能对供电桩内部的数据进行备份，从而顺利的对供电桩诊断和维修的设备，以防维修供电桩时导致的数据丢失。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述问题而提供具有电量计费功能的云支付供电桩的充电方法，低成本、低功耗实现电动自行车供电桩通信功能且覆盖距离广阔，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，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：具有电量计费功能的云支付供电桩的充电方法，所述的云支付供电桩包括电路保护模块、供电模块、电量计算模块、通讯模块、刷卡模块和触摸按钮模块，所述电路保护模块包括设置在主线路上的空气开关和漏电保护器，所述供电模块包括主线路分出的十条输出线路和设置在每条输出线路上的继电器与充电插座；供电桩的机箱外壳上印有代表供电桩id的二维码；

所述供电桩内还设置有电量控制模块、蓝牙连接模块和gprs模块，所述功率限制模块对每条输出线路上的充电功率进行识别，并根据充电功率判断是否进行充电；当用户待充电的电动自行车充电功率大于或等于600w时，供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供电桩输电线的总负载功率大于或等于2500w，则供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；

所述蓝牙连接模块上设置有用于连接插拔式的蓝牙收发装置的连接口，蓝牙连接模块通过与插接在连接口上的蓝牙收发装置实现与维修人员的手持终端进行蓝牙通讯；所述gprs模块用于将供电桩与云服务器进行数据通讯；

所述使用方法包括如下步骤：

a1.服务器创建主账户：用户在供电桩公司指定销售处获得车位供电桩的id号码和供电桩位置信息，并在该指定销售处进行用户信息登记，用户信息和供电桩id由该指定销售处传入供电桩公司的云服务器后台中，并在云服务器后台为用户创建一个主账户；

a2.用户完成手机微信个人信息绑定：用户手机使用绑定了微信钱包的微信关注供电桩公司提供的微信公共号，进行首次注册，按照步骤填写自己的个人信息，并通过填入并步骤a1获得的供电桩id号码将自己首次注册的微信账号与步骤a1中的主账户进行绑定；

a3.用户完成预充值：确定填写的个人信息与步骤a1中后台数据无误后，进入充值页面，该页面可以设置充值金额；用户直接利用智能手机的微信或支付宝的方式进行充值，充值成功后，将充值信息通过云端传给服务器后台步骤a1创建的主账户中；

a4.用户找到与手机上填写id相对应的供电桩：用户根据步骤a1中的供电桩位置信息找到自己购得的供电桩，选择该供电桩中空闲的充电分路的插头，将需要充电的电动自行车的充电器插在所选择的插头上；

a5.用户使用微信：用户打开手机并正常登陆，点击进入供电桩公众号，通过自己绑定的主账号进入该供电桩id对应的控制后台中，通过控制后台控制进入充电界面，选择为第几路充电；

a6.用户账户充值：后台服务器对用户账户扣除充电金额并开始充电，如果账户金额不足，弹出显示账户不足的对话框，用户点击对话框进入充值界面；并再次完成上述a3步骤；

a7.进行充电：充值完成后，供电桩开始充电。

进一步的，电量计量模块设置为hlw8012计量芯片，hlw8012计量芯片采用锰铜采样电阻来测量电流，并使用分压电阻来测量电压，其芯片的脉冲输出频率与电量成正比。

进一步的，功率限制模块包括单片机、工作状态指示模块、数据检测模块、继电器、设定功率显示模块、实测功率显示模块、光电耦合电路和a/d转换模块，单片机分别连接工作状态指示模块、设定功率显示模块、实测功率显示模块、光电耦合电路、a/d转换电路，a/d转换电路连接数据检测模块，光电耦合电路与继电器连接，继电器和数据检测模块与保护模块串联，单片机完成数据处理和输出控制功能，数据检测模块完成对负载用电回路电流的采集功能，光电耦合电路和继电器完成控制负载用电回路通断的功能，保护模块完成短路保护功能。

进一步的，用户通过向微信好友发送邀请码使其获得充电资格，具体步骤如下：e1.用户发向微信好友发送邀请码：用户打开已经绑定个人账户的手机的微信进入公众号，之后用户点击公共号的个人账户选项，手机即进入个人账户页面后，点击页面上的“家人”按钮进入“家人”界面，接着用户点击发送邀请码的按钮，跳转微信好友界面，选取想要共用账户的好友，通过微信发送；

e2.微信好友添加邀请码：微信好友微信上收到邀请码，好友通过a2、a3步骤，进入个人账户界面，个人账户界面有添加邀请码的按钮，进入后添加邀请码，弹出等待验证的对话框；

e3.用户进行确认：用户的微信公众号发出信息，提示是否确认添加到“家人”里，用户进行确认，该微信好友手机微信公众号实现了与用户一致的功能，实现该供电桩的充电、支付和扣费。

进一步的，用户通过微信公众号的控制后台随时查看对应购买的供电桩的使用状态，并通过在控制后台直接开启该供电桩的某一路插头实现该插头的临时充电。

进一步的，供电桩通过微信公众号实时向用户推送该用户购买的供电桩的状态信息。

本发明的有益效果在于：

1、本发明使用gprs模块传送的数据比单片机瞬间检测后保存的数据更稳定，不容易发生数据出错现象，从而保证恢复外部电源后供电桩能够以接近断电之前的状态正常工作。

2、本发明的gprs模块通过心跳包的形式传送数据，每次只传送代表代表一路或几路供电口状态的少量数据，流量的消耗比较少，通过降低供电桩的流量消耗降低了供电桩的使用成本。

3、本发明电源恢复后供电桩写入的数据与发生断电之前相比只存在较小时间上的偏差，对于供电的状态来说可以忽略不计，即该写入数据可以较好地代表断电前供电桩的运行状态，提高了重新供电后充电的稳定性。

4、因为供电桩本身是不带充电线，而是采用用户的电动自行车自身的充电器进行充电的，因此使用本发明的供电桩进行充电的同时不会对用户的电动自行车的电瓶产生损害，提高电瓶的使用寿命。

5、本发明内部设置有电费计量模块，能准确的测出电瓶车使用电的度数，可以反映不同充电功率的电动自行车的真实电量消费，打破传统通过时间计算费用，对用户更加的公平，并且可以防止商家亏损或倒贴电费。

6、本发明通过设置在供电桩机箱上的二维码实现机箱的对应后台操作，顾客通过手机刷机箱上的二维码进入供电桩后台，在供电桩后台实现充电、控制插座开启和关闭等操作。

7、本发明通过微信公众号将微信账户与供电桩的id进行绑定，用户即可通过公众号完成对充值卡进行移动端充值，省去了去销售网点排队充值的麻烦，实现不被环境、时间所局限随时随地充值；本发明通过邀请码的设置，实现了一个家庭多个账户均可在供电桩进行充电，戚朋友想要充电，可以向他发送邀请码，即可使用供电桩。并且微信公众号“家人”界面上可以随时删除已经添加了的微信好友；可以促进家人的感情。“家人”添加的微信好友使用了供电桩，用户的微信公众号会发送信息，如“xxx，x点x分使用供电桩。”

8、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。

附图说明

图1是本发明具有电量计费功能的云支付供电桩的充电方法的充电流程图。

图2是本发明客户充电流程图。

图3是本发明功率限制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所示，具有电量计费功能的云支付供电桩的充电方法，所述的云支付供电桩包括电路保护模块、供电模块、电量计算模块、通讯模块、刷卡模块和触摸按钮模块，所述电路保护模块包括设置在主线路上的空气开关和漏电保护器，所述供电模块包括主线路分出的十条输出线路和设置在每条输出线路上的继电器与充电插座；供电桩的机箱外壳上印有代表供电桩id的二维码；

所述供电桩内还设置有电量控制模块、蓝牙连接模块和gprs模块，所述功率限制模块对每条输出线路上的充电功率进行识别，并根据充电功率判断是否进行充电；当用户待充电的电动自行车充电功率大于或等于600w时，供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供电桩输电线的总负载功率大于或等于2500w，则供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；

所述蓝牙连接模块上设置有用于连接插拔式的蓝牙收发装置的连接口，蓝牙连接模块通过与插接在连接口上的蓝牙收发装置实现与维修人员的手持终端进行蓝牙通讯；所述gprs模块用于将供电桩与云服务器进行数据通讯；

所述使用方法包括如下步骤：

a1.服务器创建主账户：用户在供电桩公司指定销售处获得车位供电桩的id号码和供电桩位置信息，并在该指定销售处进行用户信息登记，用户信息和供电桩id由该指定销售处传入供电桩公司的云服务器后台中，并在云服务器后台为用户创建一个主账户；

a2.用户完成手机微信个人信息绑定：用户手机使用绑定了微信钱包的微信关注供电桩公司提供的微信公共号，进行首次注册，按照步骤填写自己的个人信息，并通过填入并步骤a1获得的供电桩id号码将自己首次注册的微信账号与步骤a1中的主账户进行绑定；

a3.用户完成预充值：确定填写的个人信息与步骤a1中后台数据无误后，进入充值页面，该页面可以设置充值金额；用户直接利用智能手机的微信或支付宝的方式进行充值，充值成功后，将充值信息通过云端传给服务器后台步骤a1创建的主账户中；

a4.用户找到与手机上填写id相对应的供电桩：用户根据步骤a1中的供电桩位置信息找到自己购得的供电桩，选择该供电桩中空闲的充电分路的插头，将需要充电的电动自行车的充电器插在所选择的插头上；

a5.用户使用微信：用户打开手机并正常登陆，点击进入供电桩公众号，通过自己绑定的主账号进入该供电桩id对应的控制后台中，通过控制后台控制进入充电界面，选择为第几路充电；

a6.用户账户充值：后台服务器对用户账户扣除充电金额并开始充电，如果账户金额不足，弹出显示账户不足的对话框，用户点击对话框进入充值界面；并再次完成上述a3步骤；

a7.进行充电：充值完成后，供电桩开始充电。

电量计量模块设置为hlw8012计量芯片，hlw8012计量芯片采用锰铜采样电阻来测量电流，并使用分压电阻来测量电压，其芯片的脉冲输出频率与电量成正比。

功率限制模块包括单片机、工作状态指示模块、数据检测模块、继电器、设定功率显示模块、实测功率显示模块、光电耦合电路和a/d转换模块，单片机分别连接工作状态指示模块、设定功率显示模块、实测功率显示模块、光电耦合电路、a/d转换电路，a/d转换电路连接数据检测模块，光电耦合电路与继电器连接，继电器和数据检测模块与保护模块串联，单片机完成数据处理和输出控制功能，数据检测模块完成对负载用电回路电流的采集功能，光电耦合电路和继电器完成控制负载用电回路通断的功能，保护模块完成短路保护功能。

用户通过向微信好友发送邀请码使其获得充电资格，具体步骤如下：e1.用户发向微信好友发送邀请码：用户打开已经绑定个人账户的手机的微信进入公众号，之后用户点击公共号的个人账户选项，手机即进入个人账户页面后，点击页面上的“家人”按钮进入“家人”界面，接着用户点击发送邀请码的按钮，跳转微信好友界面，选取想要共用账户的好友，通过微信发送；

e2.微信好友添加邀请码：微信好友微信上收到邀请码，好友通过a2、a3步骤，进入个人账户界面，个人账户界面有添加邀请码的按钮，进入后添加邀请码，弹出等待验证的对话框；

e3.用户进行确认：用户的微信公众号发出信息，提示是否确认添加到“家人”里，用户进行确认，该微信好友手机微信公众号实现了与用户一致的功能，实现该供电桩的充电、支付和扣费。

用户通过微信公众号的控制后台随时查看对应购买的供电桩的使用状态，并通过在控制后台直接开启该供电桩的某一路插头实现该插头的临时充电。

供电桩通过微信公众号实时向用户推送该用户购买的供电桩的状态信息。

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。