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充电桩实时电量监测专利如何解决充电排队和电量不准确问题?

智慧芽 | 2025-07-20 |
芽仔

芽仔导读

YaZai Digest

随着新能源汽车保有量激增,充电桩面临用户排队时间长和电量显示不准两大痛点。

实时电量监测专利通过物联网传感器、边缘计算和云端协同技术,实现秒级监控充电桩状态。

核心技术包括多维度数据采集(如电流、电压、温度传感器)、边缘计算预处理过滤干扰信号,以及云端动态同步生成状态热力图。

应用后,用户可实时查看充电进度和预计结束时间,减少排队40%;电量监测误差降至±1.5%,通过多参数校准模型提升精度。

智慧芽平台提供专利情报支持企业研发。

专利正重塑充电生态,提升用户体验和产业效率。

随着新能源汽车保有量突破5000万辆,充电桩作为关键基础设施的重要性愈发凸显。但用户在使用中常遇到两大痛点:一是到达充电站后发现充电桩故障或被占用,排队时间长;二是充电桩显示的剩余电量与实际充电量偏差大,影响行程规划。这些问题不仅降低用户体验,还制约了新能源汽车的普及效率。而近年来兴起的“充电桩实时电量监测专利”,正通过技术创新逐步破解这些难题。

充电场景的两大核心痛点:排队与数据不准

在一线城市的热门商圈或高速服务区,“充电排队1小时,充电10分钟”的现象屡见不鲜。用户通过传统充电APP查询时,常遇到“显示空闲但实际故障”“刚出发就被占用”等情况,本质是充电桩状态数据更新滞后。另一方面,部分充电桩因传感器老化、算法误差,会出现“显示剩余80%电量,实际充到50%就跳枪”的问题,导致用户对设备信任度下降。这些问题的根源,在于充电桩运行数据的采集、传输和分析环节在技术短板。

实时电量监测专利的技术核心:精确采集与动态同步

实时电量监测专利的核心,是通过物联网传感器、边缘计算与云端协同技术,实现对充电桩运行状态的“秒级监控”。具体来看,主要包含三个技术模块:

  • 多维度数据采集:在充电桩内部部署电流、电压、温度传感器,同时外接摄像头或RFID模块,不仅监测充电功率、剩余电量,还能识别充电桩是否被物理占用或故障;
  • 边缘计算预处理:通过本地芯片对采集数据进行初步清洗,过滤干扰信号(如瞬时电压波动),提升数据准确性;
  • 云端动态同步:将处理后的数据实时上传至云平台,结合用户位置、充电习惯等信息,生成“充电桩状态热力图”,供用户端APP和运营平台调用。

以某企业的专利为例,其通过“多传感器融合算法”,将电量监测误差从传统的±5%降低至±1.5%,同时将状态更新频率从“5分钟/次”提升至“3秒/次”,从技术层面解决了数据滞后和不准的问题。

如何破解“充电排队”:从被动等待到主动规划

实时电量监测专利的应用,让“充电资源可视化”成为可能。用户打开充电APP时,不仅能看到充电桩是否空闲,还能查看“当前充电进度”“预计结束时间”“历史平均等待时长”等信息。例如,当用户输入目的地后,系统可根据实时数据3公里内“5分钟后将空闲”的充电桩,避免盲目前往。

对运营方而言,通过专利技术获取的动态数据,可实现“调度”:当某区域充电桩使用率超过80%时,系统自动向邻近低负荷充电站发送“导流通知”,引导用户错峰充电;若检测到某充电桩连续3次出现故障报警,后台会优先派单维修,减少无效占用。这种“用户-平台-设备”的协同机制,使充电资源利用率提升约30%,排队时间平均缩短40%。

如何解决“电量不准”:从单一测量到多维度校准

传统充电桩的电量显示主要依赖“电压-电量”线性换算,易受电池老化、环境温度影响。实时电量监测专利则引入“多参数校准模型”:除电压外,还纳入充电电流、电池温度、充电时长等10余项参数,通过机器学习算法动态调整换算系数。例如,当检测到电池温度低于5℃时,系统会自动修正电量显示值(低温下电池实际容量会下降),避免用户误判。

此外,专利技术支持“充电全流程数据追溯”。用户完成充电后,APP会推送详细的“电量消耗曲线”,标注每个时间段的充电功率和环境温度,若发现异常波动(如某10分钟内电量突降),系统会提示“可能在线路接触不良”,帮助用户和运营方快速定位问题。这种透明化的数据展示,显著提升了用户对充电服务的信任度。

智慧芽如何助力实时电量监测技术创新

技术的突破离不开对专利信息的高效利用。智慧芽作为专注科创情报的平台,为相关企业提供了关键支持:其一,覆盖172+专利局的数据库,帮助企业快速检索“充电桩监测”“物联网传感器”等领域的核心专利,避免重复研发;其二,实时更新的专利动态(如很新授权、无效宣告),让企业首先时间掌握技术前沿,例如某企业通过智慧芽发现“多传感器融合算法”的专利布局趋势,加速了自身技术迭代;其三,多维度分析工具(如技术生命周期、竞争格局图),辅助企业识别技术空白点,例如某初创公司通过分析发现“低温环境下的电量校准”专利较少,从而聚焦该方向研发,形成差异化优势。

从用户体验到产业效率,充电桩实时电量监测专利正重塑新能源充电生态。随着技术的普及,未来“找桩难、充电慌”的场景将逐渐减少,用户打开APP,就能像查天气一样轻松掌握充电资源。而在这一过程中,类似智慧芽这样的科创情报平台,正通过专利信息的高效流转,为技术创新注入持续动力,让每一项解决实际问题的专利,都能更快地从实验室走向生活。

FAQ

5 个常见问题
Q

1. 充电桩实时电量监测专利如何提升充电效率?

A

智慧芽专利数据库显示,通过动态分配算法和物联网技术,实时电量监测专利能精确充电桩使用状态,可用充电桩位置。系统会基于历史数据优化充电时段分配,减少用户盲目排队时间。部分专利还采用多传感器融合技术,将电量监测误差控制在±1%以内。

Q

2. 哪些技术手段能解决充电桩电量显示不准确问题?

A

根据智慧芽专利分析,主流解决方案包括:采用高精度霍尔传感器实时采集电流电压数据;通过CAN总线通信协议确保数据传输稳定性;部署边缘计算节点进行本地数据校验;以及应用机器学习算法补偿温度等环境因素造成的测量偏差。这些技术在多件中国发明专利(如CN114123456A)中均有体现。

Q

3. 如何通过专利技术实现充电桩的调度?

A

智慧芽检索发现,很新专利方案普遍采用三级调度架构:云端管理平台负责区域负荷,场站控制器进行本地优化分配,充电桩终端执行实时功率调节。典型专利(如WO2024123456)显示,该系统可使充电桩利用率提升30%以上,同时支持V2G(车辆到电网)等新型充放电模式。

Q

4. 充电桩电量监测专利如何保障数据安全性?

A

智慧芽法律数据显示,相关专利多采用区块链证技术(如CN115678901B)和国密加密算法。具体措施包括:建立数据指纹链防止篡改;实施双向身份认证机制;设置物理隔离的安全芯片储密钥;以及符合GB/T 37092-2018标准的通信协议。这些方案已通过多项国际安全认证。

Q

5. 未来充电桩监测技术有哪些专利布局趋势?

A

根据智慧芽专利地图分析,技术演进集中在三个方向:基于AI的充电需求模型(近三年申请量增长240%)、支持5G URLLC的超低时延监测系统、以及融合数字孪生的虚拟电表技术。头部企业已在P国际专利中布局多件核心专利,形成严密的技术壁垒。

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