CN105539177A - 一种基于物联网的电动汽车智能充电桩 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，包括智能充电桩本体、充电接口和电源，所述智能充电桩本体的内部设有单片机，所述单片机分别与电源、扬声器、摄像装置和人机交互界面电性连接，所述读卡器与单片机电性连接，所述单片机电性连接有供电电路、无线通讯模块和计量电表，所述无线通讯模块信号连接有远程监控终端。本发明的充电桩运行参数通过传感器组件采集后由单片机处理后，经无线通讯模块传送至远程监控终端，完成数据显示功能，同时，远程监控终端中设置相应的数据存储器，将运行参数存储至数据库中，以完成数据的统计、分析、远程监控、记录和收费等功能。

Description

一种基于物联网的电动汽车智能充电桩
技术领域
本发明属于充电桩技术领域，具体涉及一种基于物联网的电动汽车智能充电桩。
背景技术
为应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题，世界主要生产国纷纷加快部署、大力发展和推广应用汽车节能技术，将加快发展新能源汽车作为国家战略，加快推进技术研发和产业化。节能与新能源汽车已成为国际汽车产业发展的方向，未来年将迎来全球汽车产业转型升级的战略机遇期。目前，电动汽车产业化面临的阻力和障碍主要是***格、性能可靠性、安全性、耐用性、使用方便性、基础设施完善性等。限于电动汽车用电池关键性技术的发展，电动汽车持续里程短，在长途行驶过程中，需要中途充电，那么电动汽车充电桩、充电站等基础设施建设是一个关键性问题。建设给电动汽车集中充电的高效安全可靠的充电桩、充电站，成为推广电动汽车的关键环节之一，是电动汽车大规模产业化后不可缺少的电动汽车能源服务基础设施。
在我国新能源汽车是近年来发展起来的新型汽车，但是作为新能源汽车的充电桩在我国大多数靠人工监管，浪费了大量的人力劳动力，有少部分靠通信监管，但是现有的充电桩采用有线方式对于分布安装在城市各个角落的充电桩监管，有线方式对于分布安装在城市各个角落的充电桩来说，受物理环境影响较大，需要重新布线施工量大，耗时耗力，成本较高，***不易扩展。
同时，现有的充电桩不具有放电监控的功能，不能够监控充电时充电桩的放电电压和电流等参数，因此需要设计出一种基于物联网的电动汽车智能充电桩来实时监控充电桩的充放电状态满足现在工业的快速发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，包括智能充电桩本体、充电接口和电源，所述充电接口设置在智能充电桩本体正面的下端，所述智能充电桩本体的上端设有扬声器，所述扬声器的下端设有摄像装置，所述充电接口的上端设有刷卡区，所述刷卡区与摄像装置之间设有人机交互界面，所述电源设置在智能充电桩本体的左侧面，所述智能充电桩本体的内部设有单片机，所述单片机分别与电源、扬声器、摄像装置和人机交互界面电性连接，所述刷卡区的背面设有读卡器，所述读卡器与单片机电性连接，所述单片机电性连接有供电电路、无线通讯模块和计量电表，所述无线通讯模块信号连接有远程监控终端。
优选的，所述远程监控终端为手机或者电脑。
优选的，所述读卡器为RFID读卡器或者IC读卡器。
优选的，所述单片机还电性连接有时间继电器，所述时间继电器电性连接有大电流充电回路电流。
优选的，所述单片机通过信号采集电路电性连接有传感器组件。
优选的，所述传感器组件至少包括电流传感器、温湿度传感器和电压传感器。
优选的，所述单片机还电性连接有存储器。
优选的，所述智能充电桩本体还包括电源转换模块。电源转换模块用于将交流电转换为直流电，提供不同电压等级的直流电，为充电装置中的其他电路提供电源。
优选的，所述智能充电桩本体还包括保护单元。保护单元包括防雷器和漏电保护器，防雷器用于防止雷电或其他内部过电压侵入设备造成损坏，漏电保护器用于在设备发生漏电故障以及有致命危险的人身触电保护。
一种基于物联网的电动汽车智能充电桩充电方法，将充电桩的充电接口通过充电插头，***电动汽车或混动汽车的车载电源控制***上，***自动检测充电桩与汽车电池组连接正常，将充电卡放入刷卡区，人机交互界面显示充电卡余额，输入充电量，开关闭合，充电桩接收到服务指令后上传至物联网的云服务器端，由云服务器端结合所处区域、时间、充电方式及电网谷峰值等参数决定是否进行充电操作，并参考整个区域范围内的电网参数来制订充电桩运行计划，实现对用电操作的调度、对充电桩的使用进行规划和充电桩的有序充电管理，充电开始，人机交互界面显示电量计量，充电过程监控数据能够全部保存到物联网的云服务器端以供服务中心监控；数据传输时采用端对端的安全线路通信模式，保证数据安全，充电结束后计量信息上传至云服务器端并由物联网的云服务器端结合所处区域、充电时间、充电方式和分时电价等参数进行计价计算，并自动下发至充电桩进行扣款操作。充电桩待机时即不在充电状态时，将充电桩的部署配置信息上传到物联网的云服务器端进行保存，维修或更换设备时从物联网的云服务器端下载相应的部署配置信息并应用。
本发明的技术效果和优点：该基于物联网的电动汽车智能充电桩，传统的充电桩相比，本发明结构简单，造价低廉，适用于大规模推广和利于充电桩标准制定，本发明物联网通信技术能够远程监控操作现场充电桩的工作状态，其存储器能够存储充电桩使用次数、充电桩充电时间和充电的电量等，通过摄像装置能够记录和监控充电使用者，通过计量电表能够记录充电时的电量，通过大电流充电回路电路能够避免充电桩由于长期使用寿命变短的状况；因此，本发明的充电桩运行参数通过传感器组件采集后由单片机处理后，经无线通讯模块传送至远程监控终端，完成数据显示功能，同时，远程监控终端中设置相应的数据存储器，将运行参数存储至数据库中，以完成数据的统计、分析、远程监控、记录和收费等功能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的电路原理模块示意图。
图中：1智能充电桩本体、2扬声器、3摄像装置、4充电接口、5刷卡区、6人机交互界面、7电源。
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。
本发明提供了如图1-2所示的一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，包括智能充电桩本体1、充电接口4和电源7，所述充电接口4设置在智能充电桩本体1正面的下端，所述智能充电桩本体1的上端设有扬声器2，所述扬声器2的下端设有摄像装置3，所述充电接口4的上端设有刷卡区5，所述刷卡区5与摄像装置3之间设有人机交互界面6，所述电源7设置在智能充电桩本体1的左侧面，所述智能充电桩本体1的内部设有单片机，所述单片机分别与电源、扬声器、摄像装置和人机交互界面电性连接，所述刷卡区5的背面设有读卡器，所述读卡器与单片机电性连接，所述读卡器为RFID读卡器或者IC读卡器，所述单片机电性连接有供电电路、无线通讯模块和计量电表，所述无线通讯模块信号连接有远程监控终端，所述远程监控终端为手机或者电脑，所述单片机还电性连接有时间继电器，所述时间继电器电性连接有大电流充电回路电流，所述单片机还电性连接有存储器，其存储器能够存储充电桩使用次数、充电桩充电时间和充电的电量等，所述单片机通过信号采集电路电性连接有传感器组件，所述传感器组件至少包括电流传感器、温湿度传感器和电压传感器。本发明物联网通信技术能够远程监控操作现场充电桩的工作状态，通过摄像装置能够记录和监控充电使用者，通过计量电表能够记录充电时的电量，通过大电流充电回路电路能够避免充电桩由于长期使用寿命变短的状况；因此，本发明的充电桩运行参数通过传感器组件采集后由单片机处理后，经无线通讯模块传送至远程监控终端，完成数据显示功能，同时，远程监控终端中设置相应的数据存储器，将运行参数存储至数据库中，以完成数据的统计、分析、远程监控、记录和收费等功能。还包括电源转换模块和保护单元。电源转换模块用于将交流电转换为直流电，提供不同电压等级的直流电，为充电装置中的其他电路提供电源。保护单元包括防雷器和漏电保护器，防雷器用于防止雷电或其他内部过电压侵入设备造成损坏，漏电保护器用于在设备发生漏电故障以及有致命危险的人身触电保护。
一种基于物联网的电动汽车智能充电桩充电方法，将充电桩的充电接口通过充电插头，***电动汽车或混动汽车的车载电源控制***上，***自动检测充电桩与汽车电池组连接正常，将充电卡放入刷卡区，人机交互界面显示充电卡余额，输入充电量，开关闭合，充电桩接收到服务指令后上传至物联网的云服务器端，由云服务器端结合所处区域、时间、充电方式及电网谷峰值等参数决定是否进行充电操作，并参考整个区域范围内的电网参数来制订充电桩运行计划，实现对用电操作的调度、对充电桩的使用进行规划和充电桩的有序充电管理，充电开始，人机交互界面显示电量计量，充电过程监控数据能够全部保存到物联网的云服务器端以供服务中心监控；数据传输时采用端对端的安全线路通信模式，保证数据安全，充电结束后计量信息上传至云服务器端并由物联网的云服务器端结合所处区域、充电时间、充电方式和分时电价等参数进行计价计算，并自动下发至充电桩进行扣款操作。充电桩待机时即不在充电状态时，将充电桩的部署配置信息上传到物联网的云服务器端进行保存，维修或更换设备时从物联网的云服务器端下载相应的部署配置信息并应用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，包括智能充电桩本体（1）、充电接口（4）和电源（7），所述充电接口（4）设置在智能充电桩本体（1）正面的下端，所述智能充电桩本体（1）的上端设有扬声器（2），所述扬声器（2）的下端设有摄像装置（3），所述充电接口（4）的上端设有刷卡区（5），所述刷卡区（5）与摄像装置（3）之间设有人机交互界面（6），所述电源（7）设置在智能充电桩本体（1）的左侧面，其特征在于：所述智能充电桩本体（1）的内部设有单片机，所述单片机分别与电源、扬声器、摄像装置和人机交互界面电性连接，所述刷卡区（5）的背面设有读卡器，所述读卡器与单片机电性连接，所述单片机电性连接有供电电路、无线通讯模块和计量电表，所述无线通讯模块信号连接有远程监控终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，其特征在于：所述远程监控终端为手机或者电脑。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，其特征在于：所述读卡器为RFID读卡器或者IC读卡器。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，其特征在于：所述单片机还电性连接有时间继电器，所述时间继电器电性连接有大电流充电回路电流。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，其特征在于：所述单片机通过信号采集电路电性连接有传感器组件。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，其特征在于：所述传感器组件至少包括电流传感器、温湿度传感器和电压传感器。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，其特征在于：所述单片机还电性连接有存储器。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，其特征在于：所述智能充电桩本体（1）还包括电源转换模块。
9.根据权利要求1-8任意一项权利要求所述的一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，其特征在于：所述智能充电桩本体（1）还包括保护单元。
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