技术领域
[0001] 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
[0002] 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。
发明内容
[0003] 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。
[0004] 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；
[0005] 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；
[0006] 人机交互模块至少用于设定
基础参数、充电条件和价格；
[0007] 显示模块至少用于显示人机交互信息和充电状态信息；
[0008] 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；
[0009] 输入端控制模块用于控制、检测、统计电量的输入情况；
[0010] 输出端控制模块用于控制、检测、统计电量的输出情况；
[0011] 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；
[0012] 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。
[0013] 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。
[0014] 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；
[0015] 一台智能充电桩至少包括两种不同类型的接触装置。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 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：
[0021] 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；
[0022] 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；
[0023] 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；
[0024] 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；
[0025] 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；
[0026] 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；
[0027] 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；
[0028] 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。
[0029] 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。
[0030] 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。
[0031] 与
现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0032] 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
[0033] 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。
[0034] 图1是本实施例中智能充电桩的结构爆炸图；
[0035] 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；
[0036] 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；
[0037] 图4是本实施例中智能充电桩自动充
电流程的示意框图；
[0038] 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；
[0039] 图6是充电桩壳体的实际使用效果图；
[0040] 图7是图6中B处的局部放大图；
[0041] 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
[0042] 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。
[0043] 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；
[0044] 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；
[0045] 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。
[0046] 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。
[0047] 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。
[0048] 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。
[0049] 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。
[0050] 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。
[0051] 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。
[0052] 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。
[0053] 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：
[0054] 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；
[0055] 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；
[0056] 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；
[0057] 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；
[0058] 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；
[0059] 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；
[0060] 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；
[0061] 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。
[0062] 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。
[0063] 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。
[0064] 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。
[0065] 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。
[0066] 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。
[0067] 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：Wireless charging technology；Wireless charge technology)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。
[0068] 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。
[0069] 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。
[0070] 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。
[0071] 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。
[0072] 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。
[0073] 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。
[0074] 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。。
