CN202042929U - 一种带有无线监控终端的电动汽车充电桩 - Google Patents

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孟祥军
张海龙
刘敦秀
何军田
孙志周
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Abstract

本实用新型解决了带有监控功能的电动汽车充电桩移动通信费用高昂的问题，提供一种低成本的带有无线监控终端的电动汽车充电桩。它包括主控板，所述主控板分别与显示与输入装置、微型打印机、IC卡读写器、数字电表中的至少一个连接；所述主控板还与监控板、电池管理***和充电机监控装置、电动汽车充电后台双向通信连接，同时主控板还与交换机双向通信连接，交换机与信号发射装置和视频设备双向通信连接。

Description

一种带有无线监控终端的电动汽车充电桩
技术领域
本实用新型涉及电气领域，特别涉及一种带有无线监控终端的电动汽车充电桩。
背景技术
电动汽车在具有无(低)污染物排放、噪音低、能效高、维修及运行成本低等优点，它的广泛普及将是缓解大气环境污染和能源紧缺的最有效方式之一。要推动电动汽车在全球的普及，除了技术突破和标准统一外，相关基础设施建设也必须同步开展，像建路边加油站一样，各国都必须尽快建立起高效的汽车充换电站网络。目前，国家电网和南方电网分别投入巨资建设电动车充电站和充电桩等与新能源汽车相关的配套充电设施。随着两大电网制定了在全国大规模建设电动汽车充电站和充电桩的计划，电动车充电站建设已经进入快车道。
随着电动汽车充电桩的推广应用，我们在实际使用中发现一些问题。电动汽车充换电站内的充电桩数量众多，包含专利CN201674251U在内的很多专利无线通信模块全部采用GPRS模块或3G模块，由于充电桩和服务器数据交互信息量较大(包括电池电量信息、计量计费信息、视频监控信息等)，造成了移动通信流量超标，SIM卡欠费停机，电动汽车充电桩无法使用；另一方面，数量众多的电动汽车充电桩移动通信费比较昂贵，以每年每台充电桩移动通信费用1200元计算，电动汽车充换电站内30台充电桩十年的移动通信360000元，给电动汽车充换电站造成一定的经济压力。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决带有监控功能的电动汽车充电桩移动通信费用高昂的问题，提供一种低成本的带有无线监控终端的电动汽车充电桩。
一种带有无线监控终端的电动汽车充电桩，它包括主控板，所述主控板分别与显示与输入装置、微型打印机、IC卡读写器、数字电表中的至少一个连接；所述主控板还与监控板、电池管理***和充电机监控装置、电动汽车充电后台双向通信连接，同时主控板还与交换机双向通信连接，交换机与信号发射装置和视频设备双向通信连接。
所述信号发射装置为无线网桥，无线网桥与交换机间采用RJ45方式双向通信连接，无线网桥与全向天线双向通信连接。
所述视频设备为视频编码器，视频编码器通过RJ45方式与交换机双向通信连接，同时视频编码器通过BNC方式与***头双向通信连接。
所述监控板包括模拟量采集模块、开关量采集模块和输出控制模块，三者通过RS485方式与主控板双向通信连接。
所述显示与输入装置为LCD显示器、触摸屏、指示灯中的至少一种以及按键。
所述主控板输出端通过VGA接口与LCD显示器单向通信连接，通过通用IO接口与指示灯单向通信连接；输入端通过RS232方式与触摸屏单向通信连接，通过通用IO接口与按键单向通信连接。
所述主控板通过RS232/USB方式与IC卡读写器双向通信连接，通过RS485方式与数字电表双向通信连接。
所述主控板通过CAN总线和/或RJ45方式与电动汽车充电后台双向通信连接。
所述电池管理***和充电机监控装置通过CAN总线与主控板双向通信连接，同时充电机监控装置还通过RS485方式与主控板双向通信连接。
所述主控板的输出端通过RS232方式与微型打印机单向通信连接。
本实用新型的带有无线监控终端的电动汽车充电桩，包括主控板与监控板双向通信，主控板与交换机进行双向通信，视频编码器与交换机双向通信，无线网桥与交换机双向通信。
所述主控板通过RJ45接口与交换机进行双向通信连接。
所述视频编码器通过BNC方式与***头双向通信相连。
所述视频编码器为H.264编码器或MPEG4的编码器。
所述无线网桥为802.11N通信协议标准的无线网桥，通过N座接口或馈线与全向天线双向通信相连。
所述无线网桥与交换机，视频编码器与交换机连接接口均采用RJ45接口。
监控板包括：模拟量采集模块、开关量采集模块和输出控制模块，提供票据的微型打印机，读写IC卡的读卡器，精确计费的数字电表，具有联网功能的交换机，提供视频拍照录像功能的摄像头，核心控制主控板连接各单元之间。
上述主控板通过VGA接口与LCD液晶显示器单向通信相连。
上述主控板通过RS232接口与触摸屏单向通信相连。
上述主控板通过RS232与微型打印机单向通信相连。
上述主控板通过RS232或USB接口与IC卡读写器双向通信相连。
上述主控板通过RS485接口与数字电表双向通信相连。
上述主控板通过RS485接口与监控板双向通信相连，监控板至少包含以下至少其中之一：模拟量采集模块、开关量采集模块、输出控制模块。
上述主控板可选通过CAN总线和RS485以双向通信方式连接电池管理***和充电机监控装置。
上述主控板可选通过CAN总线和RJ45方式与电动汽车充电站后台双向通信连接。
上述电动汽车充电桩，可通过无线通信模块与集中监控管理***进行数据交互，将充电桩的电池参数、计量计费信息、视频监控信息传送至集中监控管理***，同时集中监控管理***将控制信息、参数设置信息、分时电价信息等传送至电动汽车充电桩。
本实用新型的有益效果是：
1、使用带有无线监控终端的电动汽车充电桩，可以大大降低移动通信费用，同时基于802.11N的无线通信模块，理论无线网络带宽150M，每个充电桩信息量需要传输1M算，可以满足上百个充电桩视频、控制指令和信息传输的需要。
2、摄像头经过视频编码器数据压缩，数据量小，另一方面，摄像头所需数据不需要经过主控板对视频数据进行压缩编码处理，主控板对实时信息的处理速度加快，***的实时性和可靠性都大大增强。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
其中，1、主控板，2、LCD显示器，3、触摸屏，4，指示灯，5、按键，6、微型打印机，7、IC卡读写器，8、数字电表，9、交换机，10，监控班，11，模拟量采集模块，12，开关量采集模块，13，输出控制模块，14、电池管理***，15、充电机监控装置，16、电动汽车充电后台，17、无线网桥，18、全向天线，19、视频编码器，20、***头。
附图说明
下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。
图1中，带有无线监控终端的电动汽车充电桩，其主控板1与监控板10间通过RS485方式双向通信连接，主控板1与交换机9通过RJ45方式进行双向通信连接，视频编码器19与交换机9间通过RJ45方式双向通信连接，无线网桥17与交换机9间通过RJ45方式双向通信连接。电池管理***14和充电机监控装置15通过CAN总线与主控板1双向通信相连；电动汽车充电后台16与主控板1间通过CAN总线和/或RJ45方式双向通信连接；主控板1输出端通过VGA接口与LCD显示器2单向通信连接，通过通用IO接口与指示灯4单向通信连接，通过RS232方式与微型打印机6单向通信连接；主控板1的输入端通过RS232方式与触摸屏3单向通信连接，通过通用IO接口与按键5单向通信连接；同时主控板1还分别通过RS232/USB方式与IC卡读写器7、通过RS485方式与数字电表8、通过RS232方式与微型打印机6、通过RJ45方式与交换机9双向通信连接。
监控板10包括模拟量采集模块11、开关量采集模块12、输出控制模块13，三者通过RS485方式与主控板1双向通信连接。
交换机9分别通过RJ45方式与无线网桥17和视频编码器19双向通信连接。所述视频编码器19通过BNC接口与***头20双向通信相连。所述视频编码器19为H.264编码器或MPEG4的编码器。所述无线网桥17为802.11N通信协议标准的无线网桥，通过N座或馈线与全向天线18双向通信相连。
本实用新型的主控板1是整个充电桩的控制命令中心，主控板1的控制信号可能来源还有：电池管理***14、充电机监控装置15、电动汽车充电站后台16.这三种控制源的选择提供了充分控制的灵活性，能够满足不同情况下的充电控制要求。
主控板1部分采用了超低功能Intel Pentium M或Intel Celeron M(Dothan)处理器的核心模块和Windows Xp Embedded多任务嵌入式操作***，能够满足信息采集记录、信息查询显示，视频监控、通信和急停控制等多任务的并行执行。
上述电动汽车充电桩，可通过无线通信模块与集中监控管理***进行数据交互，将充电桩的电池参数、计量计费信息、视频监控信息传送至集中监控管理***，同时集中监控管理***将控制信息、参数设置信息、分时电价信息等传送至电动汽车充电桩。
各主要模块功能：
主控板1，是整个充电桩的指挥控制中心，对整个充电桩的运行起到统筹控制作用。
监控板2(包含模拟量采集模块11、开关量采集模块12、输出控制模块13的全部或部分)，提供模拟量、开关量的数据采集，并可以输出控制，是数据采集和驱动输出控制的操作者。
LCD显示器2配合触摸屏3为用户提供直观友好的操作界面。
微型打印机6为充电客户提供打印单据，提供给用户的信息保护充电开始结束时间、充电电量、所耗费用、充电桩编号、卡内余额等。
IC卡读写器7可以快速准备的读写用户IC卡信息，为充电费用计算提供可靠支持。
数字电表8对所耗电量进行精确计算，提供给主控板计算好的充电费用。
交换机9提供充电桩内的局域网通信功能。
视频编码器19将***头20的视频进行压缩编码，这样需要传输的数据量较小，同时也不需要主控板对视频进行压缩编码，节省了***资源，为本新型的特色功能之一。
无线网桥17与交换机9相连，通过全向天线18，将充电桩的信息传送至集中监控***，无需通过移动通信公网进行联网，节省了大量的移动通信费用，为本新型的特色功能之一。
本实用新型未详述结构均为公知技术。本实用新型的保护范围包括但不限于上述内容。

Claims (10)

1.一种带有无线监控终端的电动汽车充电桩，它包括主控板(1)，所述主控板(1)分别与显示与输入装置、微型打印机(6)、IC卡读写器(7)、数字电表(8)中的至少一个连接；所述主控板(1)还与监控板(10)、电池管理***(14)和充电机监控装置(15)、电动汽车充电后台(16)双向通信连接，其特征是，同时主控板(1)还与交换机(9)双向通信连接，交换机(9)与信号发射装置和视频设备双向通信连接。
2.如权利要求1所述的带有无线监控终端的电动汽车充电桩，其特征是，所述信号发射装置为无线网桥(17)，无线网桥(17)与交换机(9)间采用RJ45方式双向通信连接，无线网桥(17)与全向天线(18)双向通信连接。
3.如权利要求1所述的带有无线监控终端的电动汽车充电桩，其特征是，所述视频设备为视频编码器(19)，视频编码器(19)通过RJ45方式与交换机(9)双向通信连接，同时视频编码器(19)通过BNC方式与***头(20)双向通信连接。
4.如权利要求1所述的带有无线监控终端的电动汽车充电桩，其特征是，所述监控板(10)包括模拟量采集模块(11)、开关量采集模块(12)和输出控制模块(13)，三者通过RS485方式与主控板(1)双向通信连接。
5.如权利要求1所述的带有无线监控终端的电动汽车充电桩，其特征是，所述显示与输入装置为LCD显示器(2)、触摸屏(3)、指示灯(4)中的至少一种以及按键(5)。
6.如权利要求5所述的带有无线监控终端的电动汽车充电桩，其特征是，所述主控板(1)输出端通过VGA接口与LCD显示器(2)单向通信连接，通过通用IO接口与指示灯(4)单向通信连接；输入端通过RS232方式与触摸屏(3)单向通信连接，通过通用IO接口与按键(5)单向通信连接。
7.如权利要求1所述的带有无线监控终端的电动汽车充电桩，其特征是，所述主控板(1)通过RS232/USB方式与IC卡读写器(7)双向通信连接，通过RS485方式与数字电表(8)双向通信连接。
8.如权利要求1所述的带有无线监控终端的电动汽车充电桩，其特征是，所述主控板(1)通过CAN总线和/或RJ45方式与电动汽车充电后台(16)双向通信连接。
9.如权利要求1所述的带有无线监控终端的电动汽车充电桩，其特征是，所述电池管理***(14)和充电机监控装置(15)通过CAN总线与主控板(1)双向通信连接，同时充电机监控装置(15)还通过RS485方式与主控板(1)双向通信连接。
10.如权利要求1所述的带有无线监控终端的电动汽车充电桩，其特征是，所述主控板(1)的输出端通过RS232方式与微型打印机(6)单向通信连接。
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