CN107161022A - 一种具有单机版刷卡模式的智能充电桩 - Google Patents

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Abstract

一种具有单机版刷卡模式的智能充电桩，该充电桩包含：电源控制模块、RFID读写控制器、通信模块、后台服务模块，所述的电源控制模块还包含电源控制模块与RFID读写控制器相连接，所述的后台模块通过通信模块与控制模块相连接，所述的电源控制器还包括具有通断功能的原件和用于检测负载电流的负载检测电路，所述负载检测电路连接至单个或多个充电插座。一种单机版刷卡模式的智能充电桩的工作过程如下：S100，RFID读写控制器读取IC储值卡或者是IC储值与门禁双用卡的标签信息。S200，电源控制模块将RFID读写控制器读取的信息通过通信模块传送给后台服务模块。S300，后台服务模块经过判断后将信息反馈给电源控制模块。S400，电源控制模块控制电动车充电系统是否工作。

Description

一种具有单机版刷卡模式的智能充电桩
技术领域
本发明涉及电动车充电桩，尤其是涉及一种具有单机版刷卡模式的智能充电桩。
背景技术
电动自行车的发展速度非常的快，遍布省、市、县、镇，全国电动自行车车数量已过亿台，对许多钟点工、运输员、业务员、快递员等而言，电动自行车现在是他们重要的谋生工具；而对普通上班族来说，电动自行车也是他们目前选择的最流行的交通工具。
电动自行车数量的增多，在带来很多便利的同时也出现了很多用户充电难的问题。因城市建设发展的需求，居民住宅楼现在越来越多都是中高层楼宇，电动自行车等非机动车都统一停放，没有电源可以给电动车充电，居民需要给电动车充电的话，只能将电动车的电瓶拿下后带回家充电。有些小区的管理者为了解决居民电动车充电难的问题，就给电动自行车集中停放处统一安装电源插座供居民充电，但这样又出现了每天大量的电动自行车充电产生的电费的收取和对电动车同一管理等等方面的问题。因此如何解决居民小区电动车充电问题势在必行，有必要提供一种智能化的电动车充电管理系统。
而且目前为了规范小区的管理，以及增加小区内部的业主的人身和财产安全，通常都会采用门禁卡。小区居民通过门禁卡打卡实现认证出入小区。有鉴于此，本发明提出一种新型的具有单机版刷卡模式的智能充电桩，适用于小区内部的的电动车充电统一管理，同时还能兼容小区门禁刷卡机制。
发明内容
本发明的目的是：提供一种具有单机版刷卡模式的智能充电桩。该单机刷卡模式的智能充电桩可以由IC储值卡或者IC储值与门禁双用卡激活，激活后实现智能充电与断电，并实现客户费扣费。
本发明的技术方案是：一种具有单机版刷卡模式的智能充电桩，该充电桩包含：电源控制模块、RFID读写控制器、通信模块、后台服务模块，所述的电源控制模块还包含电源控制模块与RFID读写控制器相连接，所述的后台模块通过通信模块与控制模块相连接，所述的电源控制器还包括具有通断功能的原件和用于检测负载电流的负载检测电路，所述负载检测电路连接至单个或多个充电插座。
所述的电源控制模块用于控制电动车电源的开始充电、结束充电。
所述的电源控制器模块中包含恒流电路模块、保护电路模块、自动启停模块。所述的恒流充电电路包含电容器、二极管，所述的电容器的作用在于电源滤波、信号滤波、信号耦合、协振、隔直流，并将电压进行转换为各电路元件工作所需要的电压，所述的二极管的作用在于利用二极管的单向导电性，将方向交替变换的交流电转变成单一方向的脉动直流电。所述的保护电路包含继电器、串联电阻，所述的继电器的作用在于用较小的电流去控制较大的电流，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路的作用。所述的串联电阻的作用在于保护电容的充电和放电。所述的自动启停模块包含一偏摆开关和能够促使偏摆开关动作的触发器，所述的偏摆开关分别与电门锁开关的输入端和恒流电路相连接，当偏摆开关与恒流电路相连接时，电源控制器模块控制电动车电源处于充电状态，当偏摆开关与电门锁开关相连接时，电源控制器模块控制电动车电源处于非充电状态。
所述的RFID读写控制器不断发出射频信号，当RFID标签进入磁场后，会接收到RFID读写控制器不断发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签)，或者由标签主动发送某一频率的信号(active tag,有源标签或主动标签)，RFID读写控制器读取信息并解码后，送至后台服务模块进行判断。
所述的RFID标签为IC储值卡或IC储值与门禁双用卡内的有效标签信息。所述的RFID标签包含被动式、半主动式、主动式标签。
所述的通信模块用于实现电源控制模块与后台服务模块间的互相通信。通信方式可以采用有线或无线的方式进行实现，当采用有线方式实现时，控制模块与后台服务模块间通过I/O口进行物理连接；当采用无线方式实现时，控制模块与后台服务模块间通过无线链路进行连接。
所述的有线网络和无线网络根据网络节点分布，可以分为广域网(WAN)、局域网(LAN)、私人局域网(PAN)、城域网(MAN)等通信网络。
所述的无线网络根据使用协议包括蓝牙(Bluetooth)、无线高保真(Wifi)、红外线数据协会(IrDA)、紫蜂(ZigBee)、超宽带(UWB)、近距离无线传输(NFC)、码分多址(CDMA)、演进数据优化(EVDO)、单载波无线传输技术链接(1xRTT)、微波接入全球互通(WiMAX)、全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、高速分组接入(HSPA)、无线链路协议(RLP)、IEEE802.11、IEEE802.5，以及其他蜂窝或无线通信格式的组合、改进或者变形。所述的近场通讯节点的有效通讯距离为a，0.2m≤a≤200m。具体的，有效距离a的范围根据无线通信网络的协议而确定。如，当无线网络为蓝牙(Bluetooth)、无线高保真(Wifi)、紫蜂(ZigBee)时，20m≤a≤200m；当无线网络为超宽带(UWB)时，0.2m≤a≤40m；当无线网络为红外线数据协会(IrDA)时，a＝1m。以上有效距离均为现有技术，故不再赘述。
所述的后台服务模块具有识别IC储值卡或者IC储值与门禁双用卡内的有效标签信息的功能，同时后台服务模块具有客户费结算、扣费的功能。
进一步的，所述的智能充电桩还包含多个双色LED指示灯，所述指示灯与充电插座对应。
进一步的，所述的智能充电桩还包含与控制模块连接的报警装置。采用本发明的具有单机版刷卡模式的智能充电桩，可以对多个电源插座进行管理，能同时给多个电动车充电，具有自动计费功能，当充电完毕后能够自动切断充电电源，该系统可以对小区内的电动车充电进行统一的集中管理。且由于拥有后台服务进行实时通信的通信模块，可以通过后台服务进行监控。另外，采用刷IC储值卡，或者是IC储值与门禁双用卡，使得小区更加方便，易于管理。
一种单机版刷卡模式的智能充电桩的工作过程如下：
S100，RFID读写控制器读取IC储值卡或者是IC储值与门禁双用卡的标签信息。
S200，电源控制模块将RFID读写控制器读取的信息通过通信模块传送给后台服务模块。
S300，后台服务模块经过判断后将信息反馈给电源控制模块。
S400，电源控制模块控制电动车充电系统是否工作。
优选的，S100中IC储值卡或者是IC储值与门禁双用卡中包含的RFID标签包含被动式标签、半主动式标签、主动式标签。
所述的被动式标签没有内部供电电源。其内部集成电路通过接收到的电磁波进行驱动，这些电磁波是由RFID读取器发出的。当标签接收到足够强度的讯号时，可以向读取器发出数据。这些数据不仅包括ID号(全球唯一表示ID)，还可以包括预先存在于标签内EEPROM中数据。
所述的半主动式标签内含有一小型电池，该小型电池可以驱动标签IC，使得IC处于工作的状态，标签IC接收读取器所发出来的电磁波，藉以驱动标签IC。相比于被动式RFID标签，半主动式RFID标签具有更快的反应速度、更好的效率
所述的主动式标签本身具有内部电源供应器，用以供应内部IC所需电源以产生对外的讯号，标签IC接收读取器所发出来的电磁波，藉以驱动标签IC。相对于被动式标签与半主动式标签，主动式标签拥有较长的读取距离和较大的记忆体容量可以用来储存读取器所传送来的一些附加讯息。
优选的，S200中所述的通信模块用于实现电源控制模块与后台服务模块间的互相通信。通信方式可以采用有线或无线的方式进行实现，当采用有线方式实现时，控制模块与后台服务模块间通过I/O口进行物理连接；当采用无线方式实现时，控制模块与后台服务模块间通过无线链路进行连接。
所述的有线网络和无线网络根据网络节点分布，可以分为广域网(WAN)、局域网(LAN)、私人局域网(PAN)、城域网(MAN)等通信网络。
优选的，S300中后台服务模块经过判断后将信息反馈给电源控制模块。其反馈的信息为RFID标签是否正确的信息。当RFID标签正确时，后台服务模块需要控制电动车充电系统开始充电。
优选的，S400中的电源控制模块在检测到电动车电源已经充满后，控制电动车充电系统停止充电。
附图说明
图1为具有单机版刷卡模式的智能充电桩的结构示意图。
图2为单机版刷卡模式的智能充电桩的工作过程。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
具体实施方式1：
如图1所示，为本发明的具有单机版刷卡模式的智能充电桩的结构示意图。该充电桩包含：电源控制模块、RFID读写控制器、通信模块、后台服务模块，所述的电源控制模块还包含电源控制模块与RFID读写控制器相连接，所述的后台模块通过通信模块与控制模块相连接，所述的电源控制器还包括具有通断功能的原件和用于检测负载电流的负载检测电路，所述负载检测电路连接至单个或多个充电插座。
所述的电源控制模块用于控制电动车电源的开始充电、结束充电。
所述的电源控制器模块中包含恒流电路模块、保护电路模块、自动启停模块。所述的恒流充电电路包含电容器、二极管，所述的电容器的作用在于电源滤波、信号滤波、信号耦合、协振、隔直流，并将电压进行转换为各电路元件工作所需要的电压，所述的二极管的作用在于利用二极管的单向导电性，将方向交替变换的交流电转变成单一方向的脉动直流电。所述的保护电路包含继电器、串联电阻，所述的继电器的作用在于用较小的电流去控制较大的电流，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路的作用。所述的串联电阻的作用在于保护电容的充电和放电。所述的自动启停模块包含一偏摆开关和能够促使偏摆开关动作的触发器，所述的偏摆开关分别与电门锁开关的输入端和恒流电路相连接，当偏摆开关与恒流电路相连接时，电源控制器模块控制电动车电源处于充电状态，当偏摆开关与电门锁开关相连接时，电源控制器模块控制电动车电源处于非充电状态。
所述的RFID读写控制器不断发出射频信号，当RFID标签进入磁场后，会接收到RFID读写控制器不断发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签)，或者由标签主动发送某一频率的信号(active tag,有源标签或主动标签)，RFID读写控制器读取信息并解码后，送至后台服务模块进行判断。
所述的RFID标签为IC储值卡或IC储值与门禁双用卡内的有效标签信息。所述的RFID标签包含被动式、半主动式、主动式标签。
所述的通信模块用于实现电源控制模块与后台服务模块间的互相通信。通信方式可以采用有线或无线的方式进行实现，当采用有线方式实现时，控制模块与后台服务模块间通过I/O口进行物理连接；当采用无线方式实现时，控制模块与后台服务模块间通过无线链路进行连接。
所述的有线网络和无线网络根据网络节点分布，可以分为广域网(WAN)、局域网(LAN)、私人局域网(PAN)、城域网(MAN)等通信网络。
所述的无线网络根据使用协议包括蓝牙(Bluetooth)、无线高保真(Wifi)、红外线数据协会(IrDA)、紫蜂(ZigBee)、超宽带(UWB)、近距离无线传输(NFC)、码分多址(CDMA)、演进数据优化(EVDO)、单载波无线传输技术链接(1xRTT)、微波接入全球互通(WiMAX)、全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、高速分组接入(HSPA)、无线链路协议(RLP)、IEEE802.11、IEEE802.5，以及其他蜂窝或无线通信格式的组合、改进或者变形。所述的近场通讯节点的有效通讯距离为a，0.2m≤a≤200m。具体的，有效距离a的范围根据无线通信网络的协议而确定。如，当无线网络为蓝牙(Bluetooth)、无线高保真(Wifi)、紫蜂(ZigBee)时，20m≤a≤200m；当无线网络为超宽带(UWB)时，0.2m≤a≤40m；当无线网络为红外线数据协会(IrDA)时，a＝1m。以上有效距离均为现有技术，故不再赘述。
所述的后台服务模块具有识别IC储值卡或者IC储值与门禁双用卡内的有效标签信息的功能，同时后台服务模块具有客户费结算、扣费的功能。
进一步的，所述的智能充电桩还包含多个双色LED指示灯，所述指示灯与充电插座对应。
进一步的，所述的智能充电桩还包含与控制模块连接的报警装置。
具体实施方式2：
一种单机版刷卡模式的智能充电桩的工作过程如下：
S100，RFID读写控制器读取IC储值卡或者是IC储值与门禁双用卡的标签信息。
S200，电源控制模块将RFID读写控制器读取的信息通过通信模块传送给后台服务模块。
S300，后台服务模块经过判断后将信息反馈给电源控制模块。
S400，电源控制模块控制电动车充电系统是否工作。
以上所述实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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。

Claims (10)

1.一种具有单机版刷卡模式的智能充电桩，该充电桩包含：电源控制模块、RFID读写控制器、通信模块、后台服务模块，所述的电源控制模块还包含电源控制模块与RFID读写控制器相连接，所述的后台模块通过通信模块与控制模块相连接，所述的电源控制器还包括具有通断功能的原件和用于检测负载电流的负载检测电路，所述负载检测电路连接至单个或多个充电插座。
2.如权利要求1所述的具有单机版刷卡模式的智能充电桩，其特征在于：所述的电源控制模块用于控制电动车电源的开始充电、结束充电。
3.如权利要求1所述的具有单机版刷卡模式的智能充电桩，其特征在于：所述的电源控制器模块中包含恒流电路模块、保护电路模块、自动启停模块。
4.如权利要求1所述的具有单机版刷卡模式的智能充电桩，其特征在于：所述的RFID标签为IC储值卡或IC储值与门禁双用卡内的有效标签信息。所述的RFID标签包含被动式、半主动式、主动式标签。
5.如权利要求1所述的具有单机版刷卡模式的智能充电桩，其特征在于：所述的通信模块用于实现电源控制模块与后台服务模块间的互相通信。通信方式可以采用有线或无线的方式进行实现，当采用有线方式实现时，控制模块与后台服务模块间通过I/O口进行物理连接；当采用无线方式实现时，控制模块与后台服务模块间通过无线链路进行连接。
6.如权利要求1所述的具有单机版刷卡模式的智能充电桩，其特征在于：所述的后台服务模块具有识别IC储值卡或者IC储值与门禁双用卡内的有效标签信息的功能，同时后台服务模块具有客户费结算、扣费的功能。
7.如权利要求1所述的具有单机版刷卡模式的智能充电桩，其特征在于：所述的智能充电桩还包含多个双色LED指示灯，所述指示灯与充电插座对应。
8.如权利要求1所述的具有单机版刷卡模式的智能充电桩，其特征在于：所述的智能充电桩还包含与控制模块连接的报警装置。
9.一种单机版刷卡模式的智能充电桩的工作方法如下：
S100，RFID读写控制器读取IC储值卡或者是IC储值与门禁双用卡的标签信息。
S200，电源控制模块将RFID读写控制器读取的信息通过通信模块传送给后台服务模块。
S300，后台服务模块经过判断后将信息反馈给电源控制模块。
S400，电源控制模块控制电动车充电系统是否工作。
10.如权利要求9所述的单机版刷卡模式的智能充电桩的工作方法，其特征在于：S100中IC储值卡或者是IC储值与门禁双用卡中包含的RFID标签包含被动式标签、半主动式标签、主动式标签。
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