充电桩的快速布局，对应电动汽车使用数量逐步增多的现实情况；加强充电桩的高效使用，发挥共享经济的优势，则为电动汽车领域注入更多绿色因素。因此有必要基于区块链设计一种平台，服务于充电桩的使用场景。
一、平台整体设计
1．总体结构设计。共享充电桩平台的设计围绕共享领域的积分政策开展，平台中的用户通过积分实现租用、共享、交换等服务，发挥积分因素的激励效应，不断扩大用户平台规模并促进充电桩的使用。共享充电桩平台中的积分具有消费功能，拥有积分相当于拥有购买力，通过积分的交易实现共享充电桩的交互使用效果。
共享充电桩平台总体包括四个角色，分别是普通用户、电动汽车管理商、充电桩以及运营商，用户能够租用充电桩、共享闲置充电桩并转让积分，电动汽车管理商可以发布、清算充电积分，运营商可以兑换、转让充电积分；充电桩扮演者关键的介质角色。
共享充电桩平台基于充电桩网络运营，区块链相当于多个区块的集合体，这些区块具有数据记忆属性，特定时间段内的交易信息记录在区块中，由此形成的区块链具有数据链、数据集效应。区块链网络中应用公钥私钥方式保证用户操作安全，应用非对称加密技术的保护性能。将区块链封装在共享充电桩平台中，不仅提升共享充电桩平台的应用安全性，也为交易双方之间的交易行为提供了保障。区块链实际上起到账本的作用，并由此形成共享平台的数据结构，与此同时自动备份区块链数据信息，形成区块数据副本，保证共享充电桩平台的数据安全和交易安全，也为追溯平台环境内的每一笔交易提供依据。
在共享充电桩平台中注册的用户，对应除充电桩之外的三类角色，同时也是平台所在区块链网络中的节点。每个用户注册成功后，自动获取区块链网络环境中的公钥私钥和IP地址，相当于注册用户的“身份证”；用户具有身份后，就可以在平台的区块链网络中进行交易等各种交互行为，而且这种交易具有节点对节点的属性，体现共享充电桩平台的“共享”特征。
共享充电桩平台环境内交易的核心在于“积分”，通过积分掌握共享平台内用户参与交易的状况，同时实现用户优惠的发放效果，优惠形式被严格限定在“积分”范围，保证共享充电桩平台的交易秩序。由于积分与费用具有等值交换的属性，共享充电桩平台用户可以将名下积分转化为实际现金，向管理商提交积分转化资金申请，经由管理商审批通过后，就可以获取与积分等额的资金；与此同时运营商之间的积分转化也更加灵活，资源共享配置的效率更高。借助共享充电桩平台可以发布租用请求，共享平台提供了寻租服务模式，实现了为闲置充电桩找“用户”的效果，提升充电桩的使用效率。共享平台中全部用户之间的交易具有“合约”特征，任何两方产生的交易都属于“合约”，关于每次“合约”形成的信息由区块链自动记录，保存在区块链账本中。
2．技术架构设计。
（1）数据层共享充电桩平台由多个层次组成；首先是数据层，共享充电桩平台的区块链账本部署在数据层中，记账信息经由对称加密过程保存，形成平台节点与账本一一对应的关系，同时针对每个账本生成副本，避免出现区块链账本信息被篡改的情况。
（2）业务主体层。共享平台的业务主体层，对应各类用户在共享充电桩平台中的各种行为，因此业务主体层也可以称为合约层。业务主体层遵守交互协议，两个市场主体之间的交易行为，最终以合约方式记录在区块链平台中，实际上形成智能合约的集合。通过业务主体层，实现平台内用户交易的约束与规范功能，保证运营商、用户与管理商的权益。共享充电桩平台基于Web模式开发，各类用户通过前端界面完成各种合约操作，因此业务主体层提供可视化的界面。
（3）接口层。共享充电桩平台的前端后端顺利交互通过接口层实现，接口层中提供了封装合约的协议；封装处理后的合约信息能够在后台处理，确保前后端的交互效果。
二、平台功能设计
1．充电积分管理。在充电积分管理模块中，主要实现了运营商用户积分转让和兑换功能，并围绕运营商用户积分转让兑换需求建立了操作流程。
（1）积分兑换。运营商用户若要兑换积分，首先通过充电积分管理模块发起积分兑换申请，由电动汽车管理机构处理发起的兑换申请。平台后台获取到发起转让请求的运营商用户信息后，根据用户ID定位该用户的数据信息记录，确定运营商用户积分是否不小于积分兑换申请中的积分分数；如果运营商积分足够，则将从运营商的现有积分中减去兑换申请中的分数，运营商用户数据记录的积分信息更新，同时前台提示“积分兑换成功”；如果运营商现有积分不能满足兑换申请的要求，判定兑换操作失败，前台提示“积分不足、兑换失败”。
（2）积分转让。关于运营商之间的积分转让，总体处理过程与积分兑换类似。由发起转让的运营商提出申请，在转让申请中说明转让的目标运营商，以及转让的积分规模。平台后台接收到运营商的积分转让申请后，判别发起转让申请的运营商ID，找到该运营商的积分信息，并与转让申请中的积分对比。如果运营商现有积分不足以达到转让申请中的积分，平台直接提示“积分不足、转让失败”并终止本次积分转让操作。如果运营商现有积分足够，则进入到下一个判别环节，也就是目标运营商存在的判别；判别方式是检索目标运营商对应的ID在数据表中是否存在，确定目标运营商存在后，意味着运营商积分转让条件满足，在目标运营商现有积分的基础上，添加转让申请中的积分数额，同时扣除发起转让申请的运营商相应的积分。
2．充电桩管理。充电桩管理模块实现了充电桩检索、租用等功能。用户登录后，由平台判别当前是否存在闲置充电桩，如果存在闲置充电桩，则获取这些充电桩信息并在前台共享。如果没有闲置充电桩，平台提供当前可以被租赁的充电桩编号，由发起租用申请的用户提供充电量，平台根据充电量信息计算产生的充电费用，这个“充电费用”可以与“积分”等值交换。平台随后判别该用户剩余积分是否够用，如果够用则提示“充电桩可以租用”，并在该用户的积分中扣除充电费用积分，否则提示“积分不够，充电桩租用失败”。
3．账户管理。实现平台所有注册账户信息管理功能，凡是在平台中注册的用户，都会对应一条信息，包括用户的角色（运营商、管理商）、积分、用户名以及密钥密码等等。市场主体必须通过密钥登录平台，平台根据密钥判别用户身份是否存在，保证用户操作安全。
结束语：共享充电桩平台的设计，有效解决充电桩共享使用的难题，在促进充电桩资源高效使用的同时，使其更好地服务于电动汽车的应用场景，也为电动汽车运营体系的发展注入新的动力。
参考文献：
[1]赵三珊,李文清,田浩毅. 基于能源区块链的电动车共享充电桩管理系统[J]. 智能城市,2021,7(11):8-11.
[2]陆莎. 基于区块链技术的电动汽车充电链建设与应用[J]. 电子技术与软件工程,2021,(10):148-149.
[3]巩硕,黄碧雄,严晓. 基于区块链的充电桩共享平台设计[J]. 农业装备与车辆工程,2021,59(03):48-51.
[4]匡图上青,祁宏,周盛文,段桂华,段红松. 基于区块链的新能源充电桩共享管理方案[J]. 信息技术与网络安全,2021,40(03):60-66+71.
[5]盛凌伟,翟娟,彭泉,杨沁昕,章伯兆. 电动汽车共享充电桩初探[J]. 电子元器件与信息技术,2021,5(02):227-228.
