一种智能共享充电桩系统、使用方法及共享商业模式与流程

本发明涉及电动汽车的充电桩及互联网技术领域，具体为一种智能共享充电桩系统、使用方法及共享商业模式。

背景技术：

随着新能源汽车推广和普及，新能源汽车的使用数量正在快速增加。与新能源汽车密切相关的一项设施就是充电桩，目前充电桩的主要形式为车主私有，专车专用，使用率相对较低。同时，由于充电桩建设数量远小于新能源汽车的数量，充电桩需求缺口大，而现有公用充电桩使用不便，一桩一位，投入成本高，轮转效率低，收益较慢，推广阻力较大。传统充电桩的技术特点又使得它很难做到共享闲时资源，资源浪费明显。对于公用的充电桩，一桩一位，充电需要车主留守排队，充完电又需要及时移车，否则会影响后面排队车辆的使用，而且充电时间一般都需要几个小时，导致传统充电桩使起来非常不便，对充电桩的共享带来技术瓶颈。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种高效的智能充电桩，可满足于任何分布形式的停车位上，车辆充电的问题。包括公共停车场停车位，个人停车位，路边国资停车位等，各种类型的停车位。实现移动式充电桩，满足停放在不同区域和位置的车辆，在停车位没有安装充电桩时也可召唤充电桩为其车辆充电。结合运用了“物联网+”的概念，把线下共享资源投放到线上，方便车主在线搜索选择可用桩位，远程召唤充电桩，实现充电无需排队等候、可多车共享一桩、在线预约充电时段等关键技术，为充电桩的推广布局提供有力技术支持。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种智能共享充电桩系统，包括智能充电桩、共享充电管理平台、app用户端；

智能充电桩包括充电桩壳体及充电桩智能控制模块，充电桩壳体为固定式或为设置自动行走车轮的自动行走式壳体，还包括至少一处与电力线连通的用于自动操作充电或归位的接触装置，充电桩智能控制模块电连接显示模块、人机交互模块、数据通讯模块、输入端控制模块和输出端控制模块；

人机交互模块至少用于设定基础参数、充电条件和价格；

显示模块至少用于显示人机交互信息和充电状态信息；

数据通讯模块用于联网及信息收发，使智能充电桩实现信息共享；

输入端控制模块用于控制、检测、统计电量的输入情况；

输出端控制模块用于控制、检测、统计电量的输出情况；

共享充电管理平台用于记录和分析用户的参数并统筹管理智能共享充电桩系统的各种指令；

app用户端用于通过对共享充电管理平台进行人机信息交互，通过共享充电管理平台向智能充电桩下达指令，并对智能充电桩扫码付费，启动充电程序。

进一步的，智能充电桩还包括用于移动、定位、识别、与用户车辆对接的rfid读卡器或/和红外接收器或/和摄像头装置或/和霍尔传感器，rfid读卡器或/和红外接收器或/和摄像头装置或/和霍尔传感器与充电桩智能控制模块电连接。

进一步的，接触装置为插座或充电线或机械臂，优选的机械臂为充电枪；

一台智能充电桩至少包括两种不同类型的接触装置。

进一步的，还包括监控系统，用于实时监控电量，充满自动停止，自动断开充电头；对充电电池寿命进行监控，并对充电电池里程进行监控，提醒电池可使用寿命。

进一步的，包括无线探测模块和无线充电控制模块，无线探测模块和无线充电控制模块用于与车辆的无线充电装置配套使用，无线检测接触装置，当接触装置靠近车辆的充电口时，自动弹开充电盖，接触装置自动定位充电位置，自动对位，自动连接，自动控制充电，自动归位。

进一步的，还包括自动结算模块，用于根据充电信息自动扣款结算。

进一步的，包括导航服务模块和定位模块，用于智能充电桩找到预约充电用户车辆和预约用户找到被预约的智能充电桩。

一种智能共享充电桩系统的使用方法，基于权利要求上述智能共享充电桩系统，包括以下步骤：

1).首次使用用户面向共享充电管理平台进行注册，通过手机短信验证，注册成功；

2).管理者在共享充电管理平台设置智能充电桩参数，设置智能充电桩共享价格和收费模式，设置智能充电桩当前位置；

3).充电时，用户登录app用户端，搜索空闲充电桩，选择空闲充电桩，向共享充电管理平台预约下单，也可以在区域内召唤充电车为其充电；

4).下单成功，共享充电管理平台将成功通知推送至用户手机，订单生成；

5).通过导航服务和定位服务，用户找到预约智能充电桩，或移动式的智能充电桩通过车牌识别模块找到用户绑定的对应车牌自动找到预约用户车辆；

6).用户先进行扫码付费，然后智能充电桩开始充电，同时共享充电管理平台开始进行自动计费计时，用户也可通过app预约时直接支付费用；

7).设定一个充电截止时间，用户充电时间在到达该时间之后系统通过app向用户发送提醒，若是用户需要继续为车辆充电，则再次购买充电时间即可。用户充电完成后，订单自动结束，所述共享充电桩可以自动回归待机位置或者直接前往下一个充电位置为其他车辆充；

进一步的，步骤5)和6)中，对于移动式的智能充电桩，订单成功后，智能充电桩启动作为接触装置的自动探测机械臂，探测车辆充电口，找到充电接口后，感应打开充电接口，自动插入充电线，并进行连接探测，若连接导通，则开始充电并计费，步骤7)中对于移动式的智能充电桩，智能充电桩充电完毕后，自动探测机械臂自动断开连接归位。

一种智能共享充电桩系统共享商业模式，基于上述智能共享充电桩系统及其使用方法，共享充电管理平台对各区域范围内的共享智能充电桩的经营权进行出租，租赁者按时间计或按受益计对平台缴纳租金或分红，租赁者享有对租赁智能充电桩的管理权，开通租赁者通过共享充电管理平台与用户app客户端进行信息对接的通道；共享充电管理平台开设对用户信用评级模块，或与其它金融平台合作给用户自动授信，并根据用户的信用等级开设奖励形式的优惠活动。

进一步的，在共享充电管理平台设置广告模块，广告模块至少包括手机app广告和车身广告，置入自营模式或平台广告模式的与车辆相关的产业展示和/或产业链接，用户app客户端进行广告展示和/或链接连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于:

本发明具有如下有益效果：可满足于任何分布形式的停车位，结合运用了“物联网+”的概念，把线下共享资源投放到线上，方便车主在线搜索选择可用桩位，实现充电无需排队等候、可多车共享一桩、在线预约充电、用户可远程控制充电、无需在现场排队等候等关键技术，一台充电桩设置多种、多个充电接口，可以适应一机多充和多种充电方式，为充电桩的推广布局提供有力技术支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例中智能充电桩的结构爆炸图；

图2是本实施例中智能充电桩智能控制模块2的示意框图；

图3是本实施例中智能充电桩移动识别技术的使用流程示意框图；

图4是本实施例中智能充电桩自动充电流程的示意框图；

图5是本实施例中智能充电桩系统的使用方法的流程示意框图；

图6是充电桩壳体的实际使用效果图；

图7是图6中b处的局部放大图；

其中，1-充电桩壳体，11-充电桩后盖，12-充电桩前盖，121-显示屏，122-指示灯，123-电源按钮，124-电源盖，13-后壳，2-充电桩智能控制模块，3-充电枪，4-显示模块，5-人机交互模块，6-数据通讯模块，7-输出端控制模块，8-充电电流检测模块，9-充电电能统计模块，10-紧急控制模块，13-业务服务端，14-防盗模块，15-行走车轮；101-场地；102-车辆；103-轨道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：如图1至5所示，一种智能充电桩系统，包括智能充电桩、共享充电管理平台、app用户端；

共享充电管理平台用于记录和分析用户的参数并统筹管理智能共享充电桩系统的各种指令；

app用户端用于通过对共享充电管理平台进行人机信息交互，通过共享充电管理平台向智能充电桩下达指令，并对智能充电桩扫码付费，启动充电程序。

智能充电桩，包括充电桩壳体1及充电桩智能控制模块2，充电桩壳体1包括充电桩后盖11和与之配合的充电桩前盖12，充电桩后盖11上设置接触装置安装位，用于安装或放置接触装置，充电桩前盖12上设置显示屏121、指示灯122和电源按钮123，电源按钮123上设置电源盖124；充电桩壳体1还包括设置于充电桩后盖11后方的后壳13，用于保护充电桩壳体1，充电桩壳体1底部设置行走车轮15，行走车轮15连接驱动装置，驱动装置的控制系统与充电桩智能控制模块2集成设置。智能充电桩两侧各设置一处与电力线连通的用于自动操作充电或归位的充电枪3，还设置两处用于充电的插座。充电桩智能控制模块2电连接显示模块4、人机交互模块5、数据通讯模块6、输入端控制模块和输出端控制模块7；输入端控制模块包括充电电流检测模块8和充电电能统计模块9，充电电流检测模块8和充电电能统计模块9检测电路输入端至电路输出端之间的电量信息，传输给充电桩智能控制模块2。输出端控制模块7与充电桩智能控制模块2之间设置紧急控制模块10，用于在紧急情况下充电桩智能控制模块2对输出电路进行紧急控制；输出端控制模块7连接充电枪和插座的输入端口，控制充电枪3和插座的智能动作和电路的导通或闭合。显示模块4至少用于显示人机交互信息和充电状态信息；人机交互模块5至少用于设定基础参数、充电条件和价格；数据通讯模块6包括以太网、4g/gprs、gps/bd和蓝牙传输和433通讯方式，并与业务服务端13连通，用于联网及信息收发，使智能充电桩实现信息共享。充电桩智能控制模块2还包括防盗模块14，用于智能充电桩非按程序正常移动时进行自我锁定，并发出报警信号。智能充电桩还设置线缆自动收卷收卷装置，用于自动收卷接触装置线缆。

优选地，本发明所述的智能充电桩还包括有车牌识别模块，车牌识别可以通过对车牌的识别从而能够记录车辆的信息，并做记录然后反馈给共享充电管理平台，共享充电管理平台通过对用户的行为通过大数据进行分析，从而能够定向的推送广告、掌握客户需求，从而能够进行全产业链的联系和整合并在实际使用过程中，还可以通过车牌识别模块找到用户绑定的车牌从而给对应车辆进行充电，用于克服在日常工作中光光依靠卫星定位系统定位不够细致的问题。本技术方案所述的车牌识别装置优先的可以参考，中国实用新型专利，申请号：201721169846.3，所公开的一种一种车牌识别系统。所述车牌识别模块用于识别用户的车辆信息与订单信息并将该信息传递至结算模块，同时还可以用于保障移动式充电桩在车上无人时也可实现远程召唤充电。

还包括监控系统，用于实时监控电量，充满自动停止，自动断开充电头；对充电电池寿命进行监控，并对充电电池里程进行监控，提醒电池可使用寿命，并根据需要给出检测、保险和更换建议。

智能充电桩上还设置无线探测模块和无线充电控制模块，无线探测模块和无线充电控制模块用于与车辆的无线充电装置配套使用，无线检测接触装置，当接触装置靠近车辆的充电口时，自动弹开充电盖，接触装置自动定位充电位置，自动对位，自动连接，自动控制充电，自动归位。还设置电气火灾检测装置，用于火灾前兆监测，并可配备灭火装置。本发明系统还包括自动结算模块、导航服务模块和定位模块，自动结算模块用于根据充电信息自动扣款结算，导航服务模块和定位模块，用于智能充电桩找到预约充电用户车辆和预约用户找到被预约的智能充电桩。

如图3所示，智能充电桩的移动技术同时使用四种技术来识别到达指定车位。开启充电桩电源，初始化系统，可进行移动监测模式的选择：第一种技术是rfid技术的使用：在充电桩上安装rfid读卡器，充电桩在移动的时候对周边的rfid进行扫描，每个车位上布置一个rfid标签，当移动桩扫描到指定的位置时表示充电桩到达位置。第二种技术是使用红外编码的方式：在每个停车位上安装一个红外发生器，移动充电桩上设置红外接收器，移动充电桩在移动的过程中会接收编码信息，当接收到红外编码信息和要到达的目的车位相同时表示已经到达目的车位移动停止。第三种技术是图像处理技术：移动充电桩上设置摄像头，在移动过程中启动摄像头拍照技术对地面上的车位编号实时扫描，扫描到车位编码与要达到的目的车位相同时，表示已经到达目的车位车位移动停止。第四种是采用霍尔传感器计数的方式：安装的时候输入当前位置，每个车点上安装一个磁铁，每次移动的时候充电桩会进行一个位置加减操作，最后根据目的地来计算出需要经过的点数，这样也能快速的移动到用户指定车位。用户召唤过程中还会动态的为用户分配最近的一个充电桩来进行合理的移动。充电桩同时兼任四种技术，用户安装过程中可以灵活选择使用哪种技术进行移动更能适应更多场合，指定技术收到召唤指令，进行计算路径，最近的充电桩相应，启动充电桩的动力系统，使充电桩自动行驶，当探测到目标位置信息，充电桩停止移动，提示欢迎使用信息，并进行充电程序。移动的过程中强电电缆在导轨槽上随着设备移动而移动，保证在移动的过程中电缆始终能为移动式充电桩供电。所述rfid读卡器或/和红外接收器或/和摄像头装置或/和霍尔传感器与充电桩智能控制模块的有线或无线连接。

本发明的智能充电桩系统还设置以下功能：无线感应充电，移动式智能充电桩通过壳体上的车轮沿设置在地面下的轨道行驶，进一步使通过地面上黑色磁粉画线(直线或曲线)和车上的对应结构感应，寻线确定行驶轨迹；设置物业平台：针对物业提供物业管理平台；共享充电管理平台进行后台管理，包括账户统计，会员信息设置与会员管理，误拨报警处理，触摸屏设置，对充值信息，消费记录明细，充电状态，及设备信息进行实时监控；只会刺激微信和支付宝等支付方式；用户使用或操作设备时提供相应的语音提示及警示；当设备检测到没有负载时自动断电进入省电模式；设备检测到充电电流小于最小充电电流时自动断开并结账。

因此总结起来说，本智能充电桩系统至少拥有两种有线充电和无线充电两种模式，所谓的有线充电是充电桩自身带有电源线，电源线一端连着充电柱另一端连着外电源，在日常使用中，外电源通过充电桩给车辆充电；所谓的无线充电模式可以是充电桩自己带一个电池组，并利用自身所带的电池组作为电源给车辆充电。

如图4和5所示，一种智能充电桩系统的使用方法，基于权利要求上述智能共享充电桩系统，包括以下步骤：

1).首次使用用户面向共享充电管理平台进行注册，通过手机短信验证，注册成功；

2).租赁者在共享充电管理平台设置智能充电桩参数，设置智能充电桩共享价格和收费模式，设置智能充电桩当前位置；

3).充电时，用户登录app用户端，搜索空闲充电桩，选择空闲充电桩，向共享充电管理平台预约下单，也可以在区域内召唤充电车为其充电；

4).下单成功，共享充电管理平台将成功通知推送至用户手机，订单生成；

5).通过导航服务和定位服务，用户找到预约智能充电桩，或移动式的智能充电桩通过车牌识别模块找到用户绑定的对应车牌自动找到预约用户车辆；

6).用户先进行扫码付费，然后智能充电桩开始充电，同时共享充电管理平台开始进行自动计费计时；用户也可通过app预约时直接支付费用；

7).设定一个充电截止时间，用户充电时间在到达该时间之后系统通过app向用户发送提醒，若是用户需要继续为车辆充电，则再次购买充电时间即可；用户充电完成后，订单自动结束，所述共享充电桩可以自动回归待机位置或者直接前往下一个充电位置为其他车辆充；

进一步的，步骤5)和6)中，在实际应用过程中，计费至少有按次数计费和按时间计费两种模式，如果采用按次数计费的模式，是每次把给车辆把电充满就自动停止了，然后通过app程序给用户一个消息。

如果按照时间计费则按照步骤7)中所述的步骤进行，例如：设定一个充电截止时间为10分钟，在用户充电时间截止前10分钟，系统通过app向用户发送提醒，若是用户需要继续为车辆充电，则再次购买充电时间即可。

步骤5)和6)中，对于移动式的智能充电桩，订单成功后，智能充电桩启动作为接触装置的自动探测机械臂，探测车辆充电口，找到充电接口后，感应打开充电接口，自动插入充电线，并进行连接探测，若连接导通，则开始充电并计费，步骤7)中对于移动式的智能充电桩，智能充电桩充电完毕后，自动探测机械臂自动断开连接归位。或者可以通过自动探测车辆无线充电位置，若无线检测正常，也可进行无线充电。

本技术方案所述的收费模式可以通过app程序设计成按次收费，也可以按时间收费等其他多种模式。

一种智能共享充电桩系统共享商业模式，基于上述智能共享充电桩系统及其使用方法，共享充电管理平台对各区域范围内的共享智能充电桩的经营权进行出租，租赁者按时间计或按受益计对平台缴纳租金或分红，租赁者享有对租赁智能充电桩的管理权，开通租赁者通过共享充电管理平台与用户app客户端进行信息对接的通道；共享充电管理平台开设对用户信用评级模块，或与其它金融平台合作给用户自动授信，并根据用户的信用等级开设奖励形式的优惠活动。计费方式按实际使用电量计费，可分高峰时段、平段、低谷时段不同收费；地图展示用户所在位置附近设备；远程手机app终端实时查看充电状态，追加充电，或关停充电等；收入定时提现；设备与app绑定；绑定公司的微信公众号。等在共享充电管理平台设置广告模块，广告模块至少包括手机app广告和车身广告，置入自营模式或平台广告模式的与车辆相关的产业展示和/或产业链接，用户app客户端进行广告展示和/或链接连接。

本实施例的智能充电桩，可自动根据用户预约的位置信息，自行行驶到用户车辆附近，通过自动控制接触装置自动感应用户车辆充电位置，并自行充电，并通过输入端控制模块检测并控制充电量，充电结束后，充电枪3自动归位或自动关闭；智能充电桩根据预约情况自动行驶到下一个预约用户车辆附近进行充电或自行行驶回原位置；本实施例的智能充电桩支持客户远程操作，通过网络通讯控制预约充电，智能充电桩根据预约分配情况自行操作充电过程，无需用户在场等候也无需人工操作，智能化程度较高，可满足于任何分布形式的停车位和任何形式的充电接口方式，可多车共享一桩，为充电桩的推广布局提供有力技术支持，结合现有技术就可实现充电桩的分时共享，解决了用户需排队等候充电的问题。

实施例二：如图6-7所示：本实施例与实施例一基本一致，其不同点在于：优选地，所述智能充电桩还包括有无线充电模块，本实施例所述的无线充电模块可以参考无线充电技术(英文：wirelesschargingtechnology；wirelesschargetechnology)源于无线电能传输技术，可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。大功率无线充电常采用谐振式(大部分电动汽车充电采用此方式)由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。可以参考百度百科中，关于对汽车无线充电的描述。具体的，可以参考[中国发明]cn201610514212.0具体的公开了一种汽车无线充电系统及汽车无线充电装置。这样的设置就可以当车辆靠近所述智能充电桩就可以自动的触发充电从而实现自行充电的功能。

优选地，所述智能充电桩还包括有电量提示模块和安全控制模块，该电量提示模块可以让充电桩在充电结束之后，感知自己的电量情况，如果感知到电量低于一次充电的量就先回去给自己充电。所述电量提示模块相关技术可以参考[中国实用新型]cn201020603204.1具体的公开了一种电量监测系统。所述安全控制模块可以参考[中国实用新型]cn201620200802.1具体的公开了一种电动自行车智能充电安全管理装置也可以参考[中国发明,中国发明授权]cn201510219646.3具体的公开了一种充电电池安全性检测方法、充电电池安全性检测电路及充电器，上述两种技术方案具体的说明了一种充电过程中的安全监测和控制的原理，以及通过监测从而可以通过安装火灾报警器自动识别火灾并在火灾无法控制的时候，通过预想设定的程序自动进入设定好的无人区域。

本技术方案具体的说明了一种智能充电桩的充电形式，通过充电桩自带一套大功率电池组，可以根据车辆位置的不同，自动移动到车辆旁边为车辆实现充电。

所述的共享充电桩系统中的充电桩，设定设备功能和故障自我检测功能，同时在各个电气回路中安装了电气火灾监测系统及对应的自动灭火设备，一旦发现存在电路安全隐患，待机状态下自动报警至平台并从平台上下线。正在充电时出现安全隐患报警，则自动停止充电并断开电源，通过平台进行检修提醒，系统自动分配其他空闲充电桩为车辆充电。本技术方案所述的电路安全隐患功能，可以参考中国实用新型专利，申请号：201220014997.2，具体的公开了一种车辆行车前安全隐患检查提醒装置。

实施例三：本实施例与实施例一基本一致，其不同点在于：所述充电桩智能控制模块还包括有预约模块，预约模块可以根据客户提前下单的情况，由所述共享充电管理平台通过大数据管理方式分析出最佳的充电方案，该方案能解决：包括由哪个智能充电桩执行充电任务，到达哪个位置如何到达等问题。

工作原理：本实用新型通过在一个场地101上设置固定的轨道103，当车辆102驶入设定的停车位的时候，充电桩壳体1就可以通过轨道103在设定好的路径上行驶，从而能够实现给车辆充电的目的。

因此本发明所述的智能充电桩包括充电桩壳体及充电桩智能控制模块，至少一种连接着外部电源线，在固定路径上给车辆进行充电，还包括一种自身储备大功率电池组，根据车辆停放位置不同，不与外路电源线联通，自动移动到车辆旁为其充电；并通过实施例二：实现无线充电的功能和充电桩电池组安全监测的功能。从而可以适应多种环境需要，或静止或移动的为车辆充电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。。