CN110962671B - 一种电动汽车充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种电动汽车充电方法涉及电动交通工具充电领域，目的是为了克服现有充电桩缺少安全可靠有效的监控管理的问题，方法包括：当用户侧终端需要购买电量时，充电桩依照智能合约向用户侧终端收取代币，并向用户侧终端所配置的电动汽车充入与代币等值的电量；广播充电桩的代币余额、用户侧终端的代币余额以及充电桩的电量余额，令所有电网侧终端、所有充电桩和所有用户侧终端的交易列表同步更新；当充电桩需要购买电量时，充电桩依照智能合约向电网侧终端购买电量，并向电网侧终端充入与电量等值的代币；广播充电桩的代币余额和充电桩的电量余额，同步更新所有电网侧终端、所有充电桩和所有用户侧终端的交易列表。

Description

一种电动汽车充电方法
技术领域
本发明涉及电动交通工具充电领域，具体涉及基于区块链的电动汽车充电方法及系统。
背景技术
充电桩对于电动汽车推广和普及具有决定性的作用，并且由于当前技术限制，电动汽车的续航能力不足，因此更多的企业进入电动汽车充电服务行业。当前的充电桩的交易缺少安全可靠有效的监控管理，由于分布区域零散，无法依靠人力巡查，容易受到不法分子篡改从而牟利，造成经济上的损失。同时，由于不同充电桩可能归属于不同所有者，因此对于充电桩的使用费用，以及缴费方式也会各有不同，这样不仅繁琐，而且阻碍了电动汽车的普及。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有充电桩缺少安全可靠有效的监控管理的问题，提供了一种电动汽车充电方法。
本发明的一种电动汽车充电方法，方法包括：
当用户侧终端需要购买电量时，充电桩依照智能合约向用户侧终端收取代币，并向用户侧终端所配置的电动汽车充入与代币等值的电量；
广播充电桩的代币余额、用户侧终端的代币余额以及充电桩的电量余额，令所有电网侧终端、所有充电桩和所有用户侧终端的交易列表同步更新充电桩的代币余额、用户侧终端的代币余额以及充电桩的电量余额；
当充电桩需要购买电量时，充电桩依照智能合约向电网侧终端购买电量，并向电网侧终端充入与电量等值的代币；
广播充电桩的代币余额和充电桩的电量余额，同步更新所有电网侧终端、所有充电桩和所有用户侧终端的交易列表中的充电桩的代币余额和充电桩的电量余额。
本发明的有益效果是：本一种电动汽车充电方法基于区块链原理，具备去中心化和安全性高等特点，构建了一个安全可靠的充电桩充电平台，该平台上发生每一笔交易都是可追溯并且难以篡改，有效地阻止了数据篡改的恶意行为，确保了任何人都无法通过系统漏洞等方式进行牟利。
附图说明
图1为一种电动汽车充电方法的原理图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的一种电动汽车充电方法，方法包括：
当用户侧终端2需要购买电量时，充电桩1依照智能合约向用户侧终端2收取代币，并向用户侧终端2所配置的电动汽车充入与代币等值的电量；
广播充电桩1的代币余额、用户侧终端2的代币余额以及充电桩1的电量余额，令所有电网侧终端3、所有充电桩1和所有用户侧终端2的交易列表同步更新充电桩1的代币余额、用户侧终端2的代币余额以及充电桩1的电量余额；
当充电桩1需要购买电量时，充电桩1依照智能合约向电网侧终端3购买电量，并向电网侧终端3充入与电量等值的代币；
广播充电桩1的代币余额和充电桩1的电量余额，同步更新所有电网侧终端3、所有充电桩1和所有用户侧终端2的交易列表中的充电桩1的代币余额和充电桩1的电量余额。
具体地，智能合约为包括电量售价信息等，其中包括充电桩1向电网侧终端3购买电量的价格以及充电桩向用户侧终端2出售电量的价格，并且还可以按照时段设置有电网与充电桩的交易的价格，时段包括电网调峰时段和电网调频时段。
代币为通过兑换平台与法币进行兑换而取得的专门用于电量购买的货币，基于当前的形式，区块链平台还无法具备货币兑换的信用，因此代币的兑换可以是基于其他充值平台等进行兑换。
本发明的一种电动汽车充电方法基于电动汽车充电系统，电动汽车充电系统包括多个充电桩1、多个电网侧终端3和多个用户侧终端2；
充电桩1与电网电气连接，用户侧终端2配置于电动汽车上；且充电桩1、电网侧终端3和用户侧终端2均作为区块链的一个节点
充电桩1包括通信模块1-1、电量计量模块1-2、代币计量模块1-3和存储模块1-4；
通信模块1-1，用于与电网侧终端3、用户侧终端2和其他充电桩1进行通信；
电量计量模块1-2，用于计量售出和购买的电量，并计算电量余额；
代币计量模块1-3，用于计量消耗和收取的代币，并计算代币余额；
存储模块1-4，用于保存充电桩1对应区块的区块头、交易列表、交易次数、智能合约、电量余额和代币余额。
用户侧终端2为电动汽车用户所持有，为带有通信功能的装置，可以采用智能手机或类似装置，与所需充电的一台或多台电动汽车的编号进行绑定，在进行充电时，能够进行选择对一台或多台电动汽车进行充电。
电网侧终端3为电力机构或个人发电机构所属，包括通信模块，用于与其他电网侧终端3、用户侧终端2和充电桩1进行通信，电量计量模块，用于计量售出和购买的电量，并计算电量余额；代币计量模块，用于计量消耗和收取的代币，并计算代币余额；存储模块，用于保存电网侧终端3对应区块的区块头、交易列表、交易次数、智能合约、电量余额和代币余额。该电网侧终端3所发生的购买行为，主要为个人发电机构向电力机构进行售电的行为。
充电桩1接入电网，并且与电网之间设有继电器等装置，该继电器只有在充电桩1内代币余额不为零时使充电桩1与电网保持连通，充电桩1向电网侧终端3进行电量的购买和出售，两者之间具有代币的交换过程，而电网侧终端3控制相应继电器的启动和闭合，令充电桩1能够向电网取得电量。本实施方式和下述实施例中，除电量余额用于表述一定数值的描述外，其余关于电量的表述均应指电能。
本实施方式具体过程即为电动汽车配置有相应的用户侧终端2与某个充电桩1建立电气连接，从充电桩1进行电量购买，以及充电桩1向电网侧终端3购买电量的过程。在进行电量购买以及代币的流通后，基于区块链原理，发生交易的区块链节点向全网广播交易信息，每个节点接收该交易信息并在自身的交易列表中进行储存。
最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，方法还包括：当充电桩1需要购买电量时，充电桩1依照智能合约向其他充电桩1购买电量，并向其他充电桩1充入与电量等值的代币；
广播充电桩1的代币余额和充电桩1的电量余额，令所有电网侧终端3的交易列表、所有充电桩1的交易列表和所有用户侧终端2的交易列表同步更新充电桩1的代币余额和充电桩1的电量余额。
具体地，充电桩1为电动汽车充电服务商所有，本实施例具体过程即为充电桩1和充电桩1之间进行代币流通的过程，由于有的充电桩1使用频繁，有的充电桩相对使用次数少，同一个电动汽车充电服务商的充电桩1和充电桩1可以进行代币的交换，首要消耗自身内部的代币余额，避免频繁向电网侧终端3发起交易，减少电网侧终端3的负担。
最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，方法还包括：当充电桩1需要购买电量时，充电桩1依照智能合约向用户侧终端2所配置的电动汽车购买电量，并向用户侧终端2充入与电量等值的代币；
广播充电桩1的代币余额、充电桩1的电量余额和用户侧终端2的代币余额，令所有电网侧终端3的交易列表、所有充电桩1的交易列表和所有用户侧终端2的交易列表同步更新充电桩1的代币余额、充电桩1的电量余额和用户侧终端2的代币余额。
具体地，有的电动汽车具有V2G车辆到电网模式，当电动汽车不使用时，车载电池的电能可以销售给电网。因此，本实施例的过程即为充电桩1向电动汽车的代币流通，以及电动汽车向充电桩1的电量流通过程，电动汽车将蓄电池内的电量出售给充电桩1，或通过充电桩1出售给电网后续还需要充电桩1到电网的过程，则相应充电桩1得到电量存储于充电桩所配置的蓄电池中或直接转售给电网得到代币，而相应的用户侧终端2得到代币。
最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，方法还包括：当用户侧终端2需要代币时，用户侧终端2依照智能合约向其他用户侧终端2充入代币；
广播用户侧终端2的代币余额，令所有电网侧终端3、所有充电桩1和所有用户侧终端2的交易列表同步更新用户侧终端2的代币余额。
具体地，用户侧终端2可以看做用户个人所保存代币的钱包，个人和个人之间可以进行代币和法币的兑换，但是基于当前现实，可以实现代币之间的流通，而法币则可以通过线下交易进行。
最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，方法还包括：
当充电桩1需要售出电量时，充电桩1依照智能合约向电网侧终端3馈送电量，并从电网侧终端3获取与电量等值的代币；
广播充电桩1的代币余额和充电桩1的电量余额，令所有电网侧终端3的交易列表、所有充电桩1的交易列表和所有用户侧终端2的交易列表同步更新充电桩1的代币余额和充电桩1的电量余额。
具体地，本实施例的过程即为电网侧终端3向充电桩1的代币流通，以及充电桩1向电网的电量流通过程，充电桩1可以配置有蓄电池，该蓄电池用于预存储一定量的电量，该电量来源于充电桩1向电网侧终端3交易从电网取得的电量和充电桩1向用户侧终端2交易的从电动汽车蓄电池取得的电量。
最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，方法还包括：
按照实际地理位置将所有充电桩1划分为多个充电桩片区4，同一个充电桩片区4内的充电桩1在空闲时计算该充电桩片区4内所有充电桩1的电量余额的均值，且各充电桩1之间进行电量交易，令各充电桩1的电量余额达到均值；
当充电桩片区4内任意的充电桩1被配置有用户侧终端2的电动汽车占用充电时，充电桩1接收对应用户侧终端2的购电额度并与充电桩1自身的电量余额对比；
当购电额度小于电量余额时，充电桩1依照智能合约向用户侧终端2收取代币，并向用户侧终端2所配置的电动汽车充入与代币等值的电量；
广播充电桩1的代币余额、用户侧终端2的代币余额以及充电桩1的电量余额，令所有电网侧终端3、所有充电桩1和所有用户侧终端2的交易列表同步更新充电桩1的代币余额、用户侧终端2的代币余额以及充电桩1的电量余额；
当购电额度大于电量余额时，充电桩1计算购电额度与电量余额的电量额度差值，并且
充电桩1依照智能合约向同一充电桩片区4内其他空闲充电桩1购买电量额度差值的电量，并向其他任意的充电桩1充入与电量等值的代币；
广播充电桩片区4内所有充电桩1的代币余额和所有充电桩1的电量余额，令所有电网侧终端3的交易列表、所有充电桩1的交易列表和所有用户侧终端2的交易列表同步更新充电桩片区4内所有充电桩1的代币余额和所有充电桩1的电量余额；
具体地，充电桩片区4的划分依照实际地理位置进行划分，假设在电动汽车充电服务商所属的所有充电桩1中，分别分布于不同的充电地点，如各个服务站、停车场等，基于该地理位置，将同一区域的充电桩1划分为同一充电桩片区4。
同一个充电桩片区4内的充电桩1在空闲时计算该充电桩片区4内所有充电桩1的电量余额的均值，且各充电桩1之间进行电量交易，令各充电桩1的电量余额达到均值，其目的是，假设电动汽车选择充电桩1充电是一个随机的过程，那么每个充电桩1被选择的几率是相等的，因此需要每一台充电桩1都能够保证在被电动汽车接入充电时，都具有可用的电量余额。
并且，为了减少充电桩1向电网侧终端3发起交易的次数，减轻电网侧终端3的负担，充电桩1在自身电量余额不足时，应当首要在同一充电桩片区4内向其他充电桩1发起电量交易。
最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，方法还包括：
如果同一充电桩片区4内其他空闲充电桩1的电量余额之和小于电量额度差值，则被占用充电的充电桩1依照智能合约向任意的电网侧终端3购买电量，并向电网侧终端3充入与电量等值的代币；
广播充电桩1的代币余额和充电桩1的电量余额，同步更新所有电网侧终端3、所有充电桩1和所有用户侧终端2的交易列表中的充电桩1的代币余额和充电桩1的电量余额。
具体地，上述的过程即为当同一充电桩片区4内的电量余额之和不够给电动汽车充电时，电动汽车所接入的充电桩1需要直接向电网侧终端3购买电量。并且在该充电桩1已经与同一充电桩片区4内其他充电桩1交易成功后，该充电桩1可以向电网侧终端3加购与其他充电桩1交易的电量，并在够得电量后，再次发起交易，将电量返还给其他充电桩1。
最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，充电桩1对用户侧终端2所配置的电动汽车充入电量的步骤与充电桩1依照智能合约向任意的电网侧终端3购买电量的步骤是按照时隙进行轮流分配的；
充电桩1对用户侧终端2所配置的电动汽车充入电量的步骤与充电桩1依照智能合约向其他任意的充电桩1购买电量的步骤是按照时隙进行轮流分配的；
充电桩1对用户侧终端2所配置的电动汽车充入电量的步骤、充电桩1依照智能合约向任意的电网侧终端3购买电量的步骤和充电桩1依照智能合约向其他任意的充电桩1购买电量的步骤是按照时隙进行轮流分配的。
具体地，上述的过程为电动汽车接入充电桩1进行充电一段时间后，充电桩1向电网侧终端3购电，如此进行重复，即保证了电动汽车充电的效率也保证了充电桩1的购电效率，并且在充电桩1的电量余额不能保证电动汽车充电时，减少或杜绝令电动汽车的等待。

Claims (7)

1.一种电动汽车充电方法，其特征在于，所述方法包括：
当用户侧终端(2)需要购买电量时，充电桩依照智能合约向所述用户侧终端(2)收取代币，并向所述用户侧终端(2)所配置的电动汽车充入与所述代币等值的电量；
广播所述充电桩的代币余额、所述用户侧终端(2)的代币余额以及所述充电桩的电量余额，令所有电网侧终端(3)、所有充电桩和所有用户侧终端(2)的交易列表同步更新所述充电桩的代币余额、所述用户侧终端(2)的代币余额以及所述充电桩的电量余额；
当充电桩需要购买电量时，充电桩依照智能合约向电网侧终端(3)购买电量，并向所述电网侧终端(3)充入与所述电量等值的代币；
广播所述充电桩的代币余额和所述充电桩的电量余额，同步更新所有电网侧终端(3)、所有充电桩和所有用户侧终端(2)的交易列表中的所述充电桩的代币余额和所述充电桩的电量余额；
所述方法还包括：
按照实际地理位置将所有充电桩划分为多个充电桩片区(4)，同一个充电桩片区(4)内的充电桩在空闲时计算该充电桩片区(4)内所有充电桩的电量余额的均值，且各充电桩之间进行电量交易，令各充电桩的电量余额达到均值；
当所述充电桩片区(4)内充电桩被配置有用户侧终端(2)的电动汽车占用充电时，所述充电桩接收对应用户侧终端(2)的购电额度并与所述充电桩自身的电量余额对比；
当所述购电额度小于电量余额时，所述充电桩依照智能合约向所述用户侧终端(2)收取代币，并向所述用户侧终端(2)所配置的电动汽车充入与所述代币等值的电量；
广播所述充电桩的代币余额、所述用户侧终端(2)的代币余额以及所述充电桩的电量余额，令所有电网侧终端(3)、所有充电桩和所有用户侧终端(2)的交易列表同步更新所述充电桩的代币余额、所述用户侧终端(2)的代币余额以及所述充电桩的电量余额；
当所述购电额度大于电量余额时，所述充电桩计算所述购电额度与所述电量余额的电量额度差值，并且
所述充电桩依照智能合约向同一充电桩片区(4)内其他空闲充电桩购买所述电量额度差值的电量，并向所述其他空闲充电桩充入与所述电量等值的代币；
广播所述充电桩片区(4)内所有充电桩的代币余额和所有充电桩的电量余额，令所有电网侧终端(3)的交易列表、所有充电桩的交易列表和所有用户侧终端(2)的交易列表同步更新所述充电桩片区(4)内所有充电桩的代币余额和所有充电桩的电量余额。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
当充电桩需要购买电量时，充电桩依照智能合约向其他充电桩购买电量，并向所述其他充电桩充入与所述电量等值的代币；
广播所述充电桩的代币余额和所述充电桩的电量余额，令所有电网侧终端(3)的交易列表、所有充电桩的交易列表和所有用户侧终端(2)的交易列表同步更新所述充电桩的代币余额和所述充电桩的电量余额。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
当充电桩需要购买电量时，充电桩依照智能合约向用户侧终端(2)所配置的电动汽车购买电量，并向所述用户侧终端(2)充入与所述电量等值的代币；
广播所述充电桩的代币余额、所述充电桩的电量余额和所述用户侧终端(2)的代币余额，令所有电网侧终端(3)的交易列表、所有充电桩的交易列表和所有用户侧终端(2)的交易列表同步更新所述充电桩的代币余额、所述充电桩的电量余额和所述用户侧终端(2)的代币余额。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种电动汽车充电方法，其特征在于，所述方法还包括：当用户侧终端(2)需要代币时，所述用户侧终端(2)依照智能合约向其他用户侧终端(2)充入代币；
广播所述用户侧终端(2)的代币余额，令所有电网侧终端(3)、所有充电桩和所有用户侧终端(2)的交易列表同步更新所述用户侧终端(2)的代币余额。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种电动汽车充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
当充电桩需要售出电量时，充电桩依照智能合约向电网侧终端(3)馈送电量，并从所述电网侧终端(3)获取与所述电量等值的代币；
广播所述充电桩的代币余额和所述充电桩的电量余额，令所有电网侧终端(3)的交易列表、所有充电桩的交易列表和所有用户侧终端(2)的交易列表同步更新所述充电桩的代币余额和所述充电桩的电量余额。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果同一充电桩片区(4)内其他空闲充电桩的电量余额之和小于所述电量额度差值，则被占用充电的充电桩依照智能合约向电网侧终端(3)购买电量，并向所述电网侧终端(3)充入与所述电量等值的代币；
广播所述充电桩的代币余额和所述充电桩的电量余额，同步更新所有电网侧终端(3)、所有充电桩和所有用户侧终端(2)的交易列表中的所述充电桩的代币余额和所述充电桩的电量余额。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种电动汽车充电方法，其特征在于，
充电桩对用户侧终端(2)所配置的电动汽车充入电量的步骤与所述充电桩依照智能合约向电网侧终端(3)购买电量的步骤是按照时隙进行轮流分配的；
充电桩对用户侧终端(2)所配置的电动汽车充入电量的步骤与所述充电桩依照智能合约向其他充电桩购买电量的步骤是按照时隙进行轮流分配的；
充电桩对用户侧终端(2)所配置的电动汽车充入电量的步骤、所述充电桩依照智能合约向电网侧终端(3)购买电量的步骤和所述充电桩依照智能合约向其他充电桩购买电量的步骤是按照时隙进行轮流分配的。
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