一种基于车位锁的充电桩联动管理系统及方法
阅读说明：本技术 一种基于车位锁的充电桩联动管理系统及方法 (Charging pile linkage management system and method based on parking spot lock ) 是由 孙凌飞 于 2021-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于车位锁的充电桩联动管理系统,包括充电桩共享模块、工作模式管理模块、车辆识别模块、车位止挡模块、控制系统、临时充电用户端。本发明通过在小区充电桩区域设置共享充电桩,实现了充电桩的合理利用,解决了现有技术中临时车充电困难的问题,其中,通过历史数据预算每个充电桩在当天的使用情况,且将预算的使用情况与停车位监控结果进行结合以确定每个充电桩在当前的实际使用情况,并在充电桩空闲时间段筛选出空闲的充电桩进行共享充电,保证每个充电桩的固定用户的正常停车,解决了小区充电桩充电堵塞的问题,保证了小区夜晚的自用充电,提高了小区充电桩充电的安全性。(The invention discloses a parking spot lock-based charging pile linkage management system which comprises a charging pile sharing module, a working mode management module, a vehicle identification module, a parking spot stopping module, a control system and a temporary charging user side. According to the invention, the shared charging piles are arranged in the charging pile area of the community, so that the charging piles are reasonably utilized, and the problem of difficulty in charging temporary vehicles in the prior art is solved, wherein the use condition of each charging pile on the same day is budgeted through historical data, the budgeted use condition is combined with the parking space monitoring result to determine the current actual use condition of each charging pile, and idle charging piles are screened out for shared charging in the idle time period of the charging piles, so that the normal parking of fixed users of each charging pile is ensured, the problem of charging blockage of the charging piles of the community is solved, the self-use charging at night of the community is ensured, and the charging safety of the charging piles of the community is improved.)
技术领域
本发明涉及充电桩的管理系统，具体涉及一种基于车位锁的充电桩联动管理系统及方法。
背景技术
车位锁是一种机械装置，可以保护车位所有者的权益，电动汽车充电桩即电动汽车动力充电站，可以固定在地面或者墙面，安装在私人停车位或者公共停车场内。
作为电动汽车的基础配套设施，随着电动汽车的普及，电动汽车充电桩的数量日益增多，但是公共场所充电桩的管理体系不够完善，导致充电拥堵和充电占用的情况发生，在交通比较密集的场所尤为严重，为了解决上述问题，现有技术将小区内的停车位内安装充电桩，将充电桩与停车位绑定以方便住户对电动车进行充电，而无需去充电桩集中区进行充电，但是由于小区内的充电桩的使用情况大多为在工作时间段闲置，集中在下班之后进行充电，而在交通流动量比较大的市区住宅来说，工作时间段闲置的充电桩可以作为共享充电桩进行使用，以提高充电桩的使用率，同时降低了市区电动车充电压力，但是这种方式还存在的缺陷如下：
任意设置充电桩的共享时间容易导致固定用户回到小区后无法停车，影响小区内的停车有序性，且大量的临时车进入小区后，容易造成不充电但是占用安装充电桩的停车位，导致无法实现有序的充电工作，出现充电拥堵和安全性差的问题。
发明内容
为此，本发明提供一种基于车位锁的充电桩联动管理系统及方法，有效的解决了充电桩的充电拥堵和充电占用、以及停车有序性较差的问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种基于车位锁的充电桩联动管理系统，包括：
充电桩共享模块，用于调整充电桩的工作模式以分别适应固定用户和临时用户的充电工作，所述充电桩的工作模式分为临时租用充电模式以及固定用户充电模式；
工作模式管理模块，用于根据充电请求开启或停止所述充电桩的临时租用充电工作模式；
车辆识别模块，安装在每个所述充电桩对应的停车位上，用于识别所述所述充电桩对应的停车位上的车辆并识别车辆为固定用户或临时用户；
车位止挡模块，用于放行固定用户和临时用户的停车，或阻挡临时用户的停车；
控制系统，用于根据当前时间点调控所述工作模式管理模块开启或停止所述充电桩共享模块，所述控制系统根据所述充电桩的工作模式以及所述车辆识别模块的识别结果调控所述车位止挡模块放行固定用户和临时用户或止挡临时用户；
临时充电用户端，用于向所述控制系统发送充电请求，且所述控制系统通过充电桩筛选模块筛选所述充电桩及其对应的停车位以供临时用户使用。
作为本发明的优选方案，每个所述充电桩与对应的所述固定用户绑定，每个所述充电桩对应的停车位通过车辆识别模块识别绑定匹配的所述固定用户或临时用户，所述控制系统根据所述车辆识别模块的历史识别数据推算所述固定用户在所述充电桩对应停车位一天内的使用情况，所述使用情况具体为所述充电桩对应的停车位的停车己用时间段以及所述充电桩停车位的空闲时间段；
所述控制系统根据每个所述充电桩对应停车位的使用情况划分共享停车充电时间段和固定停车充电时间段，所述充电桩在所述共享停车充电时间段的工作模式为临时租用充电模式，所述充电桩在所述固定停车充电时间段的工作模式为固定用户充电模式。
作为本发明的优选方案，所述充电桩对应的停车位的使用情况分为工作日使用情况和节假日使用情况，每个充电桩对应的停车位的所述工作日使用情况和节假日使用情况对应的停车己用时间段和空闲时间段分布不同；
所述工作模式管理模块在所述停车己用时间段和空闲时间段的分界点上调控所述充电桩更改工作模式，且所述控制系统根据所述充电请求对应的时间点以及所述车辆识别模块的识别结果确定每个所述充电桩对应停车位的使用情况以及所述充电桩的工作模式。
作为本发明的优选方案，所述控制系统通过充电桩筛选模块筛选所述充电桩及其对应的停车位以供临时用户使用，具体的实现方式为：
所述控制系统结合每个所述充电桩对应停车位的使用情况以及所述车辆识别模块的识别结果，确定所述充电桩在当前的所述充电请求对应时间点的工作模式，且所述车辆识别模块用于校正每天的所述充电桩对应停车位的的使用情况；
所述控制系统根据每个所述充电桩对应停车位的停车己用时间段和空闲时间段分布情况，确定每个所述充电桩在所述充电请求之后的空闲时长；
所述控制系统按照所述空闲时长依次排序，并选择所述空闲时长最大的所述充电桩供所述临时用户使用。
作为本发明的优选方案，所述车辆识别模块用于识别进入所述充电桩对应停车位的车辆特征，且将所述车辆特征发送至所述控制系统，所述控制系统将所述车辆识别模块实时采集的车辆特征与该所述充电桩对应停车位分配的所述临时用户的车辆特征进行对比，且所述控制系统根据对比结果调控所述车位止挡模块的工作，以将所述充电桩对应停车位与分配的临时用户一一对应。
作为本发明的优选方案，所述控制系统根据所述车辆识别模块的识别结果识别固定用户以及所述临时用户，且将与所述充电桩及停车位匹配绑定的用户车辆作为固定用户，将发送共享充电请求的用户车辆作为临时用户，将与所述充电桩及停车位不匹配绑定但与其他所述充电桩及停车位匹配的用户车辆作为非匹配用户；
所述控制系统根据所述车辆识别模块的识别结果确定分配至该充电桩及停车位的临时用户以及与该充电桩及停车位匹配的固定用户，且所述控制系统只有在所述临时用户和固定用户匹配充电桩及停车位时调控所述车位止挡模块放行，否则，调控所述车位止挡模块对用户车辆进行止挡。
作为本发明的优选方案，所述车位止挡模块包括设置在每个所述充电桩对应停车位的下沉槽，以及安装在所述下沉槽内部的限位锁座，所述限位锁座上通过活动板块安装有液压气缸，所述液压气缸的末端活动连接有止挡板，且所述止挡板的一端与所述下沉槽的边缘铰接，所述止挡板在所述液压气缸伸缩的作用下抬起或落下，且所述止挡板抬起或落下时带动所述液压气缸绕所述活动板块旋转；
所述液压气缸与所述控制系统连接，所述控制系统通过调控所述液压气缸工作来实现止挡和放行工作。
作为本发明的优选方案，所述固定用户主动向所述控制系统发送所述充电桩及停车位的使用情况更改数据，所述使用情况更改数据用于更改当天对应时间点之后的所述停车己用时间段和空闲时间段，所述控制系统根据所述使用情况更改数据调整所述充电桩及停车位在一天内的使用情况以调整所述充电桩在不同时段的工作模式。
作为本发明的优选方案，一种基于车位锁的充电桩联动管理系统的联动管理方法，包括以下步骤：
步骤100，将充电桩跟固定用户匹配关系，通过处理每个充电桩的历史使用情况确定每个充电桩的空闲主要占用时间段，且在所述空闲主要占用时间段内共享至临时用户使用；
步骤200，实时监控充电桩及停车位的使用情况，并依据充电桩使用情况调整充电工作模式，控制系统根据充电桩的共享停车充电时间段和固定停车充电时间段调整为临时租用充电模式或固定用户充电模式；
步骤300，临时用户筛选充电桩，控制系统通过充电桩筛选模块筛选充电桩；
步骤400，识别车辆，控制系统依据充电桩的工作模式及车辆识别模块的识别结果调控车位止挡模块放行固定用户和临时用户或止挡临时用户。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
本发明通过在小区充电桩区域设置共享充电桩，实现了充电桩的合理利用，解决了现有技术中临时车充电困难的问题，其中，其中，通过历史数据预算每个充电桩在当天的使用情况，且将预算的使用情况与停车位监控结果进行结合以确定每个充电桩在当前的实际使用情况，并在充电桩空闲时间段筛选出空闲的充电桩进行共享充电，而在预算的停车己用时间段关闭充电桩的共享功能，保证每个充电桩的固定用户的正常停车，解决了小区充电桩充电堵塞的问题，保证了小区夜晚的自用充电，提高了小区充电桩充电的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于车位锁的充电桩联动管理系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于车位锁的充电桩联动管理系统的流程图；
图3为本发明实施例中的车位止挡模块的结构示意图。
图中的标号分别表示如下：
1-充电桩共享模块；2-工作模式管理模块；3-车辆识别模块；4-车位止挡模块；5-控制系统；6-充电桩筛选模块；7-临时充电用户端；
41-下沉槽；42-限位锁座；43-活动板块；44-液压气缸；45-止挡板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种基于车位锁的充电桩联动管理系统，在小区充电桩区域设置共享充电桩，实现了充电桩的合理利用，解决了临时车充电困难的问题，而且根据小区原本车辆的充电使用情况筛选出最适合的充电桩进行充电，解决了充电拥堵的问题，并且还保证了小区夜晚停车的安全性。
本发明主要包括以下模块：
充电桩共享模块1，用于调整充电桩的工作模式以分别适应固定用户和临时用户的充电工作，充电桩的工作模式分为临时租用充电模式以及固定用户充电模式；
工作模式管理模块2，用于根据充电请求开启或停止充电桩的临时租用充电工作模式；
车辆识别模块3，安装在每个充电桩对应的停车位上，用于识别充电桩对应的停车位上的车辆并识别车辆为固定用户或临时用户；
车位止挡模块4，用于放行固定用户和临时用户的停车，或阻挡临时用户的停车；
控制系统5，用于根据当前时间点调控工作模式管理模块2开启或停止充电桩共享模块1，控制系统5根据充电桩的工作模式以及车辆识别模块3的识别结果调控车位止挡模块4放行固定用户和临时用户或止挡临时用户；
临时充电用户端7，用于向控制系统5发送充电请求，且控制系统5通过充电桩筛选模块6筛选充电桩及其对应的停车位以供临时用户使用。
其中，每个充电桩与对应的固定用户绑定，也就是说每个充电桩上对应有固定的用户，可通过使用前录入固定用户信息并在固定用户发生改变时及时对固定用户信息进行更改，以对每个充电桩的固定用户进行限制，固定用户的信息录入也便于提取与申请进入停车位的车辆信息进行比对。
每个充电桩对应的停车位通过车辆识别模块3识别绑定匹配的固定用户或临时用户，控制系统5根据车辆识别模块3的历史识别数据推算固定用户在充电桩对应停车位一天内的使用情况，使用情况具体为充电桩对应的停车位的停车己用时间段以及充电桩停车位的空闲时间段，控制系统5根据每个充电桩对应停车位的使用情况划分共享停车充电时间段和固定停车充电时间段，例如固定用户的充电时间通常为16：00-19：00和15：00-18：00，则将15:00-19:00判定为固定用户的固定停车充电时间段，以便于临时用户在除15:00-19:00以外的时间段(共享停车充电时间段)进行使用。
充电桩在共享停车充电时间段的工作模式为临时租用充电模式，充电桩在固定停车充电时间段的工作模式为固定用户充电模式，在临时租用充电模式下供临时用户和固定用户使用，在固定用户充电模式下只允许固定用户进行充电。
另外，充电桩对应的停车位的使用情况还分为工作日使用情况和节假日使用情况，每个充电桩对应的停车位的工作日使用情况和节假日使用情况对应的停车己用时间段和空闲时间段分布不同，例如工作日通常的共享停车充电时间段为15:00-19:00(通常在晚上)，节假日则可能为白日或夜晚的每个时间段，根据不同的日期要提取不同的共享停车充电时间段和固定停车充电时间段数据。
在本发明中，工作模式管理模块2在停车己用时间段和空闲时间段的分界点上调控充电桩更改工作模式，且控制系统5根据充电请求对应的时间点以及车辆识别模块3的识别结果确定每个充电桩对应停车位的使用情况以及充电桩的工作模式，即在共享停车充电时间段为临时租用充电模式，在固定停车充电时间段为固定用户充电模式。
控制系统5通过充电桩筛选模块6筛选充电桩及其对应的停车位以供临时用户使用，具体的实现方式为：
控制系统5结合每个充电桩对应停车位的使用情况以及车辆识别模块3的识别结果，确定充电桩在当前的充电请求对应时间点的工作模式，且车辆识别模块3用于校正每天的充电桩对应停车位的的使用情况；
控制系统5根据每个充电桩对应停车位的停车己用时间段和空闲时间段分布情况，确定每个充电桩在充电请求之后的空闲时长；
控制系统5按照空闲时长依次排序，并选择空闲时长最大的充电桩供临时用户使用，以此筛选出最适合当前临时用户的停车位及充电桩。
本发明中主要采用车辆识别模块3对进入停车位的固定车辆和临时车辆进行识别，对固定车辆的充电使用情况进行记录以及对临时车辆进行识别之后再判断是否为共享停车充电时间段，车辆识别模块3用于识别进入充电桩对应停车位的车辆特征，且将车辆特征发送至控制系统5，控制系统5将车辆识别模块3实时采集的车辆特征与该充电桩对应停车位分配的临时用户的车辆特征进行对比，且控制系统5根据对比结果调控车位止挡模块4的工作，以将充电桩对应停车位与分配的临时用户一一对应，即比对结果一致对固定车辆进行放行，比对不一致则判断是否为共享停车充电时间段，若是则对临时车辆进行放行。
控制系统5根据车辆识别模块3的识别结果识别固定用户以及临时用户，且将与充电桩及停车位匹配绑定的用户车辆作为固定用户，将发送共享充电请求的用户车辆作为临时用户，将与充电桩及停车位不匹配绑定但与其他充电桩及停车位匹配的用户车辆作为非匹配用户；
控制系统5根据车辆识别模块3的识别结果确定分配至该充电桩及停车位的临时用户以及与该充电桩及停车位匹配的固定用户，且控制系统5只有在临时用户和固定用户匹配充电桩及停车位时调控车位止挡模块4放行，否则，调控车位止挡模块4对用户车辆进行止挡。
在本实施例中，充电桩只对所记录的固定用户和临时用户放行，对其他充电桩所记录的固定用户进行止挡，其他充电桩的固定用户也不可作为临时用户进入该充电桩的停车位上进行充电。
本发明中车位止挡模块4为部分进入停车位的车辆进行止挡或放行，如图3所示，具体结构如下，车位止挡模块4包括设置在每个充电桩对应停车位的下沉槽41，以及安装在下沉槽41内部的限位锁座42，限位锁座42上通过活动板块43安装有液压气缸44，液压气缸44的末端活动连接有止挡板45，且止挡板45的一端与下沉槽41的边缘铰接，止挡板45在液压气缸44伸缩的作用下抬起或落下，且止挡板45抬起或落下时带动液压气缸44绕活动板块43旋转。
液压气缸44与控制系统5连接，控制系统5通过调控液压气缸44工作来实现止挡和放行工作，止挡状态如图中所示，液压气缸44向外伸出则带动止挡板45转动收纳于下沉槽41中进行收纳，车辆即顺利进入停车位上进行充电，充电完成之后，液压气缸44则向内收缩带动止挡板45反向转动对车辆进行止挡。
本实施例中，可在停车位上设置感应装置与控制系统5通讯连接，即在车辆离开停车位上时即可控制车位止挡模块4进行止挡。
作为本发明的另一优选实施例，可在充电停车位旁设置固定停车位，并且设置固定用户客户端，在充电完成之后将充电完成的信息发送至固定用户客户端，提醒固定用户将车辆停置在固定停车位上，以便于更多的车辆进行充电，在这种实施例情况下，需要在充电桩上设置多个充电口，并且充电停车位内设置有多个停车位置，单个充电桩则包含多个固定用户信息。
本发明中，固定用户也可主动向控制系统5发送充电桩及停车位的使用情况更改数据，使用情况更改数据用于更改当天对应时间点之后的停车己用时间段和空闲时间段，控制系统5根据使用情况更改数据调整充电桩及停车位在一天内的使用情况以调整充电桩在不同时段的工作模式，控制系统5根据固定用户当天录入的数据当天进行使用，后一天在固定用户未录入的情况下继续使用之前的共享停车充电时间段和固定停车充电时间段。
综上，本发明提供的一种基于车位锁的充电桩联动管理系统的联动管理方法，主要包括以下步骤：
步骤100，将充电桩跟固定用户匹配关系，通过处理每个充电桩的历史使用情况确定每个充电桩的空闲主要占用时间段，且在空闲主要占用时间段内共享至临时用户使用；
步骤200，实时监控充电桩及停车位的使用情况，并依据充电桩使用情况调整充电工作模式，控制系统5根据充电桩的共享停车充电时间段和固定停车充电时间段调整为临时租用充电模式或固定用户充电模式；
步骤300，临时用户筛选充电桩，控制系统通过充电桩筛选模块6筛选充电桩；
步骤400，识别车辆，控制系统依据充电桩的工作模式及车辆识别模块3的识别结果调控车位止挡模块4放行固定用户和临时用户或止挡临时用户。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。
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