电动车充电系统小程序设计研究

王峰霞，李文盛

（运城学院机电工程系，山西运城 044000）

随着电动车市场的扩大，我国电动车保有量约为2 400 万辆，电动车充电问题日益凸显。为此，本设计重点研究手机控制电动车充电系统小程序的架构设计和实现过程，实现对电动车充电的远程控制与管理，可以为电动车用户提供更加便捷、安全和智能的充电解决方案，同时也有利于促进新能源汽车产业的发展。

1 充电系统需求

1.1 主要功能

小程序的功能需求指的是所开发的小程序在满足设想为用户提供基本功能服务的同时，又将更进一步去提升其在一定条件下特殊功能的优化。

电动车充电系统手机支付小程序主要是提供一个智能给电动车充电的小程序，通过这个小程序，用户可以实现手机在线支付充电费用，并且在手机上查询到当前的充电价格、充电情况等信息。

电动车充电系统主要包括九个分支功能模块：

（1）用户注册登录：用户使用小程序时需进行注册登录，在注册登录以后，需绑定姓名、手机号等相关信息。用户在此界面可以对自己的身份信息进行修改与完善。

（2）选择充电桩：用户在小程序中可以根据自己的需求选择需要的充电桩，充电桩会自动与后台服务器进行连接，然后上传已选充电桩的信息，后台服务器会将其推送给用户提醒下一步操作。

（3）支付功能：用户可以在小程序上进行支付操作，支付成功后会出现相应的提示。

（4）智能控制：用户可以在线对电动车进行控制，如随时可远程在小程序上断电等。

（5）充电提示：用户在选择好充电桩并且连接好电动车充电器，待支付成功后，可见小程序上对应的充电桩图标显示正在充电。

（6）实时监控：用户可以通过在线实时查询，了解电动车的充电状态并及时发现其异常状态。

（7）定时自动断电：当用户的电动车充电到相应时间，小程序可发出自动断电指令，此时电源自动切断，从而避免了电池过热等情况发生。

（8）订单查询：用户在小程序中可查询当前支付成功且完成充电的相关订单信息。

（9）客服反馈：当电动车充电时无法正常支付或者发生充电异常等情况，用户可以通过小程序找到客服热线及时反馈相应问题。

1.2 性能分析

（1）确保在线支付的便捷性：利用微信支付确保支付方便。从实质上看，支付实际上是数据信息传递的一个环节。使用数字来处理和转移数据信息的这一途径，便捷支付在整个支付领域中仍得到了广泛应用。

（2）界面简洁人性化：进入小程序界面设自动翻页指示步骤、界面简单化、图文结合浅显易懂，人机交互性体现十分明显。方便用户按照图文步骤自我操作熟悉小程序并进行充电服务。

（3）应用程序优化：满足功能的前提下衡量该款小程序设计的是否成功，是否让用户体验感极佳，最重要的就是根据用户使用中的不足和对客服的反馈，不断改进、更新、完善小程序，为用户提供更好的充电便捷服务。

2 系统设计关键步骤

2.1 开发流程

小程序的设计在微信云开发平台的基础上，前端设计关键采用Wxss、Wxml、Js和TDesign（组件库）等技术，后端的服务利用云函数、云存储和数据库（MongoDB）等一些关键技术。小程序应用开发流程如图1。

图1 开发流程

（1）用户需求分析和实际调研。任何小程序设计前，必须对目前大部分用户在使用有关小程序过程中需求倾向性进行分析和采集，结合目前很多相关小程序使用者的真实偏好和需求，着重研究相关使用者的功能需求和操作习惯，然后在终端平台中有针对性地编写和调用相关功能，最后有条理分模块化地加以实现。

（2）交互界面设计。在全面理解用户要求的前提下，以便捷用户体验为目标，设计了小程序交互界面，也为软件更个性化操作方式做了合理界定。小程序交互界面是小程序中最核心、最灵魂的环节，因此对于小程序交互界面的设计也是重中之重。

（3）UI界面设计是基于用户需求和实际调研结果来完成。通过收集网络素材和软件绘制，完成了客户端静态用户界面的布局设计，为体现小程序特色，在用户登录管理界面、功能操作界面中增加了图与文结合的内容，以蓝色为主，绿色为辅的浅色系设计风格，为电动车用户创造宽松气氛，同时强调绿色环保。把各种方案按顺序设计出来，并在所设计的各种效果图上加以比较，选出最佳效果图加以应用。

（4）代码编写。经过对用户界面的设计规划、排版以及最终的分门别类、按程序实现等步骤反映到具体的编程代码中。在界面部分编程结束之后，又将各基本模块化功能按顺序逐步执行。为确保小程序能够正常工作，最后还应对小程序整体功能做模拟仿真，性能测试等工作，发现其中存在的漏洞和不足之处，并不断优化修改对应代码。

2.2 数据库设计

数据库设计（Database design）涉及到整个系统的数据处理效率和准确性。在数据库设计中，需求分析是非常关键的，同时要考虑到系统的功能需求、性能需求、容错需求等方面[1]，尤其是在设计数据模型时，要遵循范式设计的准则，将数据按一定的规则拆分成不同的表，以减少数据冗余和提高数据存取效率[2]。除此之外，还要注意在数据库设计中遵循编程方便性的要求，使得数据库更加标准化。数据的完整性是数据库设计中的重要目标，设计人员需要在数据库中设置相应的约束，保证数据的完整性。此外，信息系统的各个部分应当能够密切地结合起来，并通过对数据库相关信息的管理，实现数据在系统内的高效流转[3-6]。在数据库设计过程中，结合实际需求做出最优方案，以达到最理想的系统性能和数据完整性。

2.3 数据表设计

在小程序开发中，为了实现数据的存储和查询，通常需要设计相应的数据表结构。数据表设计的核心目的是为了满足应用的数据需求，同时保证数据的完整性和一致性。数据表设计见表1～表5。

表1 Devices 表

表2 Useer 表

表3 Sockets 表

表4 Payments 表

表5 Orders 表

3 功能实现与测试

3.1 功能实现

在完成前期所有详细设计准备后，最终目的即为小程序系统功能的实现，功能实现主要分为用户管理模块、支付功能模块和智能充电管理模块，各个模块相互协调形成整体功能，不断完善不断修复错误，最终做到具体功能完整实现运行，小程序全面上线。功能框架如图2，部分功能实现界面如图3。

图2 小程序功能框架

图3 电系统小程序实现界面

部分关键程序为：

3.2 测试

小程序功能测试主要验证每一部分模块在功能上是否独立，按顺序逐项对照试验，每项试验后均加以分析和归纳，遇有不合原设计要求之处，则修补完善或重新设计。需要注意三个方面：

（1）确认测试需求和设计要求。在进行测试前，需要弄清楚一些基本问题，例如：测试的具体需求、测试范围、测试的前提条件、测试的输入和输出等，以确保能够准确测试每个功能模块。

（2）基本功能测试。在测试过程中，需要对小程序的基本功能模块进行测试，包括用户登录、数据录入、数据查询、数据修改、数据删除等。

（3）性能测试。在测试过程中，需要测试小程序的性能，包括响应速度、并发能力、负载能力等。

小程序功能测试分析见表6。

表6 小程序功能测试分析表

4 结语

电动车充电系统手机支付小程序在用户管理、支付功能、智能充电管理和安全性等方面得到了解决和优化，具体表现为：

（1）方便实用：可以让电动车用户轻松快捷地完成充电桩的预约、使用和支付等操作，大大减少了用户的时间和精力成本，提高了用户体验。

（2）安全可靠：采用了先进的加密算法和认证机制，保障用户的隐私安全，并对充电桩进行优化和升级，提高了充电速度、效率和安全性能。

（3）高度智能化：采用了先进的人工智能技术，对故障信息和工作状态进行预测和监测，提供了更加智能化的服务，使用户的充电过程更加便捷和安全。

（4）简洁易用：设计界面简洁明了，操作方式易懂易用，功能实用，便于用户使用和掌握。

（5）开发周期短：由于采用了微信云开发平台，开发周期相对较短，减少了开发成本和时间成本，同时也提高了开发效率。