充電樁監控裝置及管理平臺的製作方法

2023-04-30 03:51:36 1

本發明涉及充電樁技術領域，尤其是涉及一種充電樁監控裝置及管理平臺。

背景技術：

目前，隨著新能源電動汽車行業的蓬勃發展，對充電樁的需求日益加劇，為了滿足不同的客戶需求，充電樁也出現了各種各樣的品牌及規格。在很多充電場站中，一般會設有不同規格型號、不同廠家的充電樁。因此充電場站不能夠統一監控這些充電樁的充電信息，管理起來比較麻煩。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的在於提供充電樁監控裝置及管理平臺，通過將充電樁監控裝置安裝在對應的供電線上，並與管理平臺配合工作，以實現對充電信息的監測、控制和管理，提高監控效率。

第一方面，本發明實施例提供了一種充電樁監控裝置，其中，所述裝置包括：模式選擇模塊、電量採集器、微控制器mcu和gprs模塊；

所述模式選擇模塊與供電線相連接，所述電量採集器的輸入端與供電線相連接，所述電量採集器的輸出端與所述mcu的輸入端相連接，所述mcu的輸出端分別與所述gprs模塊和所述模式選擇模塊相連接；

所述模式選擇模塊，用於控制所述裝置的工作模式；

所述電量採集器，用於採集供電線的電流信號和電壓信號，並將所述電流信號和所述電壓信號進行模數轉換，得到電流數據信息和電壓數據信息；

所述mcu，用於根據所述工作模式，對所述電流數據信息和所述電壓數據信息進行處理，得到充電參數信息；

所述gprs模塊，用於通過無線網絡將所述充電參數信息發送給後臺伺服器。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述工作模式包括監測方式和監控方式，所述模式選擇模塊包括鑰匙開關、外置接觸器和板級接觸器；

所述鑰匙開關的第一控制端與供電線相連接，所述鑰匙開關的第二控制端與所述外置接觸器的輸入端相連接，所述鑰匙開關的第三控制端與所述mcu相連接；所述外置接觸器的輸出端與供電線相連接，所述板級接觸器的輸入端與所述mcu相連接，所述板級接觸器的輸出端與供電線相連接；

所述鑰匙開關，用於控制所述外置接觸器與電源線的連接關係，其中，所述連接關係包括常閉狀態或者斷開狀態；

所述外置接觸器，用於根據所述常閉狀態控制所述裝置採用所述監測方式進行工作；

所述板級接觸器，用於根據所述斷開狀態控制所述裝置採用所述監控方式進行工作。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述充電參數信息包括控制信息，所述mcu還用於：

根據所述監控方式，對所述電流數據信息和電壓數據信息進行處理，得到電量信息，將所述電量信息與預設閾值進行對比，並在所述電量信息大於所述預設閾值的情況下，生成所述控制信息。

結合第一方面的第二種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述板級接觸器還用於，根據所述控制信息切斷充電樁與供電線之間的連接。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述電量採集器包括電壓互感器、電流互感器和電能晶片；

所述電壓互感器的第一輸入端和第二輸入端分別與供電線相連接，所述電壓互感器的輸出端與所述電能晶片的電壓輸入端相連接，所述電流互感器的輸入端與供電線相連接，所述電流互感器的輸出端與所述電能晶片的電流輸入端相連接，所述電能晶片的輸出端與所述mcu的輸入端相連接；

所述電壓互感器，用於採集供電線的所述電壓信號；

所述電流互感器，用於採集供電線的所述電流信號；

所述電能晶片，用於將所述電流信號和所述電壓信號進行模數轉換，得到所述電流數據信息和所述電壓數據信息。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，所述裝置還包括身份id設置模塊；

所述id設置模塊，與所述mcu相連接，用於將充電樁的身份信息輸入到mcu中。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，還包括燈板；

所述燈板，與所述mcu相連接，用於根據所述充電參數信息對供電狀態進行顯示。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，所述mcu通過rs-485接口分別與電能晶片和id設置模塊相連接，所述mcu通過rs-232接口與所述gprs模塊相連接。

第二方面，本發明實施例還提供一種管理平臺，其中，包括後臺伺服器以及如上任一項所述的充電樁監控裝置；

所述後臺伺服器，與gprs模塊相連接，用於獲取設置信息，並將所述設置信息通過無線網絡發送給所述充電樁監控裝置。

結合第二方面，本發明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述設置信息包括預約信息和共享信息。

本發明實施例帶來了以下有益效果：

本發明提供的充電樁監控裝置及管理平臺，包括充電樁監控裝置和後臺伺服器，其中充電樁監控裝置包括模式選擇模塊、電量採集器、mcu和gprs模塊，通過模式選擇模塊控制裝置的工作模式，電量採集器採集供電線的電流信號和電壓信號，並將電流信號和電壓信號進行模數轉換，得到電流數據信息和電壓數據信息，mcu根據工作模式，對電流數據信息和電壓數據信息進行處理，得到充電參數信息，gprs模塊通過無線網絡將充電參數信息發送給後臺伺服器。本發明可以實現對充電信息的監測、控制和管理，提高監控效率。

本發明的其他特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例一提供的充電樁監控裝置示意圖；

圖2為本發明實施例二提供的電量採集器和模式選擇模塊的示意圖；

圖3為本發明實施例三提供的充電樁監控裝置示意圖；

圖4為本發明實施例四提供的管理平臺示意圖。

圖標：

100-充電樁監控裝置；110-供電線；120-電量採集器；121-電壓互感器；122-電流互感器；123-電能晶片；130-模式選擇模塊；131-板級接觸器；132-鑰匙開關；133-外置接觸器；140-mcu；150-gprs模塊；160-燈板；170-id設置模塊；200-後臺伺服器。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

目前，隨著新能源電動汽車行業的蓬勃發展，對充電樁的需求日益加劇，為了滿足不同的客戶需求，充電樁也出現了各種各樣的品牌及規格。在很多充電場站中，一般會設有不同規格型號、不同廠家的充電樁。因此充電場站不能夠統一監控這些充電樁的充電信息，管理起來比較麻煩。

基於此，本發明實施例提供的一種充電樁監控裝置及管理平臺，通過將充電樁監控裝置安裝在對應的供電線上，使不同廠家、不同型號的單相交流充電樁統一接入本地的管理平臺，對線路的輸出電量及供電參數進行監控，可以實現對充電信息的監測、控制和管理，提高監控效率。

為便於對本實施例進行理解，首先對本發明實施例所公開的一種充電樁監控裝置進行詳細介紹。

實施例一：

圖1為本發明實施例一提供的充電樁監控裝置示意圖。

參照圖1，充電樁監控裝置100包括：模式選擇模塊130、電量採集器120、mcu((microcontrollerunit，微控制器)140和gprs(generalpacketradioservice，通用分組無線服務)模塊150。

模式選擇模塊130與供電線110相連接，電量採集器120的輸入端與供電線110相連接，電量採集器120的輸出端與mcu140的輸入端相連接，mcu140的輸出端分別與gprs模塊150和模式選擇模塊130相連接。

模式選擇模塊130，用於控制充電樁監控裝置100的工作模式，工作模式包括監測方式和監控方式；電量採集器120，用於採集供電線110的電流信號和電壓信號，並將電流信號和電壓信號進行模數轉換，得到mcu140能夠讀取的電流數據信息和電壓數據信息；mcu140，用於根據工作模式，對電流數據信息和電壓數據信息進行處理，得到充電參數信息；gprs模塊150，用於通過無線網絡將充電參數信息發送給後臺伺服器200。

實施例二：

圖2為本發明實施例二提供的電量採集器和模式選擇模塊的示意圖。

模式選擇模塊130包括鑰匙開關132、外置接觸器133和板級接觸器131。

具體可參照圖2和圖3，鑰匙開關132的第一控制端與供電線110的零線(n，neutralline)相連接，鑰匙開關132的第二控制端與外置接觸器133的輸入端相連接，外置接觸器133的輸出端與供電線110的火線(l，liveline)相連接，電量採集器120的輸入端與供電線110相連接，電量採集器120的輸出端與mcu140的輸入端相連接，mcu140的輸出端分別與板級接觸器131的輸入端和gprs模塊150相連接，板級接觸器131的輸出端與供電線110的零線相連接，mcu140還與鑰匙開關132的第三控制端相連接。供電線除了包括零線和火線外，還包括接地線(pe，protectingearthing)。通過連接關係看出，該充電樁監控裝置100安裝在供電線110的線路上，不受充電樁廠家、型號、規格等條件限制，可以實現對充電樁的統一監管。

其中，鑰匙開關132，用於控制外置接觸器133與電源線的連接關係，通過連接關係進一步對充電樁監控裝置100的工作模式進行選擇，這裡的連接關係包括常閉狀態或者斷開狀態，工作模式包括監測方式和監控方式。

將鑰匙開關132閉合時，外置接觸器133處於常閉狀態，輸出一直處於供電狀態，充電樁監控裝置100採用監測方式進行工作。

在監測方式的工作狀態下，電量採集器120採集供電線110的電流信號和電壓信號，並將電流信號和電壓信號進行模數轉換，得到mcu140能夠讀取的電流數據信息和電壓數據信息。

mcu140，用於對電流數據信息和電壓數據信息進行處理，得到充電參數信息，這裡的充電參數信息包括電流數據信息和電壓數據信息本身，還包括根據電流數據信息和電壓數據信息得到的電能信息、功率信息等。

gprs模塊150，用於通過無線網絡將充電參數信息發送給後臺伺服器200。

將鑰匙開關132斷開時，外置接觸器133處於斷開狀態，板級接觸器131根據斷開狀態控制充電樁監控裝置100採用監控方式進行工作。在監控方式的工作狀態下，充電樁監控裝置100可以對充電樁進行欠壓、過流保護等。

根據本發明的示例性實施例，充電參數信息還包括控制信息，mcu140還用於根據電流數據信息和電壓數據信息得到電量信息，將電量信息與預設閾值進行對比，並在電量信息大於預設閾值的情況下，生成控制信息。也就是，判斷電流數據信息是否滿足電流閾值，判斷電壓數據信息是否滿足電壓閾值，判斷電能信息是否滿足電能閾值，以及判斷功率信息是否滿足功率閾值，如果有其中至少一項滿足對應的閾值，則生成控制信息。

板級接觸器131還用於，根據控制信息切斷充電樁與供電線110之間的連接。在電量信息出現異常的情況下，mcu140通過控制信息使板級接觸器131處於斷開狀態，切斷充電樁與供電線110之間的連接，對充電樁進行保護。

根據本發明的示例性實施例，如圖2和圖3所示，電量採集器120包括電壓互感器121、電流互感器122和電能晶片123。

電壓互感器121的第一端與供電線110的火線相連接，電壓互感器121的第二端與供電線110的零線相連接，電壓互感器121的第三端與電能晶片123的第一端相連接，電能晶片123的第二端與電流互感器122的第一端相連接，電能晶片123的第三端與mcu140的第一端相連接，電流互感器122的第二端與供電線110的零線相連接。

電壓互感器121，用於在充電過程中採集供電線110輸出的電壓信號；

電流互感器122，用於在充電過程中採集供電線110輸出的電流信號；

電能晶片123，用於將電流信號和電壓信號進行模數轉換，得到電流數據信息和電壓數據信息。

在本實施例中，通過外置接觸器133和板級接觸器131的雙接觸器設計方式，實現監測方式和監控方式兩種工作模式；電量採集器120對供電線110在充電過程中的電壓、電流等參數進行監測；mcu140讀取電量採集器120的數據，通過gprs模塊150與後臺伺服器200進行數據交互，實現了對不同規格充電樁的統一監控，提高了監控效率。

實施例三：

圖3為本發明實施例三提供的充電樁監控裝置示意圖。

參照圖3，充電樁監控裝置100還包括身份id設置模塊170。id設置模塊170與mcu140相連接，用於將充電樁的身份信息輸入到mcu140中。

每個充電樁對應有唯一的身份標識號，身份標識號中包括當前充電樁的廠家、型號、品牌、規格和位置等信息。通過id設置模塊170將該身份標識號輸入到mcu140中，mcu140通過gprs模塊150將身份標識號發送給後臺伺服器200，後臺伺服器200便可以對充電樁精準定位和管控。

根據本發明的示例性實施例，充電樁監控裝置100還包括燈板160。燈板160與mcu140相連接，用於根據充電參數信息對供電狀態進行顯示。

燈板160上依次排列有電源指示燈、鑰匙開關指示燈、運行指示燈和故障指示燈。接通電源的狀態下，電源指示燈亮紅色燈光；鑰匙開關132閉合的狀態下，鑰匙開關指示燈亮綠色燈光；運行正常的狀態下，運行指示燈亮綠色燈光；出現故障的狀態下，故障指示燈亮黃色燈光。

根據本發明的示例性實施例，mcu140通過rs-485接口分別與電能晶片123和id設置模塊170相連接，mcu140通過rs-232接口與gprs模塊150相連接。

具體的，mcu140的型號為nxplpc1778，電能晶片123的型號為g80f923，gprs模塊150的型號為sim800c。

實施例四：

圖4為本發明實施例四提供的管理平臺示意圖。

參照圖4，管理平臺包括如上的充電樁監控裝置100，還包括後臺伺服器200；

後臺伺服器200，與gprs模塊150相連接，用於獲取設置信息，並將設置信息通過無線網絡發送給充電樁監控裝置100。

設置信息包括預約信息和共享信息。

具體的，用戶可以在網上對使用時間、充電樁型號等信息進行設置，預約使用充電樁，後臺伺服器200將獲取預約信息；用戶還可以在自己不使用的時間段將個人的充電樁共享給其他用戶，設置共享時間、個人充電樁的型號等信息，後臺伺服器200將獲取共享信息。後臺伺服器200通過gprs模塊150與充電樁監控裝置100進行通訊，設置電源的接通時間以實現預約和共享等管理功能。

本實施例中提供的管理平臺，通過後臺伺服器200與充電樁監控裝置100配合工作，增加了對充電樁的管理功能，進一步實現了對不同規格充電樁的統一監測、控制和管理，提高了監控效率。

本發明提供的充電樁監控裝置及管理平臺，包括充電樁監控裝置和後臺伺服器，其中充電樁監控裝置包括模式選擇模塊、電量採集器、mcu和gprs模塊，通過模式選擇模塊控制裝置的工作模式，電量採集器採集供電線的電流信號和電壓信號，並將電流信號和電壓信號進行模數轉換，得到電流數據信息和電壓數據信息，mcu根據工作模式，對電流數據信息和電壓數據信息進行處理，得到充電參數信息，gprs模塊通過無線網絡將充電參數信息發送給後臺伺服器。本發明可以實現對充電信息的監測、控制和管理，提高監控效率。

本發明實施例所提供的充電樁監控裝置及管理平臺的電腦程式產品，包括存儲了程序代碼的計算機可讀存儲介質，所述程序代碼包括的指令可用於執行前面方法實施例中所述的方法，具體實現可參見方法實施例，在此不再贅述。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

另外，在本發明實施例的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連接」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連接，也可以通過中間媒介間接相連接，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

所述功能如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬碟、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最後應說明的是：以上所述實施例，僅為本發明的具體實施方式，用以說明本發明的技術方案，而非對其限制，本發明的保護範圍並不局限於此，儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和範圍，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。