一種基於雲支付的電動自行車充電樁的製作方法
2023-05-27 18:44:41
本發明涉及電動自行車充電領域，更具體的說，尤其涉及一種基於雲支付的電動自行車充電樁。
背景技術：
隨著人們對交通工具的需求加深與國家對環保政策的大力宣傳，電動自行車逐漸成為人民短途出行的首選交通工具之一。「中國電動自行車產業創新高峰論壇」數據顯示，中國電動自行車截止2013年保有量突破2億輛，這可以說是交通工具行業的一場大變革。然而，隨著電動自行車的擁有率越來越高，電動自行車「充電難」的問題也越來越明顯。最具代表性的是電動自行車的電量不夠往返一次的消耗，需要在往返的途中進行充電補給。因此，很多商家紛紛進入了電動自行車充電補給這一塊市場，其中絕大部分商家都是採用「設立充電樁為需要充電的用戶提供付費充電服務」的方法，隨之而來的是市場上出現了各種類型的電動自行車充電樁。目前，大部分充電樁採用的支付方式都是以投幣為主，也有部分供電樁支持刷卡支付、微信或支付寶等網絡支付。但歸根結底，以上支付方式都可歸類為計時模式，比如一元錢供電三或四個小時不等；這種計費模式簡單明了，但不合理之處也很明顯：比如對於不同型號的電動自行車，其充電功率從150w到600w不等，甚至有些用戶會付費為其它用電設備供電，由此帶來的問題是計費單價偏高，否則可能會出現運營商虧損，即補貼電費的情況。與此同時，此類供電樁的結算單位只能精確到「元」，這對於經常需要充電的用戶來說非常不合理。
歸根結底，上述問題的出現主要是相關功能受限於充電樁的整體架構方法，比如沒有雲支付模塊的充電樁只能使用投幣的方式進行支付，這大大限制了充電樁使用時的計費、找零等其它相關功能。而這些功能也同時決定了其潛在消費用戶的範圍。比如只能進行投幣的充電樁的消費用戶絕大部分為臨時需要充電的用戶，對於長期需要充電的用戶來說，此類充電樁不符合他們的長期消費利益。
技術實現要素：
本發明的目的在於解決上述問題，提出了一種基於雲支付的電動自行車充電樁，該充電樁能夠通過刷卡、微信、支付寶等支付方式，儘可能的為用戶支付提供方便，同時能夠準確計算用戶的耗電量、合理擊飛，把結算單元從「元」精確到「分」，並且對用戶的充電功率進行了限制，功率超過600w的電動車將無法付費充電，最大程度的確保了供電線路的安全。
本發明通過以下技術方案來實現上述目的：一種基於雲支付的電動自行車充電樁，包括充電樁、用戶手機、充電卡、雲伺服器以及待充電的電動自行車，所述雲伺服器包括儲存模塊、處理模塊和通訊模塊，所述儲存模塊專門用於儲存用戶的身份信息、帳戶信息、充電樁設備信息和充電樁的狀態信息，所述處理模塊用於接收並處理充電樁的各種狀態信息，所述通訊模塊負責雲伺服器與充電樁以及用戶手機之間的通訊交流；所述充電樁上設置有充電接口、讀卡器和二維碼標識牌，充電樁內設置有gprs模塊和控制模塊，gprs模塊負責與伺服器之間進行通訊，控制模塊負責控制對應充電樁的正常運行；充電接口用於連接待充電的電動自行車，讀卡器用於讀取充電卡的信息，二維碼標識牌上設置有伺服器地址的二維碼信息，用戶手機對準二維碼標識牌上的二維碼信息掃碼後獲得雲伺服器的地址；
充電樁啟動時生成一個臨時固定的ip，gprs模塊將包含該ip的充電樁設備信息傳輸至雲伺服器，雲伺服器與充電樁之間建立一個臨時穩定的通訊頻道；若用戶使用充電卡進行支付，讀卡器服務充電卡上的用戶身份信息後，由充電樁的gprs模塊負責與雲伺服器全程通訊；若用戶使用用戶手機進行網絡支付，在用戶手機掃描了充電樁上的二維碼信息後，支付過程中用戶手機負責與雲伺服器全程通訊；雲伺服器對上述兩類支付請求處理完畢後將結果通過建立的通訊頻道發送到充電樁上，然後由充電樁的控制模塊控制電動自行車的充電。
進一步的，所述雲伺服器與多個充電樁對應。
進一步的，每個充電樁上設置有多個充電位，對應的給多個電動自行車充電。
進一步的，所述充電樁內設置有功率限制模塊，功率限制模塊對充電樁每個充電位充電功率進行識別，並根據充電功率判斷是否進行充電；當用戶待充電的電動自行車充電功率大於或等於600w時，充電樁會拒絕充電並發出無法充電的語音提示；若電動自行車的充電功率小於600w，但如果進行充電則會使充電樁輸電線的總負載功率大於或等於2500w，則充電樁會拒絕充電並發出稍後充電的語音提示；只有同時滿足充電功率小於600w和總負載功率小於2500w的情況才允許用戶進行充電。
進一步的，所述充電樁內置實時監測模塊，在充電樁工作的過程中，充電樁通過實時監測模塊實時監控著電動自行車的充電狀態，同時記錄電動自行車的耗電量並換算成充電費用；當充電費用大於或等於預付金額時，充電樁停止供電；當充電費用小於預付金額時，判斷充電功率是否小於指定值；若充電功率大於指定值，則繼續供電；若充電功率小於指定值，則判斷物理連接是否斷開，如果物理連接沒有斷開，則延遲一個小時後停止充電並結算費用；若物理連接斷開，則延遲10s後再次判斷物理連接是否斷開，若此時物理連接恢復，則繼續充電，否則停止充電並結算費用。
進一步的，充電樁內設置計費模塊，所述計費模塊包括電量計量模塊和費用計算模塊，電量計量模塊採用電量計量晶片，實時監測電量的消耗，充電完成後充電樁內的控制模塊統計充電時長內消耗的總電量，並計算出該次充電的費用。
進一步的，充電樁內置費用結算前置判斷模塊，當電動自行車完成充電或物理連接斷開時，充電樁會自動運行費用結算前置判斷模塊，費用結算前置判斷模塊自動判斷事件發生的類別，並根據事件發生的類別執行不同的應對方法；若電動自行車完成充電，費用結算前置判斷模塊經過邏輯判斷成立後會斷開充電樁的供電系統與輸電線的內置連接，防止充電樁內的設備再持續消耗電量；若用戶不小心斷開了物理連接，費用結算前置判斷模塊允許用戶在10秒鐘的時間內進行重新連接；若用戶有急事需要離開，費用結算前置判斷模塊會在10秒鐘後為用戶結算費用並初始化系統，等待下一位用戶的到來。
本發明的有益效果在於：
1、本發明能夠實現預約充電，且能夠通過刷卡、微信、支付寶等支付方式，儘可能的為用戶支付提供方便，同時能夠準確計算用戶的耗電量、合理計費，把結算單元從「元」精確到「分」，極大地提高了電費計算的合理性，提高用戶充電積極性，也預防了因為用戶採用大功率電器充電對營運商造成的經濟損失。
2、本發明通過功率限制模塊對用戶的充電功率進行了限制，功率超過600w的電動自行車將無法付費充電，且當充電樁輸電線的最大功率大於2500w時也無法進行付費充電，最大程度的確保了供電線路的安全；由於電動自行車的實時充電功率通常在100～200w之間，所以2500w的總功率完全能夠滿足十個充電位的電動自行車同時充電。
3、本發明內部設置有電量計量模塊和電費計量模塊，能準確的測出電瓶車使用電的度數，可以反映不同充電功率的電動自行車的真實電量消費，打破傳統通過時間計算費用，對用戶更加的公平，並且可以防止商家虧損或倒貼電費。
4、本發明通過功率限制模塊對電動自行車的充電功率進行限制，既可以實現對充電樁的單個充電位進行功率控制，也控制總功率，防止因為功率過載導致的各種危害，提高了充電樁使用的安全係數。
5、本發明通過充電樁內置的實時監測模塊對充電樁上正在使用的電動自行車的充電狀態進行判斷，在充電完成時自動斷開充電連接，防止因為過量充電導致的電能浪費，同時也降低了用戶的充電費用。
6、本發明通過費用結算前置判斷模塊判斷電動自行車視充電完成狀態還是斷開連接狀態，使用戶即便電動自行車與充電樁的連接斷開再10s以內也可以進行重新連接，方便用戶對充電樁的使用。
附圖說明
圖1是本發明一種基於雲支付的電動自行車充電樁的基本結構示意圖。
圖2是本發明一種基於雲支付的電動自行車充電樁的架構方法示意圖。
圖3是本發明功率限制模塊的流程示意圖。
圖4是本發明實時監測模塊的流程示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明：
如圖1～4所示，一種基於雲支付的電動自行車充電樁，包括充電樁、用戶手機、充電卡、雲伺服器以及待充電的電動自行車，所述雲伺服器包括儲存模塊、處理模塊和通訊模塊，所述儲存模塊專門用於儲存用戶的身份信息、帳戶信息、充電樁設備信息和充電樁的狀態信息，所述處理模塊用於接收並處理充電樁的各種狀態信息，所述通訊模塊負責雲伺服器與充電樁以及用戶手機之間的通訊交流；所述充電樁上設置有充電接口、讀卡器和二維碼標識牌，充電樁內設置有gprs模塊和控制模塊，gprs模塊負責與伺服器之間進行通訊，控制模塊負責控制對應充電樁的正常運行；充電接口用於連接待充電的電動自行車，讀卡器用於讀取充電卡的信息，二維碼標識牌上設置有伺服器地址的二維碼信息，用戶手機對準二維碼標識牌上的二維碼信息掃碼後獲得雲伺服器的地址；
充電樁啟動時生成一個臨時固定的ip，gprs模塊將包含該ip的充電樁設備信息傳輸至雲伺服器，雲伺服器與充電樁之間建立一個臨時穩定的通訊頻道；若用戶使用充電卡進行支付，讀卡器服務充電卡上的用戶身份信息後，由充電樁的gprs模塊負責與雲伺服器全程通訊；若用戶使用用戶手機進行網絡支付，在用戶手機掃描了充電樁上的二維碼信息後，支付過程中用戶手機負責與雲伺服器全程通訊；雲伺服器對上述兩類支付請求處理完畢後將結果通過建立的通訊頻道發送到充電樁上，然後由充電樁的控制模塊控制電動自行車的充電。
所述雲伺服器與多個充電樁對應。
每個充電樁上設置有多個充電位，對應的給多個電動自行車充電。
所述充電樁內設置有功率限制模塊，功率限制模塊對充電樁每個充電位充電功率進行識別，並根據充電功率判斷是否進行充電；當用戶待充電的電動自行車充電功率大於或等於600w時，充電樁會拒絕充電並發出無法充電的語音提示；若電動自行車的充電功率小於600w，但如果進行充電則會使充電樁輸電線的總負載功率大於或等於2500w，則充電樁會拒絕充電並發出稍後充電的語音提示；只有同時滿足充電功率小於600w和總負載功率小於2500w的情況才允許用戶進行充電。
所述充電樁內置實時監測模塊，在充電樁工作的過程中，充電樁通過實時監測模塊實時監控著電動自行車的充電狀態，同時記錄電動自行車的耗電量並換算成充電費用；當充電費用大於或等於預付金額時，充電樁停止供電；當充電費用小於預付金額時，判斷充電功率是否小於指定值；若充電功率大於指定值，則繼續供電；若充電功率小於指定值，則判斷物理連接是否斷開，如果物理連接沒有斷開，則延遲一個小時後停止充電並結算費用；若物理連接斷開，則延遲10s後再次判斷物理連接是否斷開，若此時物理連接恢復，則繼續充電，否則停止充電並結算費用。
充電樁內設置計費模塊，所述計費模塊包括電量計量模塊和費用計算模塊，電量計量模塊採用電量計量晶片，實時監測電量的消耗，充電完成後充電樁內的控制模塊統計充電時長內消耗的總電量，並計算出該次充電的費用。
充電樁內置費用結算前置判斷模塊，當電動自行車完成充電或物理連接斷開時，充電樁會自動運行費用結算前置判斷模塊，費用結算前置判斷模塊自動判斷事件發生的類別，並根據事件發生的類別執行不同的應對方法；若電動自行車完成充電，費用結算前置判斷模塊經過邏輯判斷成立後會斷開充電樁的供電系統與輸電線的內置連接，防止充電樁內的設備再持續消耗電量；若用戶不小心斷開了物理連接，費用結算前置判斷模塊允許用戶在10秒鐘的時間內進行重新連接；若用戶有急事需要離開，費用結算前置判斷模塊會在10秒鐘後為用戶結算費用並初始化系統，等待下一位用戶的到來。
上述實施例只是本發明的較佳實施例，並不是對本發明技術方案的限制，只要是不經過創造性勞動即可在上述實施例的基礎上實現的技術方案，均應視為落入本發明專利的權利保護範圍內。