一种基于区块链技术的电力管理系统的制作方法

本发明属于电力管理技术领域，具体的说是一种基于区块链技术的电力管理系统。

背景技术：

区块链(blockchain)技术是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法，其特点是去中心化、公开透明。区块链是比特币的一个重要概念，它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块，同时，由于区块链中数据块生成机制，上链的数据修改时必须超过半数节点通过才能成功完成修改，且修改操作本身同样被记录在链上，为数据溯源提供准确依据，从而使区块链上数据不可伪造、不可虚构、不可篡改，并保证数据公开透明。

目前，随着国家政策的鼓励和互联网企业的加入，新能源汽车发展的越来越快市场越来越大，但随之而来的电动汽车充电问题也显得越来越突出，其中，建设的充电桩数量越来越多，但是充电桩的归属各不相同，大部分充电桩长时间闲置，同时，需要充电的人员寻找充电桩较为困难，难以找到充电桩为汽车充电，同时，这些充电桩的质量不一、兼容性较低，时常因为不兼容导致车主无法使用充电桩进行充电，影响车主用车。因此，建立共享充电桩，合理分配充电桩资源，避免充电桩闲置，提高充电桩的兼容性，从而解决车主对汽车充电时寻找充电桩较为困难的问题成为一种可行的方案

现有技术中也存在部分技术方案，如申请号为cn201711044800.3的中国专利，包括现场控制器和连接在现场控制器上的rfid识别模块、显示屏、数据库、整流变压模块和继电器，所述继电器通过上连接有充电接头，所述整流变压模块通过保险装置接入电力线；通过在共享汽车里安装rfid芯片，将该车型的充电参数录入rfid芯片中，充电时充电桩通过rfid识别模块读取对应车辆中的rfid芯片，获取充电参数发送到现场控制器，现场控制器根据充电参数控制继电器和整流变压器动作，该方案中通过获取车辆充电参数，提高充电桩的兼容性，但是，在使用过程中充电前使用者进行的前置操作流程较多，使用者等待时间较长，用户体验不佳，同时，在充电过程中没有对车辆以及使用者的验证过程，使用者可能存在被假冒充电桩欺骗的可能，导致使用者出现资金损失或导致车辆损坏，同时，在充电过程中，同区域充电桩同时进行充电，用电高峰时对电网压力较大。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，解决充电桩普及度低、兼容性差，使用过程中充电桩充电前、充电中以及充电完成后支付过程中的认证问题，本发明提出一种基于区块链技术的电力管理系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述一种基于区块链技术的电力管理系统，包括服务器端、移动端以及充电桩；所述服务器端运行于云端服务器中；所述移动端安装手机、平板电脑、车载导航等可联网智能设备；所述服务器端用于处理分析移动端以及充电桩发送的信息，并返回处理结果；所述充电桩用于对电动汽车进行充电；所述服务器端接收以及发送的数据和指令将被存储到对应的主权区块链网络中，进行备份保存；

所述服务器端包括通信模块、分析模块、存储模块、导航模块、计费模块；

所述移动端包括通信模块、定位模块、验证模块、支付模块；所述移动端在用户初次安装时，用户输入车辆型号信息，用户输入的信息通过移动端的通信模块发送至服务器端，并保存在存储模块中，移动端不保存用户信息；所述移动端安装时需要输入与相关的唯一性编码进行绑定；所述移动端可通过蓝牙与电动汽车的中控系统连接；所述同一电动车辆可以存在多个移动端，但仅与车辆蓝牙配对连接的移动端可向服务器端发送数据，其他移动端可接收移动端发出的报警信息；

所述充电桩包括电源模块、定位模块、控制模块、变频模块、计量模块、发声模块、通信模块；所述电源模块包括充电枪；所述充电枪用于直接连接车辆与充电桩；所述充电桩设置有各自唯一的编号；

所述服务器端接收到移动端发出的充电申请，服务器端根据移动端的唯一编码，调取车辆数据，分析模块根据车辆数据进行分析，确定满足充电要求的充电桩的唯一编号；所述服务器端根据唯一编号调取对应充电桩当前状态信息，通过分析模块筛选出当前处于闲置状态的充电桩的唯一编号，之后，通过唯一编号调取充电桩位置信息；所述导航模块调取发出充电申请的移动端上定位模块发出的位置信息与充电桩位置信息，规划出最佳路径，并通过通信模块发送至移动端；所述移动端接收到路径规划信息后，开始导航，指引车辆行进路线；

所述待充电车辆达到充电桩处后，驾驶员将充电桩上的充电枪插入到车辆充电口内；所述电源模块检测到电路连通，通过充电桩内的通信模块向服务器端发出请求开始充电信号并将定位模块生成的位置信息伴随发送至服务器端；所述服务器端接收到请求开始充电信号后，服务器端接收前述发出充电请求的移动端的位置信息，通过分析单元对移动端位置信息与充电桩位置信息进行对比，确认两者处于合理误差范围内时，判断位置对比通过，反之，则判断位置对比失败，服务器端向充电桩发出拒绝充电信号；所述充电桩内的控制模块接收到拒绝充电信号后，控制电源模块断开，并控制发声模块发出提示音，提示驾驶员去往正确的充电桩进行充电；所述位置对比通过后，服务器端向移动端发出验证信号，移动端接收到验证信号后，启动验证模块，通过智能设备上的摄像头或指纹传感器，验证使用者身份，验证通过后，移动端向服务器端返回验证通过信号；所述服务器端接收到验证通过信号后，服务器端向充电桩发出允许充电信号，充电桩接收到允许充电信号后，控制模块控制电源模块接通，开始对车辆进行充电；所处充电桩在充电过程中通过变频模块间歇性对充电的电流电压做出调整，在做出调整之后，充电桩同步将调整信息传送至服务器端；所述移动端通过与蓝牙与车辆连接，获取车辆上基于can总线的高精度电压电流检测系统得到的充电时电流电压变化数据，并将数据发送至服务器端；所述服务器端接收充电桩与移动端发送的电流与电压变化数据后，通过分析模块对两份数据进行对比，确认两者处于正常误差范围内时，判断充电状态正常，服务器端向充电桩发送继续充电信号，充电桩继续充电，反之，则判断充电状态异常，服务器端向充电桩发送终止充电信号，充电桩终止充电；所述充电桩接收到终止充电信号后，控制模块控制电源模块断开，同时，服务器端向移动端发出报警信息，对使用者进行提醒；

所述充电桩开始对车辆进行充电时，充电桩内计量模块开始计量充电消耗电量；所述充电桩内电源模块检测到车辆充电完成后，发出终止信号到控制模块与计量模块；所述控制模块接收到终止信号后，控制电源模块断开，终止充电过程；所述计量模块接收到终止信号后，停止计量，并将消耗电量数据发送至服务器端；所述服务器端接收到计量数据后，通过计费模块计算得出充电金额，生成支付链接，并将支付链接发送至移动端上；所述移动端接收到支付链接后，通过计费模块调起常用的支付app，供车主完成支付；

工作时，当车主需要对车辆进行充电时，车主通过已经绑定车辆的移动端进行充电申请，服务器端接收到移动端发出的充电申请之后，调取存储模块中的车辆信息，通过分析模块进行对比分析，找出当前区域内所有符合充电要求的充电桩的位置，之后，去除正在使用中的充电桩，将剩余充电桩位置与移动端位置输入到导航模块，规划出到达充电桩的最佳路径；当车辆到达充电桩所在处后，使用者将充电桩上的充电枪插入到车辆的充电口中完成连接，充电桩在完成与车辆的连接后，自动向服务器端发送请求开始充电信号，服务器端将充电桩位置信息与移动端当前位置进行对比，确认两者是否处于同一位置，对比通过后，服务器端向移动端发出信号，确认使用者身份，防止移动端遗失后，被人拾取后，使用该移动端发起充电申请，对使用者造成经济损失，移动端身份确认通过后，服务器端向充电桩发出允许充电信号，充电桩开始对车辆进行充电，同时，使用者在初次安装移动端输入用户信息后，信息被储存在服务器端，本地不保存，能够有效的避免移动端受到病毒侵害后，用户信息不丢失，保证用户信息安全与隐私安全，同时，在充电过程中充电桩通过变频模块使充电的电流电压产生波动，充电桩制造的波动信息被发送至服务器端，之后，服务器端对比移动端发送的车辆自身检测得到的充电电流电压变化数值，确认两者处于合理误差范围内，服务器端向充电桩发送继续充电信号，保持充电过程持续进行，通过充电中的电流电压波动检测，能够充分保证充电时被充电车辆始终不变，防止在充电过程中使用者完成充电桩与车辆连接离开后，充电枪被其他人员恶意拔下并连接到另外的车辆上进行充电或直接将充电枪连接到其他用电电路中，造成使用者资金损失，同时，完成充电后，充电桩终止充电，将自身计量模块计量得出的用电量数据发送至服务器端，服务器端接收到用电量数据后，通过计费模块计算出充电金额，并生成支付链接，之后，服务器端将支付链接发送至移动端，移动端接收到支付链接后调起常用的支付app，供车主完成支付，同时，在整个充电过程中，车主仅需要在开始时发起充电请求，之后，根据返回的导航信息前往充电桩所在地，到达充电桩处后，将充电枪插入到车辆充电口内，并使用移动端进行身份验证，之后即可离开，充电完成后，车主回到车辆所在，将充电枪拔下并放回到充电桩上，之后，通过移动端完成充电金额支付后，即可离开，过程中无需过多的验证过程，车主可快速完成充电过程，降低用户操作难度，减少等待时间，同时，通过移动端、充电桩与服务器端在后台完成的互验证，能够保证车主不受违规充电桩的诱导，导致充电安全性不能得到保证，同时，充电桩在充电过程中间歇性对车辆进行验证，能够保证充电过程连续进行，防止外人恶意破坏，利用充电桩充电过程进行盗电，引起使用者资金损失，同时，支付完成后直接通过服务器端下发支付链接并在移动端调起常用支付app进行支付，能降低支付风险，保障资金安全；同时，若车主附近存在符合要求的空置充电桩，车主可以通过在移动端输入充电桩上唯一编号，申请开始充电，服务器端后台进行验证，完成验证后即进入正常充电流程；同时，服务器端、移动端、充电桩之间相互配合完成充电的过程中产生的认证程序、控制指令、支付指令均被服务器端上传至主权区块链网络中，在区块链网络中对关键认证过程、支付信息进行记录备案，以供查询，防止遭遇网络攻击，导致服务器端存储数据丢失或遭到篡改，同时，借助主权区块链网络完成支付过程中的认证，提高支付安全性。

优选的，所述充电桩内的电源模块与电动汽车链接后，能够自动识别不同品牌车辆的充电协议；所述充电桩得到待充电车辆的具体充电协议后，将所述充电协议特征内容发送至服务器端；所述服务器端接收到充电协议特征内容后，通过分析模块确定充电时充电桩输出的电流与电压数据，并将该数据发送回充电桩；所述充电桩在接受到数据后，通过变频模块改变充电桩输出的电流以及电压，使其复符合充电协议的要求，完成充电过程；

工作时，充电桩在识别充电协议后，通过服务器端返回的具体协议内容，利用变频模块对输出电流电压进行控制，使其符合充电协议要求，完成充电过程，有效的提高了充电桩的兼容性，使充电桩能够对不同品牌车辆进行充电，提高充电桩使用范围，降低成本投入，同时，通过提高充电桩兼容性来相对增加充电桩使用数量，降低车主在为车辆充电时寻找充电桩的难度，提高车主使用过程中的满意度，扩大用户群体，降低成本投入。

优选的，所述充电桩包括充电分析模块；所述充电分析模块在充电桩对车辆进行充电时，对车辆电池的反馈的数据进行收集、分析，并将分析结果发送至服务器端；所述服务器端接收到电池数据后，基于长期使用积累得到的大数据，对电池数据进行分析，确定电池健康程度，并得出分析结果；所述服务器端在电池健康状态极差，将导致充电事故时，向充电桩发出终止充电信号，停止充电桩对车辆的充电过程；所述服务器端在发出停止充电信号后，向移动端发出预警信号，提醒使用者及时检查车辆；所述移动端受到预警信号后，持续发出提示，使用者手动确认后停止提示；所述移动端与车辆中控系统连接后，将采取随机间隔，发送车辆自身监测得到的电池数据，并将数据发送至服务器端；所述服务器端接收到移动端发送的电池数据后，将其与充电桩得到的数据进行对比分析，综合后得出电池健康状态数据；所述充电桩在车辆完成充电后，停止充电，并向服务器端发送充电完成信号，服务器端接收到信号后，向移动端发送充电完成通知；所述充电完成通知在充电完成后即时发送一次，之后每隔8小时发送一次，24小时后每2小时发送一次；所述服务器端通过计费模块计算完成充电费用之后，超过24小时仍未离开的车辆将根据时间不同计算超时费，并记入到下一次充电收费中；所述充电完成通知可在接受到初次提醒后选择确认，充电完成通知将每隔24小时强制提醒一次，大幅降低通知发送频率；

工作时，服务器端通过分析模块对充电桩与移动端返回的充电中电池数据进行综合分析，得出电池健康状态，对比往昔收集到的电池发生事故前数据，在电池可能发生充电事故前，控制充电桩停止充电并及时向移动端发出提醒，并保证使用者受到提示后才停止提醒操作，同时，充电完成后，充电桩停止充电，服务器端向移动端发送支付链接，等待使用者支付充电费用，同时，充电完成后，服务器端向移动端发出通知，提示使用者将车辆移走，避免充电完成后车辆仍长时间停放在充电桩前，占用充电桩资源，同时，在充电完成后仍停放超过24小时的车辆，提高通知频率，并加收超时费用，合并计入到下一次充电收费中，通过收取超时费用，降低车主将车辆超长时间停放，提高充电桩使用率，同时，通过多次提醒，避免车主长时间停车造成高额扣费，降低车主支付费用。

优选的，所述服务器端在车辆开设充电后，根据车辆历史充电数据，通过分析模块进行预测分析，得出预计充电时长；所述服务器端将同一区域的正在使用充电桩进行充电的车辆进行综合分析，将车辆充电时间进行划分，使车辆进行间歇性充电，降低该区域内同一时间进行充电车辆的数量；所述服务器端通过分析模块预测车辆充电与充电完成后停留的时间间隔，对停留时间间隔较长的车辆，将规划其总充电时间较长，充电间歇时间较多；所述服务器端规划的充电方案存在时间较长与较短两种方案；所述充电时间较短的方案中，充电桩持续对车辆进行充电，直至充满；所述充电时间较长的方案中，充电桩开始时将电池电量快速、连续充至额定容量的50％，之后，采用间歇式充电，相对拉长充电时间；所述服务器端规划完成后，将预计充电完成时间发送至移动端，使用者可根据自身意愿选择预计充电时间较长或较短的充电方案；所述预计充电时间较长的充电方案，需要支付的充电金额相对较低；所述服务器端默认预选充电时间较长的充电方案执行；

工作时，当车辆开始充电之后，服务器端基于车辆历史充电以及充电后停放时间数据，得出长、短两种充电方案，供车主进行选择，当车主未进行选择时，默认采用长时间充电方案时，通过服务器端的整体规划，保证当前区域中的车辆均间歇性充电，降低同一时间内正在充电车辆数目，降低电网负荷，提高电网稳定性，保障用电安全，同时，通过规划后进行间歇充电，能够将车辆充电时间相对拉长，降低短时间充电对电池的冲击，降低电池损耗，延长电池使用寿命，同时，间歇充电能够保证电池内存在部分电量，防止车主紧急用车时，电池无电量供使用，耽误车主用车，引起车主损失，同时，采用间歇性充电能够降低电池快速、连续充电导致的发热，降低电池充电温度与充电压力，提高电池充电安全性，延长电池使用寿命，同时，选择较长时间的充电方案能够降低车主资金花费，降低车主使用成本。

优选的，所述充电桩内安装有红外检测器，检测充电桩前有无车辆；所述充外壳端面上安装有防护盖；所述防护盖内安装有导电针；所述导电针插入到车辆充电口内对应插孔内，连通充电线路；所述外壳内开设有安装槽三与安装槽一；所述安装槽一在外壳内沿径向分布，且安装槽一的开口位于外壳的侧面；所述安装槽三在外壳内沿轴向分布；所述安装槽一与安装槽三连通；所述安装槽三中安装有电磁铁；所述电磁铁为单向保持式电磁铁；所述电磁铁的伸出杆上安装有导电环一与导电环二；所述导电环一与电磁铁之间的距离小于大导电环二与电磁铁之间的距离；所述安装槽三内安装有金属套；所述金属套可与导电环一与导电环二接触；所述电磁铁未开启时，导电环一与金属套接触，导电环二不与金属套接触；所述导电环一与导电环二均与充电桩中的控制模块电连接；所述安装槽一内安装有锁定块；所述锁定块靠近外壳表面的一端呈弧形，且弧面朝向外壳的尾端；所述锁定块靠近外壳中心的一端设置有斜面；所述斜面与伸出杆的顶端接触；所述锁定块与伸出杆均存在磁性，且相互吸引；

工作时，将充电枪插入到车辆的充电口中，充电枪外壳上的防护盖同样位于充电口内，充电枪上的导电针插入到充电口内的对应插孔内，导通充电线路，充电枪插入到充电口中后，充电桩内的控制模块控制电磁铁启动，使电磁铁的伸出杆伸出，从而将外壳内的安装槽一中的锁定块推出，使锁定块卡入到车辆充电口内对应的环槽中，将充电枪固定在车辆充电口上，防止充电枪意外脱落，同时，由于电磁铁采用单向保持式电磁铁，在电磁铁的伸出杆伸出后，断开电磁铁的电路，伸出杆依旧保持伸出状态，因此可以在伸出杆伸出后关闭电磁铁的电源，避免电磁铁长时间通电导致发热，影响电磁铁使用寿命，同时，由于伸出杆与锁定块之间相互吸引，当充电完成后，向电磁铁中通入反向电流，使电磁铁的伸出杆缩回，在伸出杆缩回时，锁定块在两者间相互吸引力的作用下同样回到原位，接触充电枪的固定，方便充电枪从车辆充电口处拿下，同时，在充电枪受到外力强行拉拔时，由于锁定块靠近外壳一端的弧面形状，锁定块受到指向安装槽一内的推力，同时，锁定块在受到向内的推力时，锁定块对伸出杆产生挤压力，当挤压力大于电磁铁的保持力时，伸出杆缩回到原位，锁定块在推力作用下退回到安装槽一内，解除锁定，避免在过大外力作用下导致充电枪以及车辆充电口损坏，同时，避免车辆驾驶员忘记取下充电枪时，驾驶车辆离开，导致充电枪卡在车辆上，拉扯充电桩，导致充电桩损坏，同时，当伸出杆伸出时，伸出杆上的导电环一与导电环二通过金属套连通，控制模块接收到导通信号，控制电源模块接通，开始充电，当充电过程中，导通信号意外消失时，控制模块控制电源模块断开，停止充电，并通过通信模块向服务器端发送停止充电信号，服务器端接收到停止充电信号后，向移动端发出充电意外终止报警，提示使用者前去查看，能够避免冲电过程意外中断，导致车辆不能完成充电，耽误车主使用，同时，通过导电环一与导电环二的导通与断开，进行物理层面的持续验证，保证充电过程连续进行，避免外人使用信号干扰设备恶意攻击充电桩，导致充电桩与服务器端连接中断后，通过充电枪进行盗电，造成使用者资金损失。

优选的，所述外壳内开设有安装槽二；所述安装槽二沿外壳轴向方向分布；所述安装槽二的出口位于防护盖内侧；所述安装槽二内安装有伸缩杆；所述安装槽二内安装有弹簧；所述弹簧位于伸缩杆与安装槽二底部之间；所述伸缩杆正常状态下伸出到安装槽二外；所述伸缩杆不接触导电针；所述伸缩杆位于安装槽二的一端上安装有上触点；所述安装槽二的底部安装有下触点；所述上触点与下触点相互对应，且两者相互接触；所述上触点与下触点均匀控制模块电连接；所述外壳内安装有线圈；所述安装槽二位于线圈内部；所述线圈与控制模块电连接；所述伸缩杆为磁性材料制成；

工作时，充电枪插入到车辆充电口中后，位于防护盖内的伸缩杆受到充电口的挤压，伸缩杆被挤入安装槽二内，伸缩杆挤入到安装槽二内后，伸缩杆上的上触点与安装槽二内的下触点相互接触，对应线路导通，发出连通信号，控制模块收到连通信号后，控制电磁铁启动，从而将锁定块退出，使充电枪锁定，防止电磁铁启动过早，导致充电枪未被锁定，在充电过程中充电枪发生松脱，导致充电中止，影响到车辆使用，同时，由于伸缩杆为磁性材料制成，且安装槽二位于线圈内部，伸缩杆移动时将在线圈内产生感应电流，进而发出通知信号，充电枪插入到车辆充电口中时，伸缩杆发生移动，线圈发出一次通知信号，控制模块接收到通知信号后，确认充电开始，同时，当充电开始后控制模块再次接收到超出正常误差范围的通知信号，控制模块中止充电过程，防止外人破坏充电枪，进行盗电活动，同时，控制模块通过通信模块向服务器端发出主动中止充电提醒，服务器端接收到提醒后，向移动端发出警报信号，提示使用者前去查看，避免车辆出现损失，同时，通过线圈产生感应电流，提高充电枪与车辆连接验证的灵敏性，保证充电枪与车辆连接可靠，同时，由于线圈的存在，外人采用干扰设备攻击充电桩时，线圈内产生异样电流，进而发出通知信号，有效防护针对充电桩的干扰攻击，提高充电桩安全性。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述一种基于区块链技术的电力管理系统，通过使用主权区块链网络记录备份认证与操作指令，提升充电数据的安全性，同时，在通过服务器端、移动端与充电桩之间的相互认证，能够提高充电过程的安全性，保障使用者资金安全，同时，通过三者之间借助主权区块链网络进行的互信认证，能够大大减少使用者充电前准备操作步骤，简化充电流程，实现即用即冲，先充电后支付的充电流程，提高使用者充电过程中的感受，提高用户粘度，提升用户基数。

2.本发明所述一种基于区块链技术的电力管理系统，通过设置在充电桩中的变频模块以及服务器端的数据支持，能够随时改变充电过程中的电流与电压，实现对不同品牌车辆的不同充电协议的支持，提高充电桩的兼容性，相对提升充电桩的数量，降低车主寻找充电桩的难度，提高充电桩的普及率与使用率，降低充电桩因兼容性导致的闲置，同时，降低成本投入。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明充电枪的局部剖视图；

图2是图1中a处局部放大图；

图3是本发明的系统框架图；

图中：外壳1、安装槽一11、安装槽二12、安装槽三13、防护盖2、导电针3、电磁铁4、伸出杆41、导电环一42、导电环二43、金属套44、锁定块5、伸缩杆6、上触点61、下触点62、弹簧63、线圈64、服务器端7、移动端8、充电桩9。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，本发明所述一种基于区块链技术的电力管理系统，包括服务器端7、移动端8以及充电桩9；所述服务器端7运行于云端服务器中；所述移动端8安装手机、平板电脑、车载导航等可联网智能设备；所述服务器端7用于处理分析移动端8以及充电桩9发送的信息，并返回处理结果；所述充电桩9用于对电动汽车进行充电；所述服务器端7接收以及发送的数据和指令将被存储到对应的主权区块链网络中，进行备份保存；

所述服务器端7包括通信模块、分析模块、存储模块、导航模块、计费模块；

所述移动端8包括通信模块、定位模块、验证模块、支付模块；所述移动端8在用户初次安装时，用户输入车辆型号信息，用户输入的信息通过移动端8的通信模块发送至服务器端7，并保存在存储模块中，移动端8不保存用户信息；所述移动端8安装时需要输入与相关的唯一性编码进行绑定；所述移动端8可通过蓝牙与电动汽车的中控系统连接；所述同一电动车辆可以存在多个移动端8，但仅与车辆蓝牙配对连接的移动端8可向服务器端7发送数据，其他移动端8可接收移动端8发出的报警信息；

所述充电桩9包括电源模块、定位模块、控制模块、变频模块、计量模块、发声模块、通信模块；所述电源模块包括充电枪；所述充电枪用于直接连接车辆与充电桩9；所述充电桩9设置有各自唯一的编号；

所述服务器端7接收到移动端8发出的充电申请，服务器端7根据移动端8的唯一编码，调取车辆数据，分析模块根据车辆数据进行分析，确定满足充电要求的充电桩9的唯一编号；所述服务器端7根据唯一编号调取对应充电桩9当前状态信息，通过分析模块筛选出当前处于闲置状态的充电桩9的唯一编号，之后，通过唯一编号调取充电桩9位置信息；所述导航模块调取发出充电申请的移动端8上定位模块发出的位置信息与充电桩9位置信息，规划出最佳路径，并通过通信模块发送至移动端8；所述移动端8接收到路径规划信息后，开始导航，指引车辆行进路线；

所述待充电车辆达到充电桩9处后，驾驶员将充电桩9上的充电枪插入到车辆充电口内；所述电源模块检测到电路连通，通过充电桩9内的通信模块向服务器端7发出请求开始充电信号并将定位模块生成的位置信息伴随发送至服务器端7；所述服务器端7接收到请求开始充电信号后，服务器端7接收前述发出充电请求的移动端8的位置信息，通过分析单元对移动端8位置信息与充电桩9位置信息进行对比，确认两者处于合理误差范围内时，判断位置对比通过，反之，则判断位置对比失败，服务器端7向充电桩9发出拒绝充电信号；所述充电桩9内的控制模块接收到拒绝充电信号后，控制电源模块断开，并控制发声模块发出提示音，提示驾驶员去往正确的充电桩9进行充电；所述位置对比通过后，服务器端7向移动端8发出验证信号，移动端8接收到验证信号后，启动验证模块，通过智能设备上的摄像头或指纹传感器，验证使用者身份，验证通过后，移动端8向服务器端7返回验证通过信号；所述服务器端7接收到验证通过信号后，服务器端7向充电桩9发出允许充电信号，充电桩9接收到允许充电信号后，控制模块控制电源模块接通，开始对车辆进行充电；所处充电桩9在充电过程中通过变频模块间歇性对充电的电流电压做出调整，在做出调整之后，充电桩9同步将调整信息传送至服务器端7；所述移动端8通过与蓝牙与车辆连接，获取车辆上基于can总线的高精度电压电流检测系统得到的充电时电流电压变化数据，并将数据发送至服务器端7；所述服务器端7接收充电桩9与移动端8发送的电流与电压变化数据后，通过分析模块对两份数据进行对比，确认两者处于正常误差范围内时，判断充电状态正常，服务器端7向充电桩9发送继续充电信号，充电桩9继续充电，反之，则判断充电状态异常，服务器端7向充电桩9发送终止充电信号，充电桩9终止充电；所述充电桩9接收到终止充电信号后，控制模块控制电源模块断开，同时，服务器端7向移动端8发出报警信息，对使用者进行提醒；

所述充电桩9开始对车辆进行充电时，充电桩9内计量模块开始计量充电消耗电量；所述充电桩9内电源模块检测到车辆充电完成后，发出终止信号到控制模块与计量模块；所述控制模块接收到终止信号后，控制电源模块断开，终止充电过程；所述计量模块接收到终止信号后，停止计量，并将消耗电量数据发送至服务器端7；所述服务器端7接收到计量数据后，通过计费模块计算得出充电金额，生成支付链接，并将支付链接发送至移动端8上；所述移动端8接收到支付链接后，通过计费模块调起常用的支付app，供车主完成支付；

工作时，当车主需要对车辆进行充电时，车主通过已经绑定车辆的移动端8进行充电申请，服务器端7接收到移动端8发出的充电申请之后，调取存储模块中的车辆信息，通过分析模块进行对比分析，找出当前区域内所有符合充电要求的充电桩9的位置，之后，去除正在使用中的充电桩9，将剩余充电桩9位置与移动端8位置输入到导航模块，规划出到达充电桩9的最佳路径；当车辆到达充电桩9所在处后，使用者将充电桩9上的充电枪插入到车辆的充电口中完成连接，充电桩9在完成与车辆的连接后，自动向服务器端7发送请求开始充电信号，服务器端7将充电桩9位置信息与移动端8当前位置进行对比，确认两者是否处于同一位置，对比通过后，服务器端7向移动端8发出信号，确认使用者身份，防止移动端8遗失后，被人拾取后，使用该移动端8发起充电申请，对使用者造成经济损失，移动端8身份确认通过后，服务器端7向充电桩9发出允许充电信号，充电桩9开始对车辆进行充电，同时，使用者在初次安装移动端8输入用户信息后，信息被储存在服务器端7，本地不保存，能够有效的避免移动端8受到病毒侵害后，用户信息不丢失，保证用户信息安全与隐私安全，同时，在充电过程中充电桩9通过变频模块使充电的电流电压产生波动，充电桩9制造的波动信息被发送至服务器端7，之后，服务器端7对比移动端8发送的车辆自身检测得到的充电电流电压变化数值，确认两者处于合理误差范围内，服务器端7向充电桩9发送继续充电信号，保持充电过程持续进行，通过充电中的电流电压波动检测，能够充分保证充电时被充电车辆始终不变，防止在充电过程中使用者完成充电桩9与车辆连接离开后，充电枪被其他人员恶意拔下并连接到另外的车辆上进行充电或直接将充电枪连接到其他用电电路中，造成使用者资金损失，同时，完成充电后，充电桩9终止充电，将自身计量模块计量得出的用电量数据发送至服务器端7，服务器端7接收到用电量数据后，通过计费模块计算出充电金额，并生成支付链接，之后，服务器端7将支付链接发送至移动端8，移动端8接收到支付链接后调起常用的支付app，供车主完成支付，同时，在整个充电过程中，车主仅需要在开始时发起充电请求，之后，根据返回的导航信息前往充电桩9所在地，到达充电桩9处后，将充电枪插入到车辆充电口内，并使用移动端8进行身份验证，之后即可离开，充电完成后，车主回到车辆所在，将充电枪拔下并放回到充电桩9上，之后，通过移动端8完成充电金额支付后，即可离开，过程中无需过多的验证过程，车主可快速完成充电过程，降低用户操作难度，减少等待时间，同时，通过移动端8、充电桩9与服务器端7在后台完成的互验证，能够保证车主不受违规充电桩9的诱导，导致充电安全性不能得到保证，同时，充电桩9在充电过程中间歇性对车辆进行验证，能够保证充电过程连续进行，防止外人恶意破坏，利用充电桩9充电过程进行盗电，引起使用者资金损失，同时，支付完成后直接通过服务器端7下发支付链接并在移动端8调起常用支付app进行支付，能降低支付风险，保障资金安全；同时，若车主附近存在符合要求的空置充电桩9，车主可以通过在移动端8输入充电桩9上唯一编号，申请开始充电，服务器端7后台进行验证，完成验证后即进入正常充电流程；同时，服务器端7、移动端8、充电桩9之间相互配合完成充电的过程中产生的认证程序、控制指令、支付指令均被服务器端7上传至主权区块链网络中，在区块链网络中对关键认证过程、支付信息进行记录备案，以供查询，防止遭遇网络攻击，导致服务器端7存储数据丢失或遭到篡改，同时，借助主权区块链网络完成支付过程中的认证，提高支付安全性。

作为本发明一种实施方式，所述充电桩9内的电源模块与电动汽车链接后，能够自动识别不同品牌车辆的充电协议；所述充电桩9得到待充电车辆的具体充电协议后，将所述充电协议特征内容发送至服务器端7；所述服务器端7接收到充电协议特征内容后，通过分析模块确定充电时充电桩9输出的电流与电压数据，并将该数据发送回充电桩9；所述充电桩9在接受到数据后，通过变频模块改变充电桩9输出的电流以及电压，使其复符合充电协议的要求，完成充电过程；

工作时，充电桩9在识别充电协议后，通过服务器端7返回的具体协议内容，利用变频模块对输出电流电压进行控制，使其符合充电协议要求，完成充电过程，有效的提高了充电桩9的兼容性，使充电桩9能够对不同品牌车辆进行充电，提高充电桩9使用范围，降低成本投入，同时，通过提高充电桩9兼容性来相对增加充电桩9使用数量，降低车主在为车辆充电时寻找充电桩9的难度，提高车主使用过程中的满意度，扩大用户群体，降低成本投入。

作为本发明一种实施方式，所述充电桩9包括充电分析模块；所述充电分析模块在充电桩9对车辆进行充电时，对车辆电池的反馈的数据进行收集、分析，并将分析结果发送至服务器端7；所述服务器端7接收到电池数据后，基于长期使用积累得到的大数据，对电池数据进行分析，确定电池健康程度，并得出分析结果；所述服务器端7在电池健康状态极差，将导致充电事故时，向充电桩9发出终止充电信号，停止充电桩9对车辆的充电过程；所述服务器端7在发出停止充电信号后，向移动端8发出预警信号，提醒使用者及时检查车辆；所述移动端8受到预警信号后，持续发出提示，使用者手动确认后停止提示；所述移动端8与车辆中控系统连接后，将采取随机间隔，发送车辆自身监测得到的电池数据，并将数据发送至服务器端7；所述服务器端7接收到移动端8发送的电池数据后，将其与充电桩9得到的数据进行对比分析，综合后得出电池健康状态数据；所述充电桩9在车辆完成充电后，停止充电，并向服务器端7发送充电完成信号，服务器端7接收到信号后，向移动端8发送充电完成通知；所述充电完成通知在充电完成后即时发送一次，之后每隔8小时发送一次，24小时后每2小时发送一次；所述服务器端7通过计费模块计算完成充电费用之后，超过24小时仍未离开的车辆将根据时间不同计算超时费，并记入到下一次充电收费中；所述充电完成通知可在接受到初次提醒后选择确认，充电完成通知将每隔24小时强制提醒一次，大幅降低通知发送频率；

工作时，服务器端7通过分析模块对充电桩9与移动端8返回的充电中电池数据进行综合分析，得出电池健康状态，对比往昔收集到的电池发生事故前数据，在电池可能发生充电事故前，控制充电桩9停止充电并及时向移动端8发出提醒，并保证使用者受到提示后才停止提醒操作，同时，充电完成后，充电桩9停止充电，服务器端7向移动端8发送支付链接，等待使用者支付充电费用，同时，充电完成后，服务器端7向移动端8发出通知，提示使用者将车辆移走，避免充电完成后车辆仍长时间停放在充电桩9前，占用充电桩9资源，同时，在充电完成后仍停放超过24小时的车辆，提高通知频率，并加收超时费用，合并计入到下一次充电收费中，通过收取超时费用，降低车主将车辆超长时间停放，提高充电桩9使用率，同时，通过多次提醒，避免车主长时间停车造成高额扣费，降低车主支付费用。

作为本发明一种实施方式，所述服务器端7在车辆开设充电后，根据车辆历史充电数据，通过分析模块进行预测分析，得出预计充电时长；所述服务器端7将同一区域的正在使用充电桩9进行充电的车辆进行综合分析，将车辆充电时间进行划分，使车辆进行间歇性充电，降低该区域内同一时间进行充电车辆的数量；所述服务器端7通过分析模块预测车辆充电与充电完成后停留的时间间隔，对停留时间间隔较长的车辆，将规划其总充电时间较长，充电间歇时间较多；所述服务器端7规划的充电方案存在时间较长与较短两种方案；所述充电时间较短的方案中，充电桩9持续对车辆进行充电，直至充满；所述充电时间较长的方案中，充电桩9开始时将电池电量快速、连续充至额定容量的50％，之后，采用间歇式充电，相对拉长充电时间；所述服务器端7规划完成后，将预计充电完成时间发送至移动端8，使用者可根据自身意愿选择预计充电时间较长或较短的充电方案；所述预计充电时间较长的充电方案，需要支付的充电金额相对较低；所述服务器端7默认预选充电时间较长的充电方案执行；

工作时，当车辆开始充电之后，服务器端7基于车辆历史充电以及充电后停放时间数据，得出长、短两种充电方案，供车主进行选择，当车主未进行选择时，默认采用长时间充电方案时，通过服务器端7的整体规划，保证当前区域中的车辆均间歇性充电，降低同一时间内正在充电车辆数目，降低电网负荷，提高电网稳定性，保障用电安全，同时，通过规划后进行间歇充电，能够将车辆充电时间相对拉长，降低短时间充电对电池的冲击，降低电池损耗，延长电池使用寿命，同时，间歇充电能够保证电池内存在部分电量，防止车主紧急用车时，电池无电量供使用，耽误车主用车，引起车主损失，同时，采用间歇性充电能够降低电池快速、连续充电导致的发热，降低电池充电温度与充电压力，提高电池充电安全性，延长电池使用寿命，同时，选择较长时间的充电方案能够降低车主资金花费，降低车主使用成本。

作为本发明一种实施方式，所述充电桩9内安装有红外检测器，检测充电桩9前有无车辆；所述充外壳1端面上安装有防护盖2；所述防护盖2内安装有导电针3；所述导电针3插入到车辆充电口内对应插孔内，连通充电线路；所述外壳1内开设有安装槽三13与安装槽一11；所述安装槽一11在外壳1内沿径向分布，且安装槽一11的开口位于外壳1的侧面；所述安装槽三13在外壳1内沿轴向分布；所述安装槽一11与安装槽三13连通；所述安装槽三13中安装有电磁铁4；所述电磁铁4为单向保持式电磁铁；所述电磁铁4的伸出杆41上安装有导电环一42与导电环二43；所述导电环一42与电磁铁4之间的距离小于大导电环二43与电磁铁4之间的距离；所述安装槽三13内安装有金属套44；所述金属套44可与导电环一42与导电环二43接触；所述电磁铁4未开启时，导电环一42与金属套44接触，导电环二43不与金属套44接触；所述导电环一42与导电环二43均与充电桩9中的控制模块电连接；所述安装槽一11内安装有锁定块5；所述锁定块5靠近外壳1表面的一端呈弧形，且弧面朝向外壳1的尾端；所述锁定块5靠近外壳1中心的一端设置有斜面；所述斜面与伸出杆41的顶端接触；所述锁定块5与伸出杆41均存在磁性，且相互吸引；

工作时，将充电枪插入到车辆的充电口中，充电枪外壳1上的防护盖2同样位于充电口内，充电枪上的导电针3插入到充电口内的对应插孔内，导通充电线路，充电枪插入到充电口中后，充电桩9内的控制模块控制电磁铁4启动，使电磁铁4的伸出杆41伸出，从而将外壳1内的安装槽一11中的锁定块5推出，使锁定块5卡入到车辆充电口内对应的环槽中，将充电枪固定在车辆充电口上，防止充电枪意外脱落，同时，由于电磁铁4采用单向保持式电磁铁，在电磁铁4的伸出杆41伸出后，断开电磁铁4的电路，伸出杆41依旧保持伸出状态，因此可以在伸出杆41伸出后关闭电磁铁4的电源，避免电磁铁4长时间通电导致发热，影响电磁铁4使用寿命，同时，由于伸出杆41与锁定块5之间相互吸引，当充电完成后，向电磁铁4中通入反向电流，使电磁铁4的伸出杆41缩回，在伸出杆41缩回时，锁定块5在两者间相互吸引力的作用下同样回到原位，接触充电枪的固定，方便充电枪从车辆充电口处拿下，同时，在充电枪受到外力强行拉拔时，由于锁定块5靠近外壳1一端的弧面形状，锁定块5受到指向安装槽一11内的推力，同时，锁定块5在受到向内的推力时，锁定块5对伸出杆41产生挤压力，当挤压力大于电磁铁4的保持力时，伸出杆41缩回到原位，锁定块5在推力作用下退回到安装槽一11内，解除锁定，避免在过大外力作用下导致充电枪以及车辆充电口损坏，同时，避免车辆驾驶员忘记取下充电枪时，驾驶车辆离开，导致充电枪卡在车辆上，拉扯充电桩9，导致充电桩9损坏，同时，当伸出杆41伸出时，伸出杆41上的导电环一42与导电环二43通过金属套44连通，控制模块接收到导通信号，控制电源模块接通，开始充电，当充电过程中，导通信号意外消失时，控制模块控制电源模块断开，停止充电，并通过通信模块向服务器端7发送停止充电信号，服务器端7接收到停止充电信号后，向移动端8发出充电意外终止报警，提示使用者前去查看，能够避免冲电过程意外中断，导致车辆不能完成充电，耽误车主使用，同时，通过导电环一42与导电环二43的导通与断开，进行物理层面的持续验证，保证充电过程连续进行，避免外人使用信号干扰设备恶意攻击充电桩9，导致充电桩9与服务器端7连接中断后，通过充电枪进行盗电，造成使用者资金损失。

作为本发明一种实施方式，所述外壳1内开设有安装槽二12；所述安装槽二12沿外壳1轴向方向分布；所述安装槽二12的出口位于防护盖2内侧；所述安装槽二12内安装有伸缩杆6；所述安装槽二12内安装有弹簧63；所述弹簧63位于伸缩杆6与安装槽二12底部之间；所述伸缩杆6正常状态下伸出到安装槽二12外；所述伸缩杆6不接触导电针3；所述伸缩杆6位于安装槽二12的一端上安装有上触点61；所述安装槽二12的底部安装有下触点62；所述上触点61与下触点62相互对应，且两者相互接触；所述上触点61与下触点62均匀控制模块电连接；所述外壳1内安装有线圈64；所述安装槽二12位于线圈64内部；所述线圈64与控制模块电连接；所述伸缩杆6为磁性材料制成；

工作时，充电枪插入到车辆充电口中后，位于防护盖2内的伸缩杆6受到充电口的挤压，伸缩杆6被挤入安装槽二12内，伸缩杆6挤入到安装槽二12内后，伸缩杆6上的上触点61与安装槽二12内的下触点62相互接触，对应线路导通，发出连通信号，控制模块收到连通信号后，控制电磁铁4启动，从而将锁定块5推出，使充电枪锁定，防止电磁铁4启动过早，导致充电枪未被锁定，在充电过程中充电枪发生松脱，导致充电中止，影响到车辆使用，同时，由于伸缩杆6为磁性材料制成，且安装槽二12位于线圈64内部，伸缩杆6移动时将在线圈64内产生感应电流，进而发出通知信号，充电枪插入到车辆充电口中时，伸缩杆6发生移动，线圈64发出一次通知信号，控制模块接收到通知信号后，确认充电开始，同时，当充电开始后控制模块再次接收到超出正常误差范围的通知信号，控制模块中止充电过程，防止外人破坏充电枪，进行盗电活动，同时，控制模块通过通信模块向服务器端7发出主动中止充电提醒，服务器端7接收到提醒后，向移动端8发出警报信号，提示使用者前去查看，避免车辆出现损失，同时，通过线圈64产生感应电流，提高充电枪与车辆连接验证的灵敏性，保证充电枪与车辆连接可靠，同时，由于线圈64的存在，外人采用干扰设备攻击充电桩9时，线圈64内产生异样电流，进而发出通知信号，有效防护针对充电桩9的干扰攻击，提高充电桩9安全性。

具体工作流程如下：

工作时，将充电枪插入到车辆的充电口中，充电桩9内的控制模块控制电磁铁4启动，使电磁铁4的伸出杆41伸出，从而将外壳1内的安装槽一11中的锁定块5推出，使锁定块5卡入到车辆充电口内对应的环槽中，同时，由于电磁铁4采用单向保持式电磁铁，在电磁铁4的伸出杆41伸出后，关闭电磁铁4的电源，同时，由于伸出杆41与锁定块5之间相互吸引，当充电完成后，向电磁铁4中通入反向电流，使电磁铁4的伸出杆41缩回，在伸出杆41缩回时，锁定块5在两者间相互吸引力的作用下同样回到原位，接触充电枪的固定，同时，在充电枪受到外力强行拉拔时，由于锁定块5靠近外壳1一端的弧面形状，锁定块5受到指向安装槽一11内的推力，同时，锁定块5在受到向内的推力时，锁定块5对伸出杆41产生挤压力，当挤压力大于电磁铁4的保持力时，伸出杆41缩回到原位，锁定块5在推力作用下退回到安装槽一11内，解除锁定，同时，当伸出杆41伸出时，伸出杆41上的导电环一42与导电环二43通过金属套44连通，控制模块接收到导通信号，控制电源模块接通，开始充电，当充电过程中，导通信号意外消失时，控制模块控制电源模块断开，停止充电，并通过通信模块向服务器端7发送停止充电信号，服务器端7接收到停止充电信号后，向移动端8发出充电意外终止报警；充电枪插入到车辆充电口中后，位于防护盖2内的伸缩杆6受到充电口的挤压，伸缩杆6被挤入安装槽二12内，伸缩杆6挤入到安装槽二12内后，伸缩杆6上的上触点61与安装槽二12内的下触点62相互接触，对应线路导通，发出连通信号，控制模块收到连通信号后，控制电磁铁4启动，从而将锁定块5推出，锁定充电枪，同时，充电枪插入到车辆充电口中时，伸缩杆6发生移动，线圈64发出一次通知信号，控制模块接收到通知信号后，确认充电开始。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。