[发明专利]具有费用结算前置判断功能的充电桩

说明书

技术领域

本发明涉及电动自行车充电领域，更具体的说，尤其涉及具有费用结算前置判断功能的充电桩。

背景技术

随着人们对交通工具的需求加深与国家对环保政策的大力宣传，电动自行车逐渐成为人民短途出行的首选交通工具之一。“中国电动自行车产业创新高峰论坛”数据显示，中国电动自行车截止2013年保有量突破2亿辆，这可以说是交通工具行业的一场大变革。然而，随着电动自行车的拥有率越来越高，电动自行车“充电难”的问题也越来越明显。最具代表性的是电动自行车的电量不够往返一次的消耗，需要在往返的途中进行充电补给。因此，很多商家纷纷进入了电动自行车充电补给这一块市场，其中绝大部分商家都是采用“设立充电桩为需要充电的用户提供付费充电服务”的方法，随之而来的是市场上出现了各种类型的电动自行车充电桩。目前，大部分充电桩采用的支付方式都是以投币为主，也有部分供电桩支持刷卡支付、微信或支付宝等网络支付。但归根结底，以上支付方式都可归类为计时模式，比如一元钱供电三或四个小时不等；这种计费模式简单明了，但不合理之处也很明显：比如对于不同型号的电动自行车，其充电功率从150w到600W不等，甚至有些用户会付费为其它用电设备供电，由此带来的问题是计费单价偏高，否则可能会出现运营商亏损，即补贴电费的情况。与此同时，此类供电桩的结算单位只能精确到“元”，这对于经常需要充电的用户来说非常不合理。

归根结底，上述问题的出现主要是相关功能受限于充电桩的整体架构方法，比如没有云支付模块的充电桩只能使用投币的方式进行支付，这大大限制了充电桩使用时的计费、找零等其它相关功能。而这些功能也同时决定了其潜在消费用户的范围。比如只能进行投币的充电桩的消费用户绝大部分为临时需要充电的用户，对于长期需要充电的用户来说，此类充电桩不符合他们的长期消费利益。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提出了具有费用结算前置判断功能的充电桩，该充电桩能够通过刷卡、微信、支付宝等支付方式，尽可能的为用户支付提供方便，同时能够准确计算用户的耗电量、合理击飞，把结算单元从“元”精确到“分”，并且对用户的充电功率进行了限制，功率超过600W的电动车将无法付费充电，最大程度的确保了供电线路的安全。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：具有费用结算前置判断功能的充电桩，包括电路保护模块、供电模块、电量计算模块、通讯模块、刷卡模块和费用结算前置判断模块，所述电路保护模块包括设置在主线路上的空气开关和漏电保护器，所述供电模块包括主线路分出的十条输出线路和设置在每条输出线路上的继电器与充电插座；供电桩的机箱外壳上印有代表供电桩ID的二维码；所述电量计算模块采用电量计量芯片，实时监测电量的消耗；通讯模块用于实现充电桩和云服务器之间的通讯连接，刷卡模块用于用户通过刷卡实现费用的缴纳。

所述的费用结算前置判断模块用于对电动自行车完成充电状态或物理连接状态进行判断，结算前置判断模块自动运行，费用结算前置判断模块自动判断事件发生的类别，并根据事件发生的类别执行不同的应对方法；若电动自行车完成充电，费用结算前置判断模块经过逻辑判断成立后会断开充电桩的供电系统与输电线的内置连接，防止充电桩内的设备再持续消耗电量；若用户不小心断开了物理连接，费用结算前置判断模块允许用户在10秒钟的时间内进行重新连接；若用户有急事需要离开，费用结算前置判断模块会在10秒钟后为用户结算费用并初始化系统，等待下一位用户的到来。

进一步的，所述供电桩内还设置有LoRa模块和掉电保护模块，所述供电桩的LoRa模块通过LoRa物联网基站连接公网云端，每一个供电桩通过LoRa模块将数据发送到LoRa物联网基站中，所述LoRa物联网基站与公网云端相互连接，LoRa物联网基站通过以太网或GPRS将数据传输到公网云端。

进一步的，所述供电桩内还设置有功率限制模块，所述功率限制模块对每条输出线路上的充电功率进行识别，并根据充电功率判断是否进行充电；当用户待充电的电动自行车充电功率大于或等于600W时，供电桩会拒绝充电并发出无法充电的语音提示；若电动自行车的充电功率小于600W，但如果进行充电则会使供电桩输电线的总负载功率大于或等于2500W，则供电桩会拒绝充电并发出稍后充电的语音提示；只有同时满足充电功率小于600W和总负载功率小于2500W的情况才允许用户进行充电。