本发明涉及智能充电桩技术领域，尤其是涉及一种自动调度的电动汽车充电桩管理方法和系统。
背景技术：
目前，我国充电汽车的数量逐渐的增加，然而当前充电技术还处于不断的完善与发送的过程中，尚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空余充电桩，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。因此研发一种能够具有自动调度功能从而有效提升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。
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。如此一来，当车主在到达充电桩时发现无桩可用的情况后，虽然能通过预约、锁定、长时间等待的方法有序充电，但此方法使得需要充电的用户一直停留在充电桩附近、耽搁宝贵的工作生活时间，非常不利于车主的服务满意度；另一方面，充电完成后闲置下来的充电桩位必须等前一车辆及时开走，才能继续为后面等待的车辆服务，未能充分发挥应有的设备利用效率。
在发明专利cn201710257897.x《自动智能充电系统及有效解决充电桩利用率的方法》，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，然而其所述方法仅解放了充电桩管理人员，车主在等待期间需停留现场、耽搁工作生活时间的弊端仍未彻底解决，也未提及非现场支付的解决办法，通常汽车充电时长动辄达半小时，所耽搁的时间显然不可忽略；所述方法也为考虑对立体充电桩的预约、充电、支付一体的智能化管理方法。
对于发明专利cn201610239275.x《自动插接充电桩、车库、智能立体车库及充电方法》，可避免现有技术中需要人进入到车库、完成充电枪与充电桩连接的技术问题；发明专利cn201710709094.3《一种带有自动收线功能的充电桩及充电桩管理系统》，实现了充电前后电缆的自动收放，避免电缆相关故障引起的安全隐患。从而为实现更深层次的充电桩自动化水平提供较为充分的技术条件。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足，本发明旨在一种自动调度的电动汽车充电桩管理方法和系统，首先使车主输入充电参数、预付费后进行充电预约，进入自动排队状态后，车主即可离开；当排队等到后，传送装置自动将车辆移至某个空闲充电桩，并且自动连接、匹配、开始充电以及告知车主充电开始事件和预计充电时长；充电完成后自动将车辆移至出口位置，以及自动通知车主前来取车，如车主未能在规定时间内取车，系统还支持计收停车管理费，通过上述措施，以达到在电动汽车充电过程预约、移车、计费、结算过程智能化与自动化，节省车主等候时间，提高充电桩位的时间利用效率，以及由于采用自动机械传送车辆带来的空间利用效率大幅改善的技术目的。
为此，本发明所采用的技术方案是：一种自动调度的电动汽车充电桩管理方法，依次进行如下步骤：
s1、车主将电动汽车驶入等候区；
s2、车主输入充电参数和预约指令，发送到控制中心，所述输入过程通过移动端应用程序或者专用智能终端进行；
s3、控制中心返回排队信息，所述排队信息包括等候充电的汽车数量以及预计等待时长；
s4、进入自动排队状态，车主离开；
s5、判断是否排队等到，如已等到则进入下面步骤s6，否则一直等候；
s6、控制传送装置，把车辆传送到某个空闲充电桩；
s7、充电桩自动连接、匹配和开始充电过程；
s8、控制中心告知车主充电开始事件和预计充电时长，所述告知车主的方式包括手机短信通知、应用内消息通知以及专用智能终端消息通知；
s9、充电过程中不断计费，所述计费过程基于充电时间和耗电量，并且以不超过所预付费用为限度；
s10、判断是否符合已欠费、充电时间到或者已充满电三个条件之一，如符合，则进入下面步骤s11；
s11、充电桩停止充电、结算费用、打印以及通知车主前来取车，所述结算费用的过程包括对所预付费用的退还流程，通知车主的方式包括电话通知、短信息通知、应用内信息通知以及专用智能终端消息通知；
s12、控制中心控制传送装置，把车辆传送到出口位置；
s13、如车主在规定时间内取走车辆，则执行s15，使充电流程结束，否则，执行步骤s14，计收停车管理费。
其中，步骤s2车主输入过程进一步包括如下步骤：
s201、车主输入充电参数，包括充电电源类型、充电电压和充电电流，所述充电电源类型包括直流电、单相交流电和三相交流电；
s202、接收车辆obd的当前电量信息；
s203、车主发送预约指令到中控制中心，所述预约指令的数据部分包括充电参数信息、车辆识别信息和充电桩场地识别信息；
s204、控制中心粗算计费信息及充电时长，并完成预付费过程。
进一步地，s204所述粗算充电时长的过程包括如下步骤：
s206、判断所用的充电方式，并分别采取不同执行步骤：
s2071、如按照固定时间充电，则预计充电时长等于所输入充电时长；
s2072、如按照固定费用充电，则预计充电时长等于预付费用除以电价以及充电功率的商；
s2073、如采用固定电量方式充电，则预计充电时长等于电动汽车新增充电电流除以充电功率的商；
其中，所述充电功率为电动汽车的充电电压和充电电流的乘积。
进一步地，s204所述预付费为在线支付，所用支付方法包括移动支付、应用内支付、专用ic卡支付和银行卡协议支付的其中一种或者数种。
进一步地，s11所述停止充电过程包括使充电桩自动断开充电回路、收线以及关闭汽车充电舱盖的过程。
更优地，s11包括如下步骤：
s1101、控制中心通知车主前来取车；
s1102、充电桩本地声光报警，以提醒管理人员前来处理；
s1103、管理人员进行人工断开充电回路、收线以及关闭汽车充电盒盖的过程；
s1104、控制传送装置将车辆移至出口位置；
s1105、结算费用与打印明细单，所述结算费用过程还包括将未用完的预付费用退返车主的流程。
本发明还提出一种自动调度的电动汽车充电桩管理系统，包括汽车充电器、充电桩、控制中心和车主智能终端，所述汽车充电器与充电桩通过标准充电电缆相连接，充电桩与控制中心通过有线网络相连接，充电桩与车主智能终端通过无线网络相连接；所述汽车充电器还连接有车载电子系统，所述车载电子系统通过无线网络与车主智能终端相连接；所述充电桩还连接有传送装置，充电桩与传送装置之间具有有线网络连接。其中：
所述车主智能终端用于进行充电预约、预付费、结算以及接收充电相关事件通知；
所述传送装置用于对充电车辆从等候区移动到充电桩，以及从充电桩移动到出口位置；
所述充电桩用于对待充电的电动汽车进行自动连接、匹配、充电、计费、清单打印以及对充电数据实时汇总上传控制中心。
更优地，所述车主智能终端为通用智能手机，并且安装有用于充电预约和充电状态查看的专用应用程序。
更优地，所述车主智能终端为充电桩管理系统专用的智能数据终端。
进一步地，所述车主智能终端的预付费功能通过在线支付，支付方式包括移动支付、应用内支付、专用ic卡支付和银行卡协议支付。
进一步地，所述充电桩进一步包括充电控制装置，以及与充电控制装置通过线缆相连接的自动连接装置、电源接口、计费装置、充电接口、数据通信接口和打印装置；
所述电源接口通过电力电缆与外部充电电源相连接，充电控制装置内部包含多个电源转换模块，用于对不同充电规格进行适配；
所述充电接口为标准充电电缆接口，其与汽车充电器相连接，所述数据通信接口为有线网络接口，其与控制中心相连接。
进一步地，所述计费装置的计费过程基于充电时间和耗电量，并且以不超过所预付费用为限度。
本发明具有如下有益效果：
首先，本发明通过使车主预约充电、预付费然后排队，在排队等到后由传送装置自动把车辆传送到某个空闲充电桩并且自动开始充电过程，从而避免车主必须现场等候排队充电的麻烦，对于动辄半小时充电时间，有助于大幅提升电动车主充电体验和服务满意度；
其次，本发明通过传送装置，将充电完成的电动汽车自动移至出口位置，从而及时腾出宝贵的充电桩位，提高充电桩时间利用效率并增加其充电经营收入；
最后，本发明通过传送装置自动化移车，可在较高位置进行，相比人工方式的移车可节省地面错车、车移位所需的额外面积，有助于构建密集型、立体布局的大规模自动化充电经营场所，并具有更高的充电桩位空间利用效率。
附图说明
图1是一种自动调度的电动汽车充电桩管理方法的流程图，
图2是车主输入过程的执行流程图，
图3是粗算充电时长的执行流程图，
图4是充电阶段的转换逻辑示意图，
图5是一种自动调度的电动汽车充电桩管理系统的组成结构示意图，
图6是一种自动调度的电动汽车充电桩管理系统中充电桩的组成结构示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
本发明所述的一种自动调度的电动汽车充电桩管理方法，其流程图如图1所述，依次进行如下步骤：
s1、车主将电动汽车驶入等候区；
s2、车主输入充电参数和预约指令，发送到控制中心，所述输入过程通过移动端应用程序或者专用智能终端进行；
s3、控制中心返回排队信息，所述排队信息包括等候充电的汽车数量以及预计等待时长；
s4、进入自动排队状态，车主离开；
s5、判断是否排队等到，如已等到则进入下面步骤s6，否则一直等候；
s6、控制传送装置，把车辆传送到某个空闲充电桩；
s7、充电桩自动连接、匹配和开始充电过程；
s8、控制中心告知车主充电开始事件和预计充电时长，所述告知车主的方式包括手机短信通知、应用内消息通知以及专用智能终端消息通知；
s9、充电过程中不断计费，所述计费过程基于充电时间和耗电量，并且以不超过所预付费用为限度；
s10、判断是否符合已欠费、充电时间到或者已充满电三个条件之一，如符合，则进入下面步骤s11；
s11、充电桩停止充电、结算费用、打印以及通知车主前来取车，所述结算费用的过程包括对所预付费用的退还流程，通知车主的方式包括电话通知、短信息通知、应用内信息通知以及专用智能终端消息通知；
s12、控制中心控制传送装置，把车辆传送到出口位置；
s13、如车主在规定时间内取走车辆，则执行s15，使充电流程结束，否则，执行步骤s14，计收停车管理费。
本发明通过传送装置自动化移车，可安装在较高位置进行移车。相比人工方式的移车，可明显节省地面错车、车移位所需的额外面积，从而有助于构建密集型、立体布局的大规模自动化充电经营场所，并具有更高的充电桩位空间利用效率。
所述传送装置类似于生产流水线传送带，并且附带举升装置，可在脱离地面的情况下、从高空将车辆移至所需的充电桩位置，无需车辆顺次排队进场与离场；由于传送装置自动完成车辆姿态调整，从而大幅节省人工错车、移车所需的地面额外空间，提高充电桩位的空间利用效率。在发明专利cn201610239275.x《自动插接充电桩、车库、智能立体车库及充电方法》中，当电动汽车需要充电时，只需将充电枪大致连接电动汽车，而充电桩本体通过无线通讯模块，智能化地与充电枪之间完成插头精准对接，可避免现有技术中需要人进入到车库、完成充电枪与充电桩连接的技术问题；发明专利cn201710709094.3《一种带有自动收线功能的充电桩及充电桩管理系统》，则实现了充电前后电缆的自动收放，避免电缆相关故障引起的安全隐患。
本发明通过传送装置将充电完成的电动汽车自动移至出口位置，而不需要等待车主前来、将车辆移出或者排队移出充电桩位，从而及时腾出宝贵的充电桩位，有利于提高充电桩时间利用效率，并增加其充电经营收入。
其中，步骤s2车主输入过程如图2所示，进一步包括如下步骤：
s201、车主输入充电参数，包括充电电源类型、充电电压和充电电流，所述充电电源类型包括直流电、单相交流电和三相交流电；
s202、接收车辆obd的当前电量信息，所述接收过程是车主智能终端对来自车载电子系统数据信息的无线网络接收；
s203、车主发送预约指令到中控制中心，所述预约指令的数据部分包括充电参数信息、车辆识别信息和充电桩场地识别信息，还可进一步包含车主联系方式与支付方式；
s204、控制中心粗算计费信息及充电时长，并完成预付费过程。
在s204所述粗算充电时长的过程中，其进一步的执行流程如图3所示，包括如下步骤：
s206、判断所用的充电方式，并分别采取不同执行步骤：
s2071、如按照固定时间充电，则预计充电时长等于所输入充电时长；
s2072、如按照固定费用充电，则预计充电时长等于预付费用除以电价以及充电功率的商；
s2073、如采用固定电量方式充电，则预计充电时长等于电动汽车新增充电电流除以充电功率的商。
在上述步骤中，所述充电功率为电动汽车的充电电压和充电电流的乘积；对于三相交流电充电功率等于充电时三相线电压与充电电流的乘积。
s204所述预付费过程，为在线支付；所用支付方法包括移动支付、应用内支付、专用ic卡支付和银行卡协议支付的其中一种或者数种。移动支付通常包括微信支付和支付宝，应用内支付是指由充电桩营运商自主开发的应用程序内自带的支付功能；专用ic卡支付则通过刷卡现场支付预付费用，银行卡协议支付通过建立车主、充电桩营运单位以及银行卡发行单位三方的扣款协议，充电支付时自动从关联银行卡扣除所需款项。
以上所有支付方法同时具有资金返还功能，以便在充电结束后自动可将未用完的预付资金返还。
为更清晰的描述上述充电过程，本发明所述的一种自动调度的电动汽车充电桩管理方法各充电阶段/状态的转换逻辑如图4所示，包括如下5种状态：
p1、等候充电状态，具体是指车主将待充电车辆驶入等候区、车主已输入充电参数和预约指令后所处的状态；
p2、准备充电状态，在此阶段车辆排队已等到，使传送装置将车辆移至空闲充电桩、自动连接、匹配和告知车主，并且进入随时可以充电的状态；
p3、充电中状态，在此状态下车辆和充电桩已连接好，充电过程中不断计费；
p4、等候取车状态，是指已充电完成，并且已进行断电、结算费用、打印、通知车主以及将车辆移至出口位置后所处的状态，充电完成的条件包括预付费用用完、充电时间到以及已充满电三种；
p5、充电流程终结状态，在此流程发生时，车主已取走车辆；如取车时超过规定时间，则需通过所述管理系统额外计收停车管理费。
s11步骤所述的停止充电过程，包括使充电桩自动断开充电回路、自动收线以及自动关闭汽车充电舱盖的过程。
实施例1
在一种更优的实施例中，s11所述的停止充电过程可结合人工操作，包括如下步骤：
s1101、控制中心通知车主前来取车；
s1102、充电桩本地声光报警，以提醒管理人员前来处理；
s1103、管理人员进行人工断开充电回路、人工收线以及人工关闭汽车充电盒盖的过程；
s1104、控制传送装置将车辆移至出口位置；
s1105、结算费用与打印明细单，所述结算费用过程还包括将未用完的预付费用退返车主的流程。
本发明还提出一种自动调度的电动汽车充电桩管理系统，其组成结构如图5所示，包括汽车充电器2、充电桩4、控制中心1和车主智能终端3，所述汽车充电器2与充电桩4通过标准充电电缆相连接，充电桩4与控制中心1通过有线网络相连接，充电桩4与车主智能终端3通过无线网络相连接；
所述汽车充电器2还连接有车载电子系统6，所述车载电子系统6通过无线网络与车主智能终端3相连接；
所述充电桩4还连接有传送装置5，充电桩4与传送装置5之间具有有线网络连接。
所述车主智能终端3用于进行充电预约、预付费、结算以及接收充电相关事件通知；
所述传送装置5用于对充电车辆从等候区移动到充电桩，以及从充电桩移动到出口位置；
所述充电桩4用于对待充电的电动汽车进行自动连接、匹配、充电、计费、清单打印以及对充电数据实时汇总上传控制中心。
实施例2
在一个更优的实施例中，所述车主智能终端3为通用智能手机，并且安装有用于充电预约和充电状态查看的专用应用程序。
实施例3
在一个更优的实施例中，所述车主智能终端3为充电桩管理系统专用的智能数据终端。
所述车主智能终端3的预付费功能通过在线支付，支付方式包括移动支付、应用内支付、专用ic卡支付和银行卡协议支付。
所述充电桩4进一步的组成结构如图6所示，包括充电控制装置401，以及与充电控制装置401通过线缆相连接的自动连接装置402、电源接口403、计费装置404、充电接口405、数据通信接口406和打印装置407；
所述电源接口403通过电力电缆与外部充电电源相连接，充电控制装置401内部包含多个电源转换模块，用于对不同充电规格进行适配；
所述充电接口405为标准充电电缆接口，其与汽车充电器2相连接；
所述数据通信接口406为有线网络接口，其与控制中心1相连接。
所述充电接口(405)的标准充电电缆接口符合gb/t20234.2-2015、gb/t20234.3-2015和gb/t27930-2015的标准要求，同时包含电力线缆和通信线缆。
其中：所述计费装置(404)的计费过程基于充电时间和耗电量，并且以不超过所预付费用为限度。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。