一种充电桩离线状态下启动充电和计费的方法及充电桩与流程

1.本发明涉及新能源电动汽车充电桩技术领域，具体的说，是涉及一种充电桩离线状态下启动充电和计费的方法及充电桩。


背景技术：

2.目前市面上的充电桩多采用在线启动充电和平台计费的方式，即用户扫描充电桩的二维码获取桩编号，然后平台通过网络下发启动充电的指令，充电桩收到指令开始启动充电，充电过程中桩不断上报充电状态和电量信息，平台根据充电的电量和计费模板实时计算充电金额，充电结束后从用户账户扣除消费金额。此种方式对网络的要求比较高，在一些网络不稳定的区域会导致充电桩离线而无法使用。
3.另有一种刷卡启动的充电方式，厂家会根据用户账户发放一张cpu卡，此卡自带钱包功能，需要充电的时候将卡靠近刷卡区域，充电桩检测卡片金额来启动充电并将卡片加锁，充电过程中充电桩根据预先设置的费率自行计算充电金额，充电结束后用户需要刷卡解锁并扣除充电费用。此种方式已逐渐淘汰，一是携带不方便和容易遗失且不好挂失，二是需要在启动前刷卡加锁，充电结束后刷卡解锁两个步骤，容易出错锁上不能继续充电，三是每次只能开启一个桩充电。


技术实现要素：

4.为了克服现有的技术的不足,本发明提供一种充电桩离线状态下启动充电和计费的方法及充电桩。
5.本发明技术方案如下所述：第一方面，本发明提供一种充电桩离线状态下启动充电和计费的方法，包括：步骤s1：用户通过移动终端上的应用程序扫描充电桩上的二维码，获取所述充电桩的桩号；步骤s2：所述应用程序通过网络将所述充电桩的桩号上传至平台，所述平台检测所述充电桩是否处于离线状态；步骤s3：当所述平台检测到所述充电桩处于离线状态时，所述应用程序根据当前用户的账号状态生成离线充电nfc标签；步骤s4：所述移动终端通过nfc近场通讯模块将所述离线充电nfc标签发送至所述充电桩；步骤s5：所述充电桩对所述离线充电nfc标签解析后启动充电，并创建离线充电记录。
6.根据上述方案的本发明，在步骤s3中，所述应用程序生成所述离线充电nfc标签后，提醒用户是否使用离线充电功能；当用户确定使用离线充电功能后，提醒用户开启所述移动终端的nfc功能，并将所述移动终端靠近所述充电桩的nfc区域。
7.根据上述方案的本发明，所述离线充电nfc标签包括离线充电唯一序列号、计费模
板及用户账号信息。
8.进一步的，在步骤s5中，所述充电桩根据所述计费模板进行计费并计算消费金额，充电结束后将所述消费金额、所述离线充电唯一序列号及所述用户账号信息记录到所述离线充电记录中。
9.根据上述方案的本发明，在一个实施例中，还包括：步骤s6a：所述充电桩上线后，通过网络将所述离线充电记录上传至所述平台；步骤s7a：所述平台根据所述离线充电记录生成账单并推送至所述移动终端。
10.进一步的，在步骤6a中，具体包括：步骤a1：所述充电桩上线后，循环扫描充电记录，并检测是否有所述离线充电记录；步骤a2：当检测到有所述离线充电记录，所述充电桩通过网络将所有的所述离线充电记录上传至所述平台。
11.根据上述方案的本发明，在另一实施例中，还包括：步骤s6b：所述充电桩充电失败或充电结束后，提示用户通过nfc近场通讯模块上传所述离线充电记录；步骤s7b：所述移动终端通过nfc近场通讯模块接收所述离线充电记录，并通过所述应用程序上传至所述平台；步骤s8b：所述平台根据所述离线充电记录生成账单并推送至所述移动终端。
12.另一方面，本发明提供一种基于上述充电桩离线状态下启动充电和计费的方法的充电桩，包括充电控制系统、nfc近场通讯模块、网络模块、显示屏、存储模块、计量电表及控制电路板，所述控制电路板分别与所述充电控制系统、所述nfc近场通讯模块、所述网络模块、所述显示屏、所述存储模块及所述计量电表连接，所述充电桩通过nfc近场通讯模块与用户的移动终端连接通讯，所述充电桩通过所述网络模块与平台连接通讯。
13.根据上述方案的本发明，所述充电桩的桩体上设置有nfc感应区域和二维码区域，所述nfc近场通讯模块位于所述nfc感应区域的内侧，所述二维码区域贴有包含所述充电桩的桩号信息的二维码。
14.根据上述方案的本发明，所述显示屏为触摸显示屏。
15.本发明的有益效果在于：本发明提供的充电桩可实现充电桩在离线状态时，依然能够完成身份证验证、充电指令和结束指令的传达，进而实现充电，且充电操作流程简单方便，在用户体验上和通讯正常时保持一致，实现很好的用户体验；同时，有效的解决了无网络环境下充电桩利用率低的问题，同时极大方便了用户，缓解用户急需充电的焦虑，为新能源的节能减排进一步作出贡献。
附图说明
16.图1为本发明第一实施例的流程图；图2为图1中步骤s6a的具体流程图；图3为本发明第二实施例的流程图；图4为本发明的结构框架图；
图5为本发明的结构示意图。
17.具体实施方式
18.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
20.实施例一请参阅图1，本发明提供了一种充电桩离线状态下启动充电和计费的方法，包括以下步骤：步骤s1：用户取出充电枪插至车辆充电口，然后通过移动终端上的应用程序扫描充电桩上的二维码，获取充电桩的桩号。
21.在本发明实施例中，充电桩上的二维码包含充电桩的桩号等信息，当用户通过移动终端上的应用程序扫描二维码时，即可获取充电桩的桩号。
22.步骤s2：应用程序通过网络将充电桩的桩号上传至平台，平台根据接收到的桩号检测充电桩是否处于离线状态。
23.在本发明实施例中，充电桩的桩号包括在线状态以及离线状态，当平台检测不到充电桩的心跳数据判定充电桩处于离线状态，此时充电桩接收不到平台的心跳回复判定自身网络异常。
24.步骤s3：当平台检测到充电桩处于离线状态时，应用程序根据当前用户的账号状态生成离线充电nfc标签。
25.在本发明实施例中，应用程序生成离线充电nfc标签后，提醒用户是否使用离线充电功能，如在应用程序中弹出“离线充电”对话框，用户可在“离线充电”对话框中选取枪号，以及点击“启动充电”确认按键；当用户确定使用离线充电功能后，如用户点击“启动充电”确认按键后，提醒用户开启移动终端的nfc功能，并将移动终端靠近充电桩的nfc区域。离线充电nfc标签包括离线充电唯一序列号、计费模板及用户账号信息。
26.步骤s4：移动终端通过nfc近场通讯模块将离线充电nfc标签发送至充电桩。
27.在本发明实施例中，当用于将开启nfc功能的移动终端靠近充电桩的nfc区域时，移动终端通过nfc近场通讯模块与充电桩连接通讯，从而将离线充电nfc标签发送至充电桩。
28.步骤s5：充电桩对离线充电nfc标签解析后启动充电，并创建离线充电记录。
29.在本发明实施例中，充电过程中，充电桩根据计费模板进行计费并计算消费金额，且充电电量和消费金额显示在充电桩的显示屏上，使得用户在离线状态下也能够实时了解充电所需的费用；充电结束后将消费金额、离线充电唯一序列号及用户账号信息记录到离线充电记录中，以供平台根据离线充电记录生成对应的账单给用户。
30.步骤s6a：充电桩上线后，通过网络将离线充电记录上传至平台。
31.请参阅图2，在本发明实施例中，上述步骤s6a，具体包括以下步骤：步骤a1：充电桩上线后，循环扫描充电记录，并检测是否有离线充电记录。
32.步骤a2：当检测到有离线充电记录时，充电桩通过网络将所有的离线充电记录上传至平台。
33.步骤s7a：平台根据离线充电记录生成账单并推送至移动终端。
34.在本发明实施例中，用于根据移动终端推送的账单支付后，即可完成本次离线充电交易。
35.综上所述，本发明通过移动终端的应用程序扫码充电桩的二维码获取充电桩的桩号，平台检测到充电桩处于离线状态时后，应用程序生成离线充电nfc标签，并通过nfc近场通讯模块与充电桩连接通讯，充电桩接收到离线充电nfc标签解析后启动充电并创建离线充电记录，当充电桩上线后将所有的离线充电记录上传至平台，平台根据离线充电记录生产账单并推送至用户，实现了充电桩在离线状态时，依然能够完成身份证验证、充电指令和结束指令的传达，进而实现充电，且充电操作流程简单方便，在用户体验上和通讯正常时保持一致，实现很好的用户体验。
36.实施例二请参阅图3，本发明提供了一种充电桩离线状态下启动充电和计费的方法，包括以下步骤：步骤s1：用户取出充电枪插至车辆充电口，然后通过移动终端上的应用程序扫描充电桩上的二维码，获取充电桩的桩号。
37.步骤s2：应用程序通过网络将充电桩的桩号上传至平台，平台根据接收到的桩号检测充电桩是否处于离线状态。
38.步骤s3：当平台检测到充电桩处于离线状态时，应用程序根据当前用户的账号状态生成离线充电nfc标签。
39.步骤s4：移动终端通过nfc近场通讯模块将离线充电nfc标签发送至充电桩。
40.步骤s5：充电桩对离线充电nfc标签解析后启动充电，并创建离线充电记录。
41.步骤s6b：充电桩充电失败或充电结束后，提示用户通过nfc近场通讯模块上传离线充电记录。
42.在本发明实施例中，如果用户不在现场或操作超时则离线充电记录设置为未上传状态，充电桩将该离线充电记录存储后返回待机模式。待充电桩上线后，循环扫描充电记录，并将未上传的离线充电记录上传至平台。
43.步骤s7b：移动终端通过nfc近场通讯模块接收离线充电记录，并通过应用程序上传至平台。
44.步骤s8b：平台根据离线充电记录生成账单并推送至移动终端。
45.综上所述，本发明在充电失败或充电完成后，可以再次通过nfc近场通讯模块与充电桩连接通讯，充电桩以移动终端的nfc功能为中介，将本次离线充电记录上传至平台，从而实时生成账单；本发明有效解决了无网络环境下充电桩利用率低的问题，同时极大方便了用户，缓解用户急需充电的焦虑，为新能源的节能减排进一步作出贡献。
46.所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或
程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
47.根据本实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意多个、或其中任意多个的至少部分功能可以在一个模块中实现。根据本实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以被拆分成多个模块来实现。根据本实施例的模块、子模块、单元、子单元中的任意一个或多个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑阵列(pla)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(asic)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式的硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，根据本实施例的模块、子模块、单元、子单元中的一个或多个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
48.在一些可能的实施方式中，本发明提供一种计算装置可以包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元。其中，存储单元存储有程序代码，当程序代码被处理单元执行时，使得处理单元执行本说明书上述描述的根据本发明各种示例性实施方式的充电桩离线状态下启动充电和计费的方法中的步骤。例如，处理单元可以执行如图1、图3任一充电桩离线状态下启动充电和计费的方法的流程。
49.在一些可能的实施方式中，本发明提供一种计算机可读介质，该存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行本说明书上述描述的根据本发明各种示例性实施方式的一种充电桩离线状态下启动充电和计费的方法的步骤。
50.可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
51.此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
52.实施例三请参阅图4，本发明提供一种基于上述任意充电桩离线状态下启动充电和计费的方法的充电桩，包括充电控制系统1、nfc近场通讯模块2、网络模块3、触摸显示屏4、存储模块5、计量电表6及控制电路板7，控制电路板7分别与充电控制系统1、nfc近场通讯模块2、网络模块3、触摸显示屏4、存储模块5及计量电表6连接。充电桩通过nfc近场通讯模块2与用户的移动终端连接通讯，相互传输数据；充电桩通过网络模块3与平台连接通讯，相互传输数据。充电控制系统1用于控制充电枪的开启与关闭；触摸显示屏4用于空闲时显示包含充电桩的桩号信息的二维码，以及充电时实时显示充电电量和消费金额；存储模块5用于存储充
电桩的充电记录；计量电表6用于计算消费金额。
53.使用时，通过移动终端的应用程序扫码充电桩的二维码获取充电桩的桩号，平台检测到充电桩处于离线状态时后，应用程序生成离线充电nfc标签，离线充电nfc标签包括离线充电唯一序列号、计费模板及用户账号信息，并通过nfc近场通讯模块2与充电桩连接通讯，充电桩接收到离线充电nfc标签解析后，通过充电控制系统1开启充电枪并创建离线充电记录，离线充电记录存储至存储模块5中。
54.充电过程中，计量电表6根据计费模板进行计费并计算消费金额，且充电电量和消费金额显示在触摸显示屏4上，使得用户在离线状态下也能够实时了解充电所需的费用。充电结束后将消费金额、离线充电唯一序列号及用户账号信息记录到离线充电记录中，以供平台根据离线充电记录生成对应的账单给用户。
55.当充电桩上线后将充电桩将存储模块5中所有的离线充电记录通过网络模块3上传至平台，平台根据离线充电记录生产账单并推送至用户；或者，在充电失败或充电完成后，可以再次通过nfc近场通讯模块2与充电桩连接通讯，充电桩以移动终端的nfc功能为中介，将本次离线充电记录上传至平台，从而实时生成账单；如果用户不在现场或操作超时则离线充电记录设置为未上传状态，充电桩将该离线充电记录存储后返回待机模式。待充电桩上线后，循环扫描存储模块5中的充电记录，并将未上传的离线充电记录上传至平台。
56.本发明提供的充电桩可实现充电桩在离线状态时，依然能够完成身份证验证、充电指令和结束指令的传达，进而实现充电，且充电操作流程简单方便，在用户体验上和通讯正常时保持一致，实现很好的用户体验；同时，有效的解决了无网络环境下充电桩利用率低的问题，同时极大方便了用户，缓解用户急需充电的焦虑，为新能源的节能减排进一步作出贡献。
57.请参阅图5，在本发明实施例中，充电桩的桩体8上设置有nfc感应区域9和二维码区域10，nfc近场通讯模块2位于nfc感应区域9的内侧，二维码区域10贴有包含充电桩的桩号信息的二维码。
58.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
59.上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。