一種電動汽車分時租賃系統的充電樁及充電方法與流程

本發明涉及一種汽車租賃設備，尤其是指一種電動汽車分時租賃系統的充電樁及充電方法。

背景技術：

目前成熟的租賃系統充電樁功能較為單一，一般只能簡單滿足充電需求，擴展功能較少，用戶體驗較差。

對比文件1：臺灣專利公開號：TW M482126U 名稱：電動車租賃站，提供一種對電動車、鑰匙和電池進行管理的電動車租賃站，特征在于該專利設有身份識別裝置，通過該身份識別裝置對電池進行更換，該專利只是對電池進行更換，不適用于整車進行更換。

對比文件2：美國專利公開號：US 2012/0280653 A1 名稱：電動汽車充電站的管理系統和方法（翻譯），提供一種電動汽車充電站的管理系統和方法，特征在于提供車輛檢測器，對車輛的狀況進行檢測，并將檢測的信息反饋給檢測系統已經根據此信息對汽車進行充電等。該專利依然不能換車，只能對電池進行充電。

對比文件3：中國專利公開號：CN104282088A 名稱：一種基于充電樁的電動汽車租賃管理系統及其租賃管理方法，提供一種基于充電樁的電動汽車租賃管理系統，其主要特征在于結合了智能終端或電腦，相關人員可以對租車情況等進行快速方便的查詢。

對比文件4：中國專利公開號：CN103854374A 名稱：基于周期結算模式的電動交通工具用電計費方法及裝置，提供一種基于周期結算模式的電動交通工具用電計費方法及裝置，特征在于用采用電卡，電卡里設有賬戶的信息以及費用結算方式。可以進行智能化用電計費。

對比文件5：美國專利公開號：USD730822 S 名稱：帶有狀態指示的電動汽車充電站，以及導光組件和方法（翻譯），提供一種帶有狀態指示的電動汽車充電站，特征在于帶有導光組件用于顯示各種狀態，但是其沒有對具體的租賃方法等進行具體的說明。

對比文件6：加拿大專利公開號：CA2890753 (A1) 名稱：使電動汽車快速充電的充電站的充電系統和方法（翻譯），提供一種使電動汽車快速充電的充電站的充電系統和方法，特征在于提供一個充電臂，給予充電的車輛進行一個準確的定位。不足之處在于，只提供了限位裝置。

對比文件7：美國專利公開號：US2015108947 (A1) 名稱：用于汽車和充電站之間通信方法和系統，提供一種用于汽車和充電站之間通信方法和系統，特征至于電動汽車與充電站充電過程中的充電電纜連接到車輛和充電站終端終端之間可鎖定機械耦合。電動汽車和充電站之間通過通信控制機械耦合的開閉，但是該專利本質仍只是個限位裝置。

對比文件8：中國專利公開號：CN103944201A 名稱：一種電動汽車定時充電樁，提供一種電動汽車定時充電樁，特征在于設有時控開關對電動汽車進行定時充電設置。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術中電動汽車分時租賃系統的充電樁擴展功能較少，用戶體驗較差的缺點，提供一種電動汽車分時租賃系統的充電樁及充電方法。

本發明的目的是通過下述技術方案予以實現：

一種電動汽車分時租賃系統的充電樁，包括自助終端，自助終端設有控制板、RFID讀卡器、電源、地鎖和充電槍，控制板同時與RFID讀卡器、電源、地鎖和充電槍電連接，控制板還與集中控制器通訊連接，集中控制器通過通信終端與外部的服務器通訊連接。控制板用于控制充電樁的各個功能模塊，RFID讀卡器實現用戶身份識別功能，電源提供電能，地鎖用于鎖止需要充電的電動汽車，控制板收到RFID讀卡器的信號后控制地鎖進行升降操作，充電槍用于對電動汽車進行充電，充電槍帶有鎖止機構防止被非刷卡人員拔出。外部的服務器通過通訊中斷與集中控制器通訊連接，集中控制器與控制板通訊連接，進而外部的服務器可以對充電樁進行遠程控制。

作為一種優選方案，電動汽車分時租賃系統的充電樁還包括LED燈，所述的LED燈與控制板電連接，LED燈設置在充電樁體表面。LED燈用于顯示充電樁的工作狀態。

作為一種優選方案，LED燈為變色LED燈，LED燈可顯示的顏色包括紅色、黃色、綠色和藍色。LED燈藍燈亮表示充電樁處于空閑狀態，用戶可刷卡進行充電；LED燈綠燈亮表示充電樁處于空閑狀態且已經完成身份驗證，用戶可提取充電槍對電動汽車進行充電；LED燈紅燈亮表示充電樁正在對電動汽車進行充電；LED燈黃燈亮表示充電樁故障。

作為一種優選方案，通信終端為GPRS終端，每個GPRS終端為帶有存儲芯片的GPRS終端。

作為一種優選方案，充電樁在每一個安裝地點均以充電樁集群形式安裝，每個充電樁集群均安裝有一個集中控制器和GPRS終端，若干個充電樁自助終端內的控制板均與集中控制器通訊連接。充電樁采用集群式安裝便于管理，且一個集中控制器和GPRS的設計節約了成本，提高了使用效率。

一種電動汽車分時租賃系統的充電樁的充電方法，充電樁獲取當前停車的電動車信息并發送至服務器，服務器根據電動車當前車輛狀態和環境參數進行電量計算并下達分時充電控制命令，充電樁對當前停車的電動車進行分時充電。

作為一種優選方案，充電樁為使用峰谷電計費充電樁，若當前時間處于谷電計費時間內，充電樁對電動汽車進行充電，

若當前時間處于峰電計費時間內，則服務器根據充電樁當前綁定的車輛中車載信息平臺上傳的車輛狀態信息對充電樁進行操作，若當前綁定車輛經過充電判斷，判定為需要充電則充電樁對電動汽車進行充電，若判定為禁止充電則充電樁停止對電動汽車進行充電；

充電判斷步驟包括以下子步驟：

充電判斷子步驟一，服務器對每個充電樁的賦值一個基礎電量閾值和一個基礎電量系數值，基礎電量閾值和基礎電量系數值均由人工或服務器計算設定，

充電判斷子步驟二，服務器讀取當前時間、谷電計費時間開啟時間和當前車輛的電池電量值，服務器計算當前時間與谷電計費時間開啟時間的差值得出時間差值，

充電判斷子步驟三，基礎電量系數值除以時間差值后所得出的數值加上當前車輛的電池電量值大于或者等于所述的基礎電量閾值則判定為禁止充電，若基礎電量系數值除以時間差值后所得出的數值加上當前車輛的電池電量值小于所述基礎電量閾值則判定為需要充電。這樣設置之后，達到了不同地區對應不同的借車基礎電量閾值，也就是讓借車頻率較大的充電樁充電較多，盡可能多的保持電量，使得大多數人能夠盡可能地借車，既考慮到了車輛電量的需求，又考慮到了車輛使用的需求，滿足的經濟成本和使用成本的雙重要求。

作為一種優選方案，在充電判斷子步驟中，充電樁上個統計周期中對應日期的平均借車次數乘以給定百分比系數得出電量修正值，基礎電量閾值由基礎電量值加上電量修正值得出，所述基礎電量值為統一數值。這樣設置，達到了不同地區對應不同的借車基礎電量閾值，也就是讓借車頻率較大的充電樁充電較多，盡可能多的保持電量，使得大多數人能夠盡可能地借車。

作為一種優選方案，若有若干輛車輛停車的距離在200米之內，則比較相鄰車輛的當前電量值，中心服務器在判定為需要充電的車輛中以電量從高到低依次開始充電。本發明這樣設置，盡可能的保證了有車輛快速完成充電可以使用，同時也合理規劃了充電時間，節約了成本。

本發明的有益效果是，充電樁可以通過遠程控制進行充電管理，且遠程控制端可以及時了解充電樁的情況，大大提高了使用效率，提高了用戶的使用體驗。通過充電樁的管理，實現充電樁與車的綁定、充電樁狀態管理及控制。采用了積極的分時充電租賃方法，結合當地峰谷電電價和用電策略，在不妨礙正常租車還車的同時，大量降低了用電成本。本發明的設置具備了會員卡校驗的功能，必須確保只有車輛及充電樁GPRS終端中預存的用戶才能租車，本發明中的系統根據實際需求支持用戶租多輛車或限制用戶只租一輛車，用戶還車時通過車與充電樁的通信實現車輛和充電樁的綁定。

附圖說明

圖1是本發明的一種電路原理連接圖。

其中：1、自助終端，2、電動汽車，3、集中控制器，4、服務器，11、控制板，12、RFID讀卡器，13、電源，14、地鎖，15、充電槍，16、LED燈。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步描述。

實施例：一種電動汽車分時租賃系統的充電樁及充電方法，其電路原理連接圖如圖1所示，包括自助終端1，自助終端設有控制板11、RFID讀卡器12、電源13、地鎖14、充電槍15和LED燈16，控制板同時與RFID讀卡器、電源、地鎖、充電槍、LED燈電連接，控制板還與集中控制器3通訊連接，集中控制器通過通信終端與外部的服務器4通訊連接。LED燈為變色LED燈，LED燈可顯示的顏色包括紅色、黃色、綠色和藍色。通信終端為GPRS終端，每個GPRS終端為帶有存儲芯片的GPRS終端。充電樁在每一個安裝地點均以充電樁集群形式安裝，每個充電樁集群均安裝有一個集中控制器和GPRS終端，若干個充電樁自助終端內的控制板均與集中控制器通訊連接。

控制板用于控制充電樁的各個功能模塊，RFID讀卡器實現用戶身份識別功能，電源提供電能，地鎖用于鎖止需要充電的電動汽車，控制板收到RFID讀卡器的信號后控制地鎖進行升降操作，充電槍用于對電動汽車2進行充電，充電槍帶有鎖止機構防止被非刷卡人員拔出。外部的服務器通過通訊中斷與集中控制器通訊連接，集中控制器與控制板通訊連接，進而外部的服務器可以對充電樁進行遠程控制。LED燈藍燈亮表示充電樁處于空閑狀態，用戶可刷卡進行充電；LED燈綠燈亮表示充電樁處于空閑狀態且已經完成身份驗證，用戶可提取充電槍對電動汽車進行充電；LED燈紅燈亮表示充電樁正在對電動汽車進行充電；LED燈黃燈亮表示充電樁故障。

一種電動汽車分時租賃系統的充電樁的充電方法，充電樁獲取當前停車的電動車信息并發送至服務器，服務器根據電動車當前車輛狀態和環境參數進行電量計算并下達分時充電控制命令，充電樁對當前停車的電動車進行分時充電。

充電樁為使用峰谷電計費充電樁，若當前時間處于谷電計費時間內，充電樁對電動汽車進行充電，

若當前時間處于峰電計費時間內，則服務器根據充電樁當前綁定的車輛中車載信息平臺上傳的車輛狀態信息對充電樁進行操作，若當前綁定車輛經過充電判斷，判定為需要充電則充電樁對電動汽車進行充電，若判定為禁止充電則充電樁停止對電動汽車進行充電；

充電判斷步驟包括以下子步驟：

充電判斷子步驟一，服務器對每個充電樁的賦值一個基礎電量閾值和一個基礎電量系數值，基礎電量閾值和基礎電量系數值均由人工或服務器計算設定，

充電判斷子步驟二，服務器讀取當前時間、谷電計費時間開啟時間和當前車輛的電池電量值，服務器計算當前時間與谷電計費時間開啟時間的差值得出時間差值，

充電判斷子步驟三，基礎電量系數值除以時間差值后所得出的數值加上當前車輛的電池電量值大于或者等于所述的基礎電量閾值則判定為禁止充電，若基礎電量系數值除以時間差值后所得出的數值加上當前車輛的電池電量值小于所述基礎電量閾值則判定為需要充電。

在充電判斷子步驟中，充電樁上個統計周期中對應日期的平均借車次數乘以給定百分比系數得出電量修正值，基礎電量閾值由基礎電量值加上電量修正值得出，所述基礎電量值為統一數值。

具體舉例如下，若今天是周六，統計周期為一周，則如上周周六借車次數是5次，則如上上周周六借車次數是7次等，多個統計周期平均計算下來周六在此地點的借車數量為5次，基礎電量值為總電量的50%，百分比系數為2%，那么可以得出基礎電量閾值為50%+2%*5=60%，即為總電量的60%，若當前時間為9點，谷電計費時間為10點，那么當前時間差值為60分。基礎電量系數值設定為300%，那么，300%/60=5%，若當前車輛的電池電量值為總電量的50%，那么50%+5%=55%，小于60%的基礎電量閾值，判定為需要充電，充電樁對電動汽車進行充電。

若當前車輛的電池電量值為總電量的56%，那么基礎電量系數值除以時間差值后所得出的數值加上當前車輛的電池電量值為56%+5%=61%，大于60%的基礎電量閾值，判定為需要充電，充電樁對電動汽車進行充電。

類似的若多個統計周期平均計算下來周六在此地點的借車數量較少，基礎電量閾值較低，更不容易達到充電閾值。

若有若干輛車輛停車的距離在200米之內，則比較相鄰車輛的當前電量值，中心服務器在判定為需要充電的車輛中以電量從高到低依次開始充電。

充電樁可以通過遠程控制進行充電管理，且遠程控制端可以及時了解充電樁的情況，大大提高了使用效率，提高了用戶的使用體驗。通過充電樁的管理，實現充電樁與車的綁定、充電樁狀態管理及控制。采用了積極的分時充電租賃方法，結合當地峰谷電電價和用電策略，在不妨礙正常租車還車的同時，大量降低了用電成本。本發明的設置具備了會員卡校驗的功能，必須確保只有車輛及充電樁GPRS終端中預存的用戶才能租車，本發明中的系統根據實際需求支持用戶租多輛車或限制用戶只租一輛車，用戶還車時通過車與充電樁的通信實現車輛和充電樁的綁定。

以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，并非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。