1.本发明涉及区块链技术领域，特别是涉及基于区块链的能源共享方法及系统。
背景技术：2.一方面，随着新能源汽车的与日俱增，其充电需求也成倍增长，尽管新建小区可提前规划充电桩布局，但老小区因种种原因难以承载更多私人充电桩，存在很多有充电需求的电动车；另一方面，随着电动车续航里程增加，充电频次降低，私人充电桩覆盖率广的地方又存在闲置的私人充电桩；因此，如何实现“私桩共享”，充分提高闲置充电桩的利用率，为有桩用户提供收益，也为无桩用户提供便利，引发了诸多关注。
3.尽管提出了一些共享模式，但大多以私人充电桩为主导，使得电动车需要预约，有时到达充电桩处，发现还需要排队花很长时间等待前面扎正在充电的电动车，甚至到达充电桩后发现剩余电量不能满足自己的充电需求，因此充电桩的信息并不公开透明，待充电用户找到合适的充电桩费时费费力。因此需要提供一种公开透明的、以待充电设备为主导的共享管理方法。
技术实现要素：4.为解决上述问题，本发明提供一种基于区块链的能源共享方法及系统，通过引入能源相关物联网设备，将能源供应接口从能源交易过程中抽离出来，使能源需求接口，成为能源交易过程的主导者，无需受限于“当面交易”“实时在线”“限制进入”“需预约”等交易限制。
5.本发明的一方面，提供一种基于区块链的能源共享方法，包括：能源供应接口根据能源供应数据和能源相关物联网设备数据，发布能源共享合约，将能源供应数据、能源相关物联网设备数据上链存储；能源需求接口根据能源需求数据和能源共享合约，确定能源交易信息，以发布能源交易合约，将能源需求数据和能源交易信息上链存储；根据能源交易合约，触发能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备数据，配合执行能源交易合约，完成能源交易，并触发交易记录合约；能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备，上传交易记录；交易记录合约整合三方记录上链存储，并更新能源供应数据和能源需求数据。
6.进一步的，能源相关物联网设备数据，包括：能源锁定设备数据，用于根据能源交易合约，解锁能源供应接口，使能源需求接口到达能源供应接口，完成能源交易。
7.进一步的，能源相关物联网设备数据，还包括：能源监控设备数据，用于根据能源交易合约，记录能源交易过程，使能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备，上传交易记录。
8.进一步的，能源相关物联网设备数据，还包括：能源传感设备数据，用于实时监控能源供应接口的状态。
9.进一步的，在步骤s3，包括：s31：能源供应接口获取能源交易信息，做好能源交易
准备；s32：能源相关物联网设备，获取能源交易信息，做好能源交易准备；s33：能源需求接口前往选定的能源供应接口，在能源相关物联网设备配合下，执行能源交易合约，完成能源交易。
10.本发明的另一方面还提供一种基于区块链的能源共享系统，包括：能源供应接口、能源需求接口、能源相关物联网设备和区块链平台，用于执行所述的能源共享方法。
11.进一步的，基于区块链的能源共享系统还包括系统维护接口，用于根据能源共享合约、能源交易合约和交易记录合约，维护能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备。
12.进一步的，能源供应接口，为私人充电桩；能源需求接口，为电动车。
13.本发明的能源共享方法，至少包括以下优点：
14.1、过程公开透明可信：能源供应者、能源需求者，如私人充电桩和电动汽车的实时数据、能源交易过程、交易记录等，都在区块链中公开可见，整个过程公开透明；私人充电桩和电动汽车一旦签订智能合约，智能合约就会自动执行，不可撤销和拒绝；私人充电桩和电动汽车之间能够建立信任，而不涉及第三方中央机构；在交易结束时，私人充电桩和电动汽车以及中立的物联网设备都会将该方视角下的交易过程记录在区块链中，方便日后的复盘和责任认定，数据可追溯不能篡改。
15.2、无需当面交易、无需预约：私人充电桩发布智能合约后即可将交易托管给能源共享系统，电动汽车自主选择充电桩，物联网设备负责授权和记录，区块链网络负责监督交易正常执行；私人充电桩在进入能源区块链系统时，即已和相关物联网设备进行绑定，电动汽车可以随时和满足条件的私人充电桩进行能源交易，物联网设备会自己进行授权等操作促进交易的进行；
16.3、能够鼓励交易：任何诚实的能源供应者、能源需求者，如私人充电桩和电动汽车节点都会在能源交易过程中收益。
附图说明
17.图1为本发明的一种基于区块链的能源共享方法的流程图；
18.图2为本发明的一种基于区块链的能源共享方法的结构示意图；
19.图3为本发明的一种基于区块链的能源共享系统的结构示意图。
具体实施方式
20.如图1、2所示，给出了本发明的一种基于区块链的能源共享方法，包括：
21.s1：能源供应接口(1-n，n为能源供应接口数量)，根据能源供应数据和能源相关物联网设备数据，发布能源共享合约，将能源供应数据、能源相关物联网设备数据上链存储；具体的，能源供应接口，可选但不仅限于为私人充电桩所有者，私人充电桩的所有权归私人桩主所有，私人桩主可以在满足自身充电需求的前提下将私人充电桩的资源分享给其他电动车(汽车、摩托车等)，增加私人充电桩利用率，以缓解新能源汽车充电资源紧张的现况，同时获取一定的经济效益。更为具体的，能源供应接口，将绑定的能源供应数据、能源相关物联网设备数据，写入能源共享智能合约，并上传至能源共享市场，为后续能源需求接口提供选择方案。更为具体的，能源供应数据，可选但不仅限于包括：能源供应数量(如满足自身
充电需求的前提下，可用于分享的、所能提供的能源数量，可选但不仅限于包括可用电量)、能源供应时间(如可充电时间)、能源供应类型(如充电桩品牌)、能源供应位置(如私人充电桩位置，某小区、某街道等)等与该能源相关的基本信息的一种或多种，还可选但不仅限于包括充电桩号、电话号码、银行卡等附加信息的一种或多种，以表明身份，为后续收费、责任划定等提供依据；能源相关物联网设备数据，可选但不仅限于包括：能源锁定设备数据，可选但不仅限于优选为道闸数据(如充电桩为小区停车场内的充电桩，则提供到达该充电桩所需经过的道闸的信息)、锁码数据(如充电桩为街道等公共位置的充电桩，则提供为该充电桩配置的锁的开锁数据)等，以便于后续能源需求接口，在选定能源供应接口后，能源相关物联网设备能够为能源需求接口(电动车)提供临时门禁授权、解锁数据等，使得能源需求接口能够顺利到达能源供应接口，便于执行后续能源交易合约；能源相关物联网设备数据，还可选但不仅限于包括：能源监控设备数据，可选但不仅限于为摄像头数据(如充电桩附近或所经途中的摄像头)，一方面实时监控能源交易情况，在能源交易完成时，便于执行能源交易记录合约；另一方面，还可继续监控能源供应接口和能源需求接口，确保未签署能源交易合约的情况下，能源供应接口不提供能源、能源需求接口在完成能源交易合约后，及时撤离，防止出现充电桩(能源供应接口)在指定时间内被占用或者电动车(能源需求接口)故意滞留等情况；能源相关物联网设备数据，还可选但不仅限于包括：能源传感设备数据，以实时反馈能源供应接口的状态数据，如供电量、是否正常工作或损坏等，防止充电桩(能源供应接口)故障等情况，以便于更优的执行能源交易合约；为后续能源交易合约、交易记录合约的执行提供保障。
22.s2：能源需求接口(1-m，m为能源供应接口数量)，根据能源需求数据和能源共享合约，确定能源交易信息，以发布能源交易合约，将能源需求数据和能源交易信息上链存储；具体的，能源需求接口，可选但不仅限于为电动车，其希望通过能源共享市场寻找符合需求的私人充电桩，以满足自身的能源需求。更为具体的，能源需求数据，可选但不仅限于与能源供应数据对应，包括：能源需求数量(待充电时间)、能源需求时间(待充电时间)、能源需求类型(如电动车型号)、能源需求位置(自身位置)等基本信息的一种或多种，还可选但不仅限于包括车牌、驾驶证、电话号码、银行卡等附加信息的一种或多种，以表明自身身份，为后续缴费、责任认定等提供依据。更为具体的，能源交易信息，可选但不仅限于为能源需求接口(电动车)，根据能源需求数据(自身实时需求)，结合能源供应接口发布的能源共享合约，制定适合自身的充电策略，如既能满足需求，又价格、位置都相对合适的私人充电桩，可选但不仅限于包括选定的能源供应接口、充电数量、充电单价等的一种或多种。更为具体的，能源交易合约，由能源需求接口(如电动车)依托能源供应接口发布的能源共享合约进行签名和发布，其内容可选但不仅限于包含能源共享合约、能源需求接口的签名和能源交易信息。
23.s3：根据能源交易合约，触发能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备数据，配合执行能源交易合约，完成能源交易，并触发交易记录合约；具体的，步骤：s3，可选但不仅限于包括：s31：能源供应接口获取能源交易信息，做好能源交易准备，如，根据能源交易合约，确定选定了哪个充电桩，使该充电桩做好能源供应准备、确定好扫码、手机等收费准备；s32：能源相关物联网设备，获取能源交易信息，做好能源交易准备，如，能源相关物联网设备，被能源交易合约触发，根据绑定的能源供应接口的能源锁定设备，在正确的能源
需求接口到达时，根据智能合约信息为能源需求接口(电动车)提供临时授权，打开道闸、锁等，为其充电提供必要条件；s33：能源需求接口前往选定的能源供应接口，在能源相关物联网设备配合下，执行能源交易合约，完成能源交易，如，根据能源交易合约，电动车前往选定的私人充电桩，根据交易数量、单价等完成能源交易，并付费。
24.在该实施例中，该交易记录合约中还包括各计费金额对应的充电时间和充电时长；能源供应接口基于预先存储的计费规则，确定交易记录合约中各计费金额与其对应的充电时间和充电时长是否匹配；若匹配，则基于交易记录合约中的计费金额从第三方支付平台(如手机中微信、支付宝等)上获取相应的金额；其中，所述计费规则包括充电时间与单位时间的充电单价之间的关联关系，充电时间是指启动充电操作那一刻所对应的时间，充电时长是指一次充电操作中从启动充电到结束充电所耗费的时间长度。
25.s4：能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备，上传交易记录，交易记录合约整合三方记录上链存储，并更新能源供应数据和能源需求数据。具体的，能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备在能源交易完成后，三方签名发布交易记录合约，并更新区块链账本，以进行下一步能源交易。
26.在该实施例中，给出了本发明基于区块链的能源共享方法的一个具体实施例，其部署三类智能合约，即能源共享合约、能源交易合约和交易记录合约。其中，能源共享合约由能源供应接口签名并发布；能源交易合约由能源需求接口依托能源共享合约签名并发布；交易记录合约由能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备三方联合签名并发布；相较于现有技术，一方面，其引入能源相关物联网设备，将能源供应接口从能源交易过程中抽离出来，只需提供相关信息，发布能源共享合约即可(如私人充电桩只需将自身及绑定的相关物联网设备上链存储即可，后续无需再监控能源交易过程，私人充电桩所有者无需再做任何其它工作)，此时可视能源供应接口已将资源共享出去，能源共享合约处于挂起状态，此后能源如何供应与能源供应接口无关，能源供应接口只需在能源交易完成后确认交易记录即可；另一方面，能源需求接口，成为能源交易过程的主导者，其根据自身能源需求和能源共享合约，发布能源交易合约，此时能源共享合约处于完成状态，启动能源交易合约，整个过程无需能源供应接口参与，能源交易过程无需预约、也无需确认，充分保障了能源需求接口(待充电电动车)的完全主导地位；尤其重要的是，能源交易合约在发布时，会自动激活交易记录合约，此时能源交易合约处于挂起状态，启动交易记录合约，能源需求接口前往能源供应接口，与此同时绑定的能源相关物联网设备，临时授权门禁并记录交易过程，使能源需求接口到达能源供应接口，顺利进行能源交易，使得能源交易合约执行完成；最后，由能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备，三方联合签名上传交易记录给交易记录合约，交易记录合约整合三方记录后存储到区块链中进行存证，交易记录合约执行完毕，更新区块链账本。整个过程中，由于能源相关物联网设备的引入，能源供应接口和能源需求接口，都无需受限于“当面交易”“实时在线”“限制进入”“需预约”等交易限制。能源供应接口将自身与相关物联网设备绑定后，如果能源需求接口选择其进行交易，则可通过相关物联网设备把控交易过程，如根据智能合约信息为电动车进行临时门禁授权和记录交易情况等服务，将自身抽离与交易过程，又能保障能源需求接口的绝对主导地位。
27.本发明的能源共享方法，至少包括以下优点：
28.1、过程公开透明可信：能源供应者、能源需求者，如私人充电桩和电动汽车的实时
数据、能源交易过程、交易记录等，都在区块链中公开可见，整个过程公开透明；私人充电桩和电动汽车一旦签订智能合约，智能合约就会自动执行，不可撤销和拒绝；私人充电桩和电动汽车之间能够建立信任，而不涉及第三方中央机构；在交易结束时，私人充电桩和电动汽车以及中立的物联网设备都会将该方视角下的交易过程记录在区块链中，方便日后的复盘和责任认定，数据可追溯不能篡改。
29.2、无需当面交易、无需预约：私人充电桩发布智能合约后即可将交易托管给能源共享系统，电动汽车自主选择充电桩，物联网设备负责授权和记录，区块链网络负责监督交易正常执行；私人充电桩在进入能源区块链系统时，即已和相关物联网设备进行绑定，电动汽车可以随时和满足条件的私人充电桩进行能源交易，物联网设备会自己进行授权等操作促进交易的进行；
30.3、能够鼓励交易：任何诚实的能源供应者、能源需求者，如私人充电桩和电动汽车节点都会在能源交易过程中收益。
31.优选的，该基于区块链的能源共享方法，还可选但不仅限于包括：s5：能源交易完成后，能源相关物联网设备，监督能源需求接口撤离。具体的，能源相关物联网设备，在电动车完成充电后，监督电动车及时撤离充电桩车位、小区，以免耽误充电桩的后续使用和增加小区管理难度。
32.另一方面，如图3所示，本发明还提供一种基于区块链的能源共享系统，包括能源供应接口、能源需求接口、能源相关物联网设备和区块链平台，用于执行上述任意的能源共享方法。具体的，该能源共享系统与上述能源共享方法对应，其技术效果和技术特征的组合，在此不再赘述。
33.优选的，该基于区块链的能源共享系统，还包括系统维护接口，用于根据能源共享合约、能源交易合约和交易记录合约，维护能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备。具体的，系统维护接口，可选但不仅限于为物业，实时查看能源交易如何进行、是否顺利完成等，如：在某个能源供应接口、能源相关物联网设备出现占用、故障等情况时，及时维护；某个能源需求接口能源交易完成后滞留的，进行驱逐、收取额外停车费等；更为优选的，整个过程中的数据，可选但不仅限于同样的上传到区块链平台中，实现公开透明的能源共享模式。
34.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
35.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：1.一种基于区块链的能源共享方法，其特征在于，包括：能源供应接口根据能源供应数据和能源相关物联网设备数据，发布能源共享合约，将能源供应数据、能源相关物联网设备数据上链存储；能源需求接口根据能源需求数据和能源共享合约，确定能源交易信息，以发布能源交易合约，将能源需求数据和能源交易信息上链存储；根据能源交易合约，触发能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备数据，配合执行能源交易合约，完成能源交易，并触发交易记录合约；能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备，上传交易记录；交易记录合约整合三方记录上链存储，并更新能源供应数据和能源需求数据。2.根据权利要求1所述的能源共享方法，其特征在于，能源相关物联网设备数据，包括：能源锁定设备数据，用于根据能源交易合约，解锁能源供应接口，使能源需求接口到达能源供应接口，完成能源交易。3.根据权利要求1所述的能源共享方法，其特征在于，能源相关物联网设备数据，还包括：能源监控设备数据，用于根据能源交易合约，记录能源交易过程，使能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备，上传交易记录。4.根据权利要求1所述的能源共享方法，其特征在于，能源相关物联网设备数据，还包括：能源传感设备数据，用于实时监控能源供应接口的状态。5.根据权利要求1-4任意一项所述的能源共享方法，其特征在于，步骤s3，包括：s31：能源供应接口获取能源交易信息，做好能源交易准备；s32：能源相关物联网设备，获取能源交易信息，做好能源交易准备；s33：能源需求接口前往选定的能源供应接口，在能源相关物联网设备配合下，执行能源交易合约，完成能源交易。6.一种基于区块链的能源共享系统，包括：能源供应接口、能源需求接口、能源相关物联网设备和区块链平台，用于执行权利要求1-5任意一项所述的能源共享方法。7.根据权利要求6所述的能源共享系统，其特征在于，还包括系统维护接口，用于根据能源共享合约、能源交易合约和交易记录合约，维护能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备。8.根据权利要求6-7任意一项所述的能源共享系统，其特征在于，能源供应接口，为私人充电桩；能源需求接口，为电动车。
技术总结本发明涉及基于区块链的能源共享方法和系统，包括：能源供应接口发布能源共享合约；能源需求接口发布能源交易合约；根据能源交易合约，触发能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备数据，配合执行能源交易合约，完成能源交易，并触发交易记录合约；能源供应接口、能源需求接口和能源相关物联网设备，上传交易记录；交易记录合约整合三方记录上链存储，并更新能源供应数据和能源需求数据。整个过程，引入能源相关物联网设备，将能源供应接口从能源交易过程中抽离出来，使能源需求接口，成为能源交易过程的主导者，无需受限于“当面交易”“实时在线”“限制进入”“需预约”等交易限制。限制。限制。
技术研发人员：谭林 曹纤纤 姚昱旻 杨征 王云丽
受保护的技术使用者：湖南天河国云科技有限公司
技术研发日：2022.07.20
技术公布日：2022/11/1
