CN106558890A

CN106558890A - 能统计用户占用充电停车位时长的电动汽车充电桩系统

Info

Publication number: CN106558890A
Application number: CN201510622586.XA
Authority: CN
Inventors: 刘晓建
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-09-26
Filing date: 2015-09-26
Publication date: 2017-04-05

Abstract

本发明公开一种电动汽车充电桩系统，包括用于供被充电汽车停放的停车位、用于给电动汽车充电的充电桩、用于检测是否有汽车停放在所述停车位内的检测装置、用于接收用户请求的用户输入系统、和上锁后可防止汽车进出所述停车位的电动车位锁，其特征在于：根据所述检测装置是否检测到汽车停放在所述停车位内、和用户向所述用户输入系统的输入，确定所述电动车位锁处于上锁状态还是解锁状态；根据所述检测装置对停车位占用情况的检测结果确定用户实际使用所述停车位的时长。

Description

能统计用户占用充电停车位时长的电动汽车充电桩系统

技术领域

本发明涉及一种电动汽车充电桩系统，特别涉及一种能统计用户实际占用充电停车位时长的电动汽车充电桩系统。

背景技术

电动汽车以节能和环保的优点得到社会的青睐,电动汽车采用电池供电,当电池的电量不足时,需要对电池进行充电。因此,在公共的停车场都设置有电动汽车专用的停车位,在该停车位都设置有充电桩,方便电动汽车在停车的时候对电池进行充电。但是,在实际使用中,非电动汽车往往占用电动汽车专用停车位,使得需要充电的电动汽车不能进入该停车位进行充电,给众多电动汽车的使用者带来不少的困扰。

若无人管理的充电桩可以自行统计用户占用充电位的时间，则可以通过收费手段，来有效防止用户在不充电的情况下长时间占用充电位。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种电动汽车充电桩系统,使得无人职守的充电桩可以自行统计用户实际占用充电停车位的时长。

本发明提出一种电动汽车充电桩系统，包括用于供被充电汽车停放的停车位、用于给电动汽车充电的充电桩、用于检测是否有汽车停放在所述停车位内的检测装置、用于接收用户请求的用户输入系统、和上锁后可防止汽车进出所述停车位的电动车位锁，其特征在于：根据所述检测装置是否检测到汽车停放在所述停车位内、和用户向所述用户输入系统的输入，确定所述电动车位锁处于上锁状态还是解锁状态；根据所述检测装置对停车位占用情况的检测结果确定用户实际使用所述停车位的时长。

具体的说，有两种方法。

方法1：

(1)当所述检测装置检测到所述停车位没有被使用时，所述充电桩系统使所述电动车位锁处于上锁状态；

(2)当所述用户输入系统获知用户希望使用所述充电桩充电时，所述充电桩系统令所述电动车位锁执行解锁动作。

(3)根据用户通过所述用户输入系统请求使用充电桩的时刻，和所述检测装置之后检测到用户不在所述停车位中的时刻，确定用户实际使用所述停车位的时长。

方法2：

(1)当所述检测装置检测到所述停车位被使用时，所述充电桩系统令所述电动车位锁处于上锁状态；

(2)当用户通过所述用户输入系统声明不再使用所述充电桩时，所述充电桩系统令所述电动车位锁执行解锁动作；

(3)根据所述检测装置检测到用户驶入停车位的时刻和所述检测装置检测到用户驶离停车位的时刻，确定用户实际使用所述停车位的时长。

在实际应用中，为了确保当电动车位锁处于上锁状态时，汽车不能自由进出停车位、且降低整个充电桩系统的成本，可以仅在停车位的入口设置电动车位锁，而通过设置固定于地面的柱状或栏杆状障碍物等方式，阻止汽车从非入口的位置进出停车位。

所述检测装置可以被安装到停车位上空的支架上，也可以被嵌入到充电桩的面向被充电汽车的一侧，或停车位的某侧边的固定物上，无论所述检测装置被安装到何处，均应保证所述检测装置以有线或无线方式接入所述充电桩系统。

所述电动车位锁可通过埋藏在地下的信号线接入所述充电桩系统，也可以采用遥控的方式进行工作。。

当所述检测装置位于充电停车位上方的支架上时，所述充电桩系统包含一个与“「”具有相似形状的立杆，此立杆的高度应高于被充电汽车的高度，且此立杆的顶部向停车位方向伸出，且所述检测装置被安装到此立杆的伸出部，以使得此检测装置能检测到有无汽车被停放到所述停车位中。

所述检测装置可以使用红外检测器，也可以使用超声波探测器或其它能达到类似相同效果的装置。

所述用户输入系统可以为刷卡模块(此时用户可通过在充电桩面板上刷卡，向所述充电桩系统提交请求)，也可以为用户智能终端应用与充电桩云服务(此时用户可通过操作智能终端应用，向所述充电桩云服务提交请求，且所述充电桩云服务将请求或请求的处理结果发送给所述充电桩)，也可以为键盘、触摸屏等。

对于方法2，在有些情况下，所述检测装置可能会错误地将实际并未被使用的充电位识别为已使用，比如因为站立的人遮挡住了检测装置的检测口。为此，在所述电动车位锁已被上锁的情况下，所述控制装置可按照某固定频率f_probe，通过所述检测装置查看所述停车位的使用情况，若在某次探测时没有检测到有汽车停放，则通知所述电动车位锁进行解锁。

附图说明

图1是本发明所述方法2的一种典型实施方式。

图2是方法2对应的充电桩系统的状态变迁图。在此图中，充电桩系统仅在“使用状态”时，电动车位锁才处于上锁状态。

图3是方法1对应的充电桩系统的一种状态变迁图，此时，充电桩系统在“初始状态”时，电动车位锁处于上锁状态。典型实施方式2基于此状态变迁图，区别为：在典型实施方式2中，处于“使用状态”的充电桩系统在持续一段时间均未检测到有车位于停车位内后，再通知电动车位锁上锁，以便留出用户驶离停车位的时间。

图4是方法1对应的充电桩系统的一种状态变迁图。在此图中，充电桩系统在“初始状态”和“使用状态”时，电动车位锁处于上锁状态。“上锁前暂态”的功能为防止电动车位锁在用户尚未将汽车停好时就执行上锁操作，从而损坏用户的汽车。典型实施方式3基于此状态变迁图，区别为：在典型实施方式3中，处于“离开状态”的充电桩系统在持续一段时间均未检测到有车位于停车位内后，再通知电动车位锁上锁，以便留出用户驶离停车位的时间。

图5是典型实施方式4使用的状态变迁图。

图6是典型实施方式5使用的状态变迁图。

图7是典型实施方式6使用的状态变迁图。

在以上状态变迁图中，状态变迁箭头“→”上的文字的“/”前的部分表示状态变迁的条件，“/”后的部分表示状态变迁时执行的操作。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施做进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。

(1)典型实施方式1

图1是本发明所述方法2的一种典型实施方式，此时，所述充电桩系统包括电动车位锁、停车位和充电桩，其中充电桩面向停车位的面板上安装了超声波探测装置和用户刷卡装置，充电桩内部具有控制装置，且该控制装置与电动车位锁的控制线、用户刷卡装置的输出线、超声波探测装置的输出线相连，从而可以控制电动车位锁上锁/解锁动作、获得用户的刷卡输入、获得超声波探测的结果。

停车位的三边均设有固定在地面上的栏杆状障碍物，其侧边上的障碍物用于防止汽车从侧向驶入停车位，其靠近充电桩一侧的栏杆桩障碍物用于帮助驾驶员判断汽车是否处于停车位中的恰当位置；停车位未设有栏杆桩障碍物的一边为汽车的进出口，该边安装了所述电动车位锁。

在安装时，调整超声波探测装置的探测距离，使得位于停车位外的汽车不会影响超声波探测装置对停车位使用情况的探测结果。

在初始状态，充电桩内部的控制装置按照固定的频率f_try，通过超声波探测装置检查当前是否有车位于停车位内，当发现有车驶入后，在长度为t_mon的时间段内，按照系统预设的频率f_mon，连续通过超声波探测装置检查当前是否有车位于停车位内，若每次都能探测到当前停车位内有车存在，则将当前时刻记录为用户开始使用充电桩停车位的时刻T_begin，并通知电动车位锁锁闭，从而使得位于停车位中的汽车无法自由驶出，否则恢复初始状态；

当用户结束充电，进行刷卡付费时，充电桩内部的控制装置通知电动车位锁解锁，并按照固定的频率f_leave,通过超声波探测装置检查当前是否有车位于停车位内，并在探测不到停车位内有汽车存在时，将当前时刻记录为用户结束使用充电桩停车位的时刻T_end，然后转入初始状态；

在所述电动车位锁处于上锁状态时，充电桩内部的控制装置按照频率f_probe，通过所述超声波探测装置检查当前是否有车位于停车位内，若某次探测时没有发现有车停放在停车位内，立刻通知电动车位锁进行解锁，并转入初始状态。

说明：1)在实施时，用户可以不采用超声波探测装置，而是采用红外等其它达到车位检测功能的检测装置；2)在以上过程中，为了保证只有在“汽车较长时间停放于停车位中”时才令电动车位锁上锁，本发明引入了检测时间t_mon；3)充电桩安装方可以根据需要的时间统计精度来设定f_try、f_mon、f_probe的具体数值。

(2)典型实施方式2

在方法1的一种典型实施方式中，所述充电桩系统包括电动车位锁、停车位、云服务、安装在用户智能设备上的特定应用、和充电桩，其中充电桩面向停车位的面板上安装了超声波探测装置，充电桩内部具有控制装置和网络接口模块，且该控制装置与电动车位锁的控制线和超声波探测装置的输出线相连，从而可以控制电动车位锁上锁/解锁动作、获得用户的刷卡输入、获得超声波探测的结果，且所述控制装置可通过所述网络接口模块与所述云服务进行通信。所述特定应用可以与所述云服务进行通信。

停车位的三边均设有固定在地面上栏杆桩障碍物，其侧边上的障碍物用于防止汽车从侧向驶入停车位，其靠近充电桩一侧的栏杆桩障碍物用于帮助驾驶员判断汽车是否处于停车位中的恰当位置；停车位未设有栏杆桩障碍物的一边为汽车的进出口，该边安装了所述电动车位锁。

在所述充电桩被初始化完毕后，所述控制装置令所述电动车位锁将所述停车位进行上锁；当用户通过所述特定应用向所述云服务提交使用充电桩的请求时，所述云服务根据收到的请求，获得用户期望使用的充电桩，然后通知此充电桩将电动车位锁解锁，从而用户可以驶入停车位进行充电,并在云服务或充电桩内部记录下当前时刻T_begin；

当用户请求结束使用充电桩时(如通过所述特定应用向所述云服务发送请求，或仅通过将充电插头放入充电桩特定位置——此时充电桩需要有相应的监测装置)，所述控制装置按一定频率，通过所述超声波探测装置检测用户是否驶出，并在系统预定义的时间内均未探测到用户汽车时，令所述电动车位锁将所述停车位进行上锁，并记录下当前的时刻T_end，且根据T_begin和T_end计算用户实际使用停车位的时长。

(3)典型实施方式3

典型实施方式3与典型实施方式2的区别在于：若所述控制装置在系统预定义的某时间长度内均探测到有汽车停放在停车位内，则通知所述电动车位锁将停车位进行上锁；当用户请求结束使用充电桩时(如通过所述特定应用向所述云服务发送请求，或仅通过将充电插头放入充电桩特定位置——此时充电桩需要有相应的监测装置)，所述控制装置令所述电动车位锁解锁，并按一定频率，通过所述超声波探测装置检测用户是否驶出，并在系统预定义的时间内均未探测到用户汽车的情况下，令所述电动车位锁将所述停车位进行上锁，并记录下当前的时刻T_end，且根据T_begin和T_end计算用户实际使用停车位的时长。

(4)典型实施方式4

对停车位占用时长进行统计的目的在于计费，而在有的情况下，当用户驶离停车位后就无法对其进行计费(如：充电桩系统被设计为在用户刷卡结束充电时，通过位于充电桩表面的刷卡装置修改用户卡中的余额)。本实施方式是典型实施方式1的变种，区别为处于“使用状态”的充电桩系统在接到“结束使用请求”后立刻获取当前时刻作为T_end，不检测停车位的使用情况，而是马上转入“初始状态”。若用户在请求结束使用充电桩后长时间不将汽车驶离停车位，充电桩系统将再次从“初始状态”经“检测状态”变迁到“使用状态”，从而使得用户在真正离开时必须再次请求结束使用充电桩，充电桩系统就可以在此时对用户进行停车计费。

(5)典型实施方式5

本实施方式为典型实施方式3的变种，其目的也是为了防止“在充电桩无法对已经驶离的用户进行计费的情况下，用户通过‘仅声明结束使用充电桩、但实际上并不驶离’”的方法来逃避停车计费。本实施方式与典型实施方式3的区别在于：处于“使用状态”的充电桩系统在接到“结束使用充电桩”请求后立刻获取当前时刻作为T_end，不检测停车位的使用情况，而是在延迟系统预定义的时长后，通知电动车位锁将停车位上锁，并转入“初始状态”。在提交“结束使用充电桩”请求后的预定时间内未将汽车驶离停车位的用户，必须重新启动充电桩的使用流程，方能将汽车驶出，充电桩可据此发现用户的作弊行为。

更进一步，本实施方式可以简化为：1)在所述充电桩系统被使用前，所述电动车位锁将所述停车位上锁，使汽车不能自由进入所述停车位内；2)用户向所述充电桩系统提交使用请求(为方便用户，一般应为无线方式提交请求)，该请求导致所述电动车位锁解锁；3)所述电动车位锁在执行解锁操作后，经过系统预定义的时间，自动执行上锁操作；4)用户结束使用所述充电桩系统后，向所述充电桩系统提交结束使用充电桩请求，该请求导致所述根据所述电动车位锁执行解锁操作；5)所述充电桩系统通过用户提交请求的时刻，计算用户实际使用停车位的时长。

典型实施方式5的优点是：此时所述充电桩系统无需包括停车位使用情况探测装置，即可实现对于用户实际占用停车位时长的统计，可以降低系统的部署成本。

(6)典型实施方式6

本实施方式为典型实施方式3的变种，其目的也是为了防止“在充电桩无法对已经驶离的用户进行计费的情况下，用户通过‘仅声明结束使用充电桩、但实际上并不驶离’”的方法来逃避停车计费。本实施方式与典型实施方式3的区别在于：处于“使用状态”的充电桩系统在接到“结束使用充电桩”请求后立刻获取当前时刻作为T_end，并在t_test的时长内，按预定义的频率f_test,通过所述探测装置检测停车位是否被占用，且在t_test时间结束后通知电动车位锁将停车位上锁，且若t_test时间段内所有的检测都能发现停车位内有汽车，则在t_test时间结束后，重新进入“使用状态”，否则进入“初始状态”。与典型实施方式5相比，本实施方式能更精确的统计作弊用户实际占用停车位的时间。

需要说明的是，无论对于何种实现方式，本发明所述用户输入系统都可以采用“用户端智能终端应用+云服务”的形式或者“用户端智能终端应用通过蓝牙连接充电桩系统”等方式实现，而不使用物理的刷卡装置。此时用户可通过在所述智能终端应用中输入请求，来达到与之前“用户刷卡”相同的效果，比如“用户在所述智能终端应用中请求充电”对应“用户通过刷卡请求充电”，“用户在所述智能终端应用中请求结帐”对应“用户通过刷卡进行计费”。

以“用户端智能终端应用+云服务”方式为例，所述智能终端应用在获知用户请求充电后，向所述云服务发送充电请求，此充电请求包含欲使用充电桩的标识和用户标识，所述云服务收到此请求后，查找到此请求所指定的充电桩，然后向此充电桩发送允许充电的命令，所述充电桩中的处理模块接收到允许充电命令后，开启充电线路；

所述智能终端应用在获知用户请求结帐后，向所述云服务发送结帐请求，此结帐请求中包含正使用的充电桩的标识，所述云服务收到此请求后，查找到此请求对应的充电桩，然后向此充电桩发送不再允许充电的命令，所述充电桩中的处理模块接收到不再允许充电命令后，关闭充电线路。

更进一步，当采用云服务时，用户可以不通过“刷卡”或“在智能终端应用中提交结帐请求”来结束对于充电桩的使用，此时充电桩包含了充电插头检测装置，当所述充电插头检测装置检测到充电插头从电动汽车中被拔出时，向所述控制模块发送结帐请求，所述控制模块在收到此结帐请求后，可以进行时间统计和对于所述电动车位锁的开启等动作。所述充电插头检测装置也可以通过检测充电插头是否被放入了预定义位置来决定是否向所述控制模块发送结帐请求。

一般来说根据方法1得出的实施方式应该采取用户端智能终端应用+云服务”的形式或者“用户端智能终端应用通过蓝牙连接充电桩系统”等方式实现所述用户输入系统，以方便用户在汽车里就可以对所述充电桩系统发起使用请求。

还需要说明的是：在本发明的启示下，本领域工程技术人员可以实现支持停车计时的普通汽车停车位，此时该普通汽车停车位包含本发明所述充电桩系统中除充电桩外的所有部件，且其工作模式与本发明所述充电桩系统的工作模式基本相同(但不包括与充电插头有关的流程)。

最后，本领域技术人员在本发明的启示下，对本发明各方案做出的等价变形，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电动汽车充电桩系统，包括用于供被充电汽车停放的停车位、用于给电动汽车充电的充电桩、用于检测是否有汽车停放在所述停车位内的检测装置、用于接收用户请求的用户输入系统、和上锁后可防止汽车进出所述停车位的电动车位锁，其特征在于：根据所述检测装置是否检测到汽车停放在所述停车位内、和用户向所述用户输入系统的输入，确定所述电动车位锁处于上锁状态还是解锁状态；根据所述检测装置对停车位占用情况的检测结果确定用户实际使用所述停车位的时长。

2.如权利要求1所述的充电桩系统，其特征在于：

(2)当所述用户输入系统获知用户希望使用所述充电桩充电时，所述充电桩系统令所述电动车位锁执行解锁动作；

3.如权利要求1所述的充电桩系统，其特征在于：

4.如权利要求2所述的充电桩系统，其特征在于：

(1)当所述检测装置检测到所述停车位处于使用状态时，所述充电桩系统令所述电动车位锁处于上锁状态；

(2)当所述用户输入系统获知用户不再使用所述充电桩时，所述充电桩系统令所述电动车位锁执行解锁动作。

5.一种电动汽车充电桩系统，包括用于供被充电汽车停放的停车位、用于给电动汽车充电的充电桩、用于接收用户请求的用户输入系统、和上锁后可防止汽车进出所述停车位的电动车位锁，其特征在于：1)在所述充电桩系统被使用前，所述电动车位锁将所述停车位上锁，使汽车不能自由进入所述停车位内；2)用户通过无线方式向所述充电桩系统提交使用请求，该请求导致所述电动车位锁解锁；3)所述电动车位锁在执行解锁操作后，经过系统预定义的时间，自动执行上锁操作；4)用户结束使用所述充电桩系统后，向所述充电桩系统提交结束使用充电桩请求，该请求导致所述根据所述电动车位锁执行解锁操作；5)所述充电桩系统通过用户提交请求的时刻，计算用户实际使用停车位的时长。