CN107942752A - 一种电单车共享充电控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电单车共享充电控制系统，包含远程服务器端、第一主受控端、第二主受控端、多个第三奇受控端、多个第三偶受控端及多个用户终端，远程服务器端分别与第一主受控端及第二主受控端通信连接，第一主受控端与第二主受控端互相通信连接，每个第三奇受控端同时与第一主受控端及第二主受控端通信连接，每个第三偶受控端同时与第一主受控端及第二主受控端通信连接，每个用户终端均与远程服务器端通信连接。本发明优点在于：即可防止单机故障导致的大面积充电故障，又可减轻单主受控端的负载量，可广泛适应与较大规模的充电应用场景。

Description

一种电单车共享充电控制系统

技术领域

本发明涉及共享充电技术领域，具体的说是涉及一种电单车共享充电控制系统。

背景技术

电单车是一种以车载电源为动力的交通行驶车辆，由于其具有对环境友好以及价格易于被消费者接受等特点，近年来越来越多的消费者开始选用电单车作为代步工具。在出行途中如遇到电量不足的麻烦，用户仅需找到停留在路边的具有充电功能的共享充电站中进行充电即可克服这一问题。

目前，共享式充电站的共享充电系统主要有集成一体化控制主机系统、无线通信控制插座的分布式系统以及主机、插座一体模块化系统这三种；其中，集成一体化控制主机系统采用的是：主控和继电器在一个机箱内，与电单车充电连接的充电插座由机箱内延伸线拉远设置，所有充电插座的通断控制均设置在主机箱中；无线通信控制插座的分布式系统采用的是：控制部分与插座部分通过无线连接传送控制和状态信息；主机、插座一体模块化系统采用的是：主机部分与插座部分集成在一个模块内。

以上三种共享充电系统均有一些不足：其中，集成一体化控制主机系统的不足之处在于：主控模块与继电器模块在一个主机内，控制信号采用主机内板间有线通信方式连接，充电插座采用导线拉远方式连接，现场施工强度大，导线使用过多；无线通信控制插座的分布式系统的不足之处在于：单个插座内同时包含无线通信控制模块、计量模块及继电器等元器件，造成单个插座成本过高；主机、插座一体模块化系统的不足之处在于：主控模块只能控制少量插座，使得系统每个插座的平均成本过于高昂。

另外，以上三种共享充电系统均不具备抵御广域无线网络中断或远程服务器离线时造成的充电系统瘫痪的能力，当系统发生中断故障时，用户信息的不能及时回传与更新到服务器中，可能会造成用户信息数据的丢失或一定的时间误差。

针对上述问题，本申请人已研究出了一种基于窄带物联网单机控制的电单车共享充电系统，可以有效克服以上的三种共享充电系统存在的问题；

但是对于一些较大规模的充电应用场景，需要设置的充电站点规模比较大，对于单机控制的电单车共享充电系统来说，负载比较大，系统响应速度可能比较慢，一旦单机系统发生故障时，就可能导致出现大面积的充电故障，会造成巨大的损失。

针对以上较大规模的充电应用场景所面临问题，本申请人经过研究分析后，提出了一种具有双主机负载均衡及双机热备的电单车共享充电控制系统，既能避免广域无线网络或远程服务器离线情况下造成大面积充电站中断服务的问题，又能防止单机故障导致的大面积充电故障情况的发生和缓解单机控制的电单车共享充电系统的负载过大的压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电单车共享充电控制系统，用以解决背景技术中的较大规模的充电应用场景所面临的充电问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种电单车共享充电控制系统，包含远程服务器端、第一主受控端、第二主受控端、多个第三奇受控端、多个第三偶受控端及多个用户终端，所述远程服务器端分别与所述第一主受控端及第二主受控端通信连接，所述第一主受控端与所述第二主受控端互相通信连接，每个所述第三奇受控端同时与所述第一主受控端及第二主受控端通信连接，每个所述第三偶受控端同时与所述第一主受控端及第二主受控端通信连接，每个所述用户终端均与所述远程服务器端通信连接。

进一步，所述第一主受控端包含一个第一主受控单元及两个第一充电输出单元，所述第二主受控端包含一个第二主受控单元及两个第二充电输出单元，每个所述第三奇受控端均包含一个第三奇受控单元及两个第三奇充电输出单元，每个所述第三偶受控端均包含一个第三偶受控单元及两个第三偶充电输出单元；

所述第一主受控单元分别与两个第一充电输出单元电连接，所述第二主受控单元分别与两个第二充电输出单元电连接，每个所述第三奇受控单元分别对应与两个第三奇充电输出单元电连接，每个所述第三偶受控单元分别对应与两个第三偶充电输出单元电连接，所述第一主受控单元分别与第二主受控单元及每个第三奇受控单元通信连接，所述第二主受控单元分别与第一主受控单元及每个第三偶受控端的第三偶受控单元通信连接。

进一步，所述第一主受控单元包含第一本地主控单元、第一继电器控制单元、第一信号处理单元、第一电功率计量单元、第一编码单元及2M个第一继电器，所述第一本地主控单元与所述第一信号处理单元通信连接，所述第一信号处理单元分别与所述第一继电器控制单元、第一电功率计量模块及第一编码单元通信连接，每个所述第一继电器均与所述第一继电器控制单元电连接；

所述第二主受控单元包含第二本地主控单元、第二继电器控制单元、第二信号处理单元、第二电功率计量单元、第二编码单元及2M个第二继电器，所述第二本地主控单元与所述第二信号处理单元通信连接，所述第二信号处理单元分别与所述第二继电器控制单元、第二电功率计量模块及第二编码单元通信连接，每个所述第二继电器均与所述第二继电器控制单元电连接；

每个所述第三奇受控单元均包含第三奇继电器控制单元、第三奇信号处理单元、第三奇电功率计量单元、第三奇编码单元及2M个第三奇继电器，所述第三奇信号处理单元分别与所述第三奇继电器控制单元、第三奇电功率计量单元及第三奇编码单元通信连接，每个所述第三奇继电器均与所述第三奇继电器控制单元电连接；

每个所述第三偶受控单元均包含第三偶继电器控制单元、第三偶信号处理单元、第三偶电功率计量单元、第三偶编码单元及2M个第三偶继电器，所述第三偶信号处理单元分别与所述第三偶继电器控制单元、第三偶电功率计量单元及第三偶编码单元通信连接，每个所述第三偶继电器均与所述第三偶继电器控制单元电连接；

其中，1≤M≤4且M为整数。

进一步，所述第一信号处理单元为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理模块为基于WIFI技术的无线信号处理模块或基于LoRa技术的无线信号处理模块；

所述第二信号处理单元为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理模块为基于WIFI技术的无线信号处理模块或基于LoRa技术的无线信号处理模块；

所述第三奇信号处理单元为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理模块为基于WIFI技术的无线信号处理模块或基于LoRa技术的无线信号处理模块；

所述第三偶信号处理单元为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理模块为基于WIFI技术的无线信号处理模块或基于LoRa技术的无线信号处理模块。

进一步，所述第一本地主控单元包含第一窄带物联网通信单元、第一主控单元、第四信号处理单元、第一解码单元及第一内部电源单元，所述第一内部电源单元分别与所述第一窄带物联网通信单元、第一主控单元、第四信号处理单元及第一解码单元电连接，所述第一主控单元分别与所述第一窄带物联网通信单元、第一解码单元及第四信号处理单元通信连接；

所述第二本地主控单元包含第二窄带物联网通信单元、第二主控单元、第五信号处理单元、第二解码单元及第二内部电源单元，所述第二内部电源单元分别与所述第二窄带物联网通信单元、第二主控单元、第五信号处理单元及第一解码单元电连接，所述第二主控单元分别与所述第二窄带物联网通信单元、第二解码单元及第五信号处理单元通信连接；

所述第一主控单元及第二主控单元均包含有本地计费策略下载单元、用户信息数据存储单元、自检告警单元、数据更新单元及数据上传单元，所述第一解码单元及第二解码单元均包含一奇数码解译单元和一偶数码解译单元。

进一步，所述第一窄带物联网通信单元及第二窄带物联网通信单元均为NB-iot物联网通信模块；

所述第四信号处理单元为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元或者由以上两种信号处理单元构成的组合信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理单元为基于WIFI技术的无线信号处理单元或基于LoRa技术的无线信号处理单元；

所述第五信号处理单元为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元或者由以上两种信号处理单元构成的组合信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理单元为基于WIFI技术的无线信号处理单元或基于LoRa技术的无线信号处理单元。

进一步，每个所述第一充电输出单元、第二充电输出单元、第三奇充电输出单元及第三偶充电输出单元均包含一个防水盒、M个充电输出端口及M个二维码装置，每个所述充电输出端口均嵌设在所述防水盒表面，每个所述二维码装置均对应设置在一个充电输出端口旁边且位于所述防水盒表面，M个所述的充电输出端口与M个所述的二维码装置一一对应；其中，1≤M≤4且M为整数。

进一步，所述第一主受控单元、第二主受控单元、及每个第三奇受控单元与每个第三偶受控单元均还包含至少两个以太网接口单元及一个以太网信号处理单元，所述第一主受控单元的以太网接口单元与相邻第三奇受控单元的太网接口单元串接通信，所述第二主受控单元的以太网接口单元与相邻第三偶受控单元的太网接口单元串接通信，相邻的两第三奇受控单元的太网接口单元串接通信，相邻的两第三偶受控单元的太网接口单元串接通信。

进一步，每个所述用户终端均为嵌设有窄带物联网单机控制的电单车共享充电系统应用APP的智能终端设备，所述智能终端设备为智能手机或智能平板电脑。

进一步，还包含有烟感告警器，所述烟感告警器同时与所述第一受控端及第二受控端通信连接。

本发明提供的电单车共享充电控制系统的工作原理为：

系统安装完毕后新机上线前：(a)将第一主受控端与第二主受控端同时与远程服务器端建立通信协议连接，第一主受控端与第二主受控端彼此之间也同时建立通信协议连接；(b)将多个第三奇/偶受控端分别同时与第一主受控端与第二主受控端建立通信协议连接；(c)由第一主受控端与第二主受控端相互协商，由第一主受控端服务于奇数编码号的多个第三奇受控端，由第二主受控端服务于偶数编码号的多个第三偶受控端，并在对应的第一主受控端及第二主受控端中完成相应的奇数/偶数编码号的第三受控端的信息注册；(d)由第一主受控端及第二主受控端分别向远程服务器端发生相应信息并登记注册，同时告知远程服务器端自己服务的对象，以便后续远程服务器端下达指令时可直接送到相应的主受控端中；

新机正式上线运行时：由用户通过用户终端电子设备扫描相应充电输出端口对应的二维码装置，与远程服务器端通信并进入嵌设在用户终端电子设备中的电单车共享充电系统应用APP，点击并开启应用APP中的充电指令，远程服务器端接收用户终端发送来的充电指令后，将相应的充电信息及管理该充电输出端口的第三奇/偶受控端的编码信息发送给第一受控端及第二受控端各自对应的窄带物联网通信单元，然后由第一受控端及第二受控端各自对应的窄带物联网通信单元将相应的充电信息发送给第一受控端及第二受控端各自对应的主控单元，经第一受控端及第二受控端各自对应的解码单元解译出相应的第三奇/偶受控端的编码信息后，再由主控单元向相应的管理该充电输出端口的第三奇/偶受控单元发送充电指令，相应的第三奇/偶受控单元接收到该充电指令后控制相应的继电器执行闭合操作，对应的充电输出端口被接通，开始充电；

当第一受控端及第二受控端各自对应的解码单元解译出的管理该充电输出端口的第三奇/偶受控端的编码信息为奇数码且第一受控端及第二受控端均运行正常时，则由第一受控端控制相应的管理该充电输出端口的第三奇受控单元执行相应的充电操作，此时的第二受控端待命；

当第一受控端及第二受控端各自对应的解码单元解译出的管理该充电输出端口的第三奇/偶受控端的编码信息为偶数码且第一受控端及第二受控端均运行正常时，则由第二受控端控制相应的管理该充电输出端口的第三偶受控单元执行相应的充电操作，此时的第一受控端待命；

当第一受控端与第二受控端任意一个发生故障时，无论管理该充电输出端口的第三奇/偶受控端的编码信息是奇数还是偶数，其中，正常运行的一个受控端都将与管理该充电输出端口的受控单元建立通信连接，并告知远程服务器端，后续将由该正常受控端接管所有受故障受控端控制的受控端，并控制其对应的受控单元执行相应继电器闭合操作，使对应的充电输出端口被接通，开始充电。

与现有技术相比，本发明的优点是：(1)采用双主受控端来控制相应的受控端执行相应的充电控制，即有效防止单机故障时导致的大面积充电故障发生，又可减轻单机控制的负载量；(2)可根据需要选择不同的通信模式，来满足不同地区安装场景要求，即对于网络信号覆盖比较好的地区可采用无线网络建立各控制单元之间的通信连接，而对于网络信号覆盖比较差的地区可采用电力载波线建立各控制单元之间的通信连接；(3)采用本地主控端下载和存储本地计费策略及用户信息，能有效抵御短时间广域网中断或服务器离线故障。

附图说明

图1为本发明共享充电控制系统的框架结构示意图；

图2为本发明共享充电控制系统的第一种优选实施例的局部结构连接示意图；

图3为本发明共享充电控制系统的第二种优选实施例的局部结构连接示意图；

图4为本发明共享充电控制系统的第三种优选实施例的局部结构连接示意图；

图5为本发明共享充电控制系统的第四种优选实施例的局部结构连接示意图；

图6为本发明共享充电控制系统的第五种优选实施例的局部结构连接示意图；

图7为本发明共享充电控制系统的第一主受控端的内部结构示意图；

图8为本发明共享充电控制系统的第二主受控端的内部结构示意图；

图9为本发明共享充电控制系统的第三奇受控端的内部结构示意图；

图10为本发明共享充电控制系统的第三偶受控端的内部结构示意图；

图11为本发明共享充电控制系统的第一本地主控单元的内部结构示意图；

图12为本发明共享充电控制系统的第二本地主控单元的内部结构示意图；

图中：1、远程服务器端；2、烟感告警器；3、第一主受控端；31、第一主受控单元；311、第一本地主控单元；311a、第一窄带物联网通信单元；311b、第一主控单元；311b-1、本地计费策略下载单元；311b-2、用户信息数据存储单元；311b-3、自检告警单元；311b-4、数据更新单元；311b-5、数据上传单元；311c、第四信号处理单元；311d、第一解码单元；311e、第一内部电源单元；312、第一继电器控制单元；313、第一信号处理单元；314、第一电功率计量单元；315、第一编码单元；316、第一继电器；32、第一充电输出单元；4、第二主受控端；41、第二主受控单元；411、第二本地主控单元；411a、第二窄带物联网通信单元；411b、第二主控单元；411c、第五信号处理单元；411d、第二解码单元；411e、第二内部电源单元；412、第二继电器控制单元；413、第二信号处理单元；414、第二电功率计量单元；415、第二编码单元；416、第一继电器；42、第二充电输出单元；5、第三奇受控端；51、第三奇受控单元；511、第三奇继电器控制单元；512、第三奇信号处理单元；513、第三奇电功率计量单元；514、第三奇编码单元；515、第三奇继电器；52、第三奇充电输出单元；6、第三偶受控端；61、第三偶受控单元；611、第三偶继电器控制单元；612、第三偶信号处理单元；613、第三偶电功率计量单元；614、第三偶编码单元；615、第三偶继电器；62、第三偶充电输出单元；7、用户终端；8、充电输电接口；9、二维码装置。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明是如何实施的。

如图1所示，本发明提供的一种电单车共享充电控制系统，包含远程服务器端1、第一主受控端3、第二主受控端4、多个第三奇受控端5、多个第三偶受控端6及多个用户终端7，其中，远程服务器端1分别与第一主受控端3及第二主受控端4通信连接，第一主受控端3与第二主受控端4互相通信连接，每个第三奇受控端5同时与第一主受控端3及第二主受控端4连接，每个第三偶受控端6同时与第一主受控端3及第二主受控端4通信连接，每个用户终端6均与远程服务器端1通信连接。

如图2至图6所示，第一主受控端3包含一个第一主受控单元31及两个第一充电输出单元32，第二主受控端4包含一个第二主受控单元41及两个第二充电输出单元42，每个第三奇受控端5均包含一个第三奇受控单元51及两个第三奇充电输出单元52，每个第三偶受控端6均包含一个第三偶受控单元61及两个第三偶充电输出单元62；

第一主受控单元31分别与两个第一充电输出单元32电连接，第二主受控单元41分别与两个第二充电输出单元42电连接，每个第三奇受控端5的第三奇受控单元51分别对应与两个第三奇充电输出单元5电连接，每个第三偶受控端6的第三偶受控单元61分别对应与两个第三偶充电输出单元62电连接，第一主受控单元31还分别与第二主受控单元41及每个第三奇受控端5的第三奇受控单元51通信连接，第二主受控单元41还分别与第一主受控单元31及每个第三偶受控端6的第三偶受控单元61通信连接。

如图7所示，第一主受控单元31包含第一本地主控单元311、第一继电器控制单元312、第一信号处理单元313、第一电功率计量单元314、第一编码单元315及2M个第一继电器316，第一本地主控单元311与第一信号处理单元313通信连接，第一信号处理单元313分别与第一继电器控制单元312、第一电功率计量模块314及第一编码单元315通信连接，每个第一继电器316均与第一继电器控制单元312通信连接；

如图8所示，第二主受控单元41包含第二本地主控单元411、第二继电器控制单元412、第二信号处理单元413、第二电功率计量单元414、第二编码单元415及2M个第二继电器416，第二本地主控单元411与第二信号处理单元413通信连接，第二信号处理单元413分别与第二继电器控制单元412、第二电功率计量模块414及第二编码单元415通信连接，每个第二继电器416均与第二继电器控制单元412电连接；

如图9所示，每个第三奇受控单元51均包含第三奇继电器控制单元511、第三奇信号处理单元512、第三奇电功率计量单元513、第三奇编码单元514及2M个第三奇继电器515，第三奇信号处理单元512分别与第三奇继电器控制单元511、第三奇电功率计量单元513及第三奇编码单元514通信连接，每个第三奇继电器515分别与第三奇继电器控制单元511电连接；

如图10所示，每个第三偶受控单元61均包含第三偶继电器控制单元611、第三偶信号处理单元612、第三偶电功率计量单元613、第三偶编码单元614及2M个第三偶继电器615，第三偶信号处理单元612分别与第三偶继电器控制单元611、第三偶电功率计量单元613及第三偶编码单元614通信连接，每个第三偶继电器615均与第三偶继电器控制单元611电连接；

如图11所示，第一本地主控单元311包含第一窄带物联网通信单元311a、第一主控单元311b、第四信号处理单元311c、第一解码单元311d及第一内部电源单元311e，第一内部电源单元311e分别与第一窄带物联网通信单元311a、第一主控单元311b、第四信号处理单元311c及第一解码单元311d电连接，第一主控单元311b分别与第一窄带物联网通信单元311a、第一解码单元311d及第四信号处理单元311c通信连接；

如图12所示，第二本地主控单元411包含第二窄带物联网通信单元411a、第二主控单元411b、第五信号处理单元411c、第二解码单元411d及第二内部电源单元411e，第二内部电源单元411e分别与第二窄带物联网通信单元411a、第二主控单元411b、第五信号处理单元411c及第一解码单元411d电连接，第二主控单元411b分别与第二窄带物联网通信单元411a、第二解码单元411d及第五信号处理单元411c通信连接；

如图11和图12所示，第一主控单元311b及第二主控单元411b均包含有本地计费策略下载单元311b-1、用户信息数据存储单元311b-2、自检告警单元311b-3、数据更新单元311b-4及数据上传单元311b-5；其中，本地计费策略下载单元311b-1用于从远程服务器端下载相应的充电计费策略，以适应为不同功率的充电设备充电，用户信息数据存储单元311b-2用于记录保存用户个人信息，自检告警单元311b-3用于进行系统内部控制电路的自检和发出告警提示，数据更新单元311b-4用于同步更新用户个人信息，数据上传单元311b-5用于将更新的用户个人信息上传至远程服务器中；

第一解码单元311d及第二解码单元411d均包含一奇数码解译单元和一偶数码解译单元，其中，奇数码解译单元用于解码识别对应的第三奇充电输出单元52管理的充电输出端口8对应编码信息，偶数码解译单元用于解码识别对应的第三偶充电输出单元62管理的充电输出端口8对应编码信息。

如图2至图10所示，每个第一充电输出单元32、第二充电输出单元42、第三奇充电输出单元52及第三偶充电输出单元52均包含一个防水盒(图中未示出)、M个充电输出端口8及M个二维码装置9，每个充电输出端口8均嵌设在防水盒表面，每个二维码装置9均对应设置在一个充电输出端口8旁边且位于防水盒表面，每个充电输出端口8对应一个二维码装置9，每个充电输出端口8对应与一个继电器电连接，由与继电器通信连接的相应继电器控制单元控制继电器执行相应闭合与断开，来控制相应的充电输出端口8接通与断开，实现为电单车充电；在实际应用中，1≤M≤4且M为整数。

如图1所示，每个用户终端7均为嵌设有电单车共享充电系统应用APP的智能终端电子设备，在实际应用中，该智能终端电子设备可为智能手机或智能平板电脑或者其它具有二维码识别功能的电子设备。

为了实时监测系统中是否发生火灾故障，如图1所示，系统还设有烟感告警器2，该烟感告警器2同时与第一受控端3及第二受控端4通信连接，系统运行过程中，当有火灾故障发生时，通过烟感告警器2感测火灾烟雾信息，并发出告警音，提示后台管理人员及时切断系统通信，或者由第一受控端3及第二受控端4发出相应的中断操作。

本发明在实际应用中，第一信号处理单元313及第二信号处理单元413均为电力载波信号处理单元，或者均为无线网络信号处理单元，或者第一信号处理单元313为电力载波信号处理单元，第二信号处理单元413为无线网络信号处理单元，或者第一信号处理单元313为无线网络信号处理单元，第二信号处理单元413为电力载波信号处理单元，其中的无线网络信号处理模块均为基于WIFI技术的无线信号处理模块或基于LoRa技术的无线信号处理模块；

本发明在实际应用中，第三奇信号处理单元513及第三偶信号处理单元613均为电力载波信号处理单元，或者均为无线网络信号处理单元，或者第三奇信号处理单元513为电力载波信号处理单元，第三偶信号处理单元613为无线网络信号处理单元，或者第三奇信号处理单元513为无线网络信号处理单元，第三偶信号处理单元613为电力载波信号处理单元，其中的无线网络信号处理模块均为基于WIFI技术的无线信号处理模块或基于LoRa技术的无线信号处理模块；

本发明在实际应用中，第一窄带物联网通信单元311a及第二窄带物联网通信单元411a均为NB-iot物联网通信模块；

本发明在实际应用中，第四信号处理单元311c及第五信号处理单元411c均为电力载波信号处理单元，或者均为无线网络信号处理单元，或者均为电力载波信号处理单元与无线网络信号处理单元构成的组合单元，其中的无线网络信号处理单元均为基于WIFI技术的无线信号处理单元或基于LoRa技术的无线信号处理单元；

其中，1≤M≤4且M为整数。

优选例一：当第四信号处理单元311c及第五信号处理单元411c均为电力载波信号处理单元时，则对应的第一信号处理单元313、第二信号处理单元413、第三奇信号处理单元513及第三偶信号处理单元613均为电力载波信号处理单元，则第一主受控端、第二主受控端、第三奇受控端及第三偶受控端相互之间的通信连接方式如图2所示，通过电力载波线的方式连接。

优选例二：当第四信号处理单元311c及第五信号处理单元411c均为无线网络信号处理单元时，则对应的第一信号处理单元313、第二信号处理单元413、第三奇信号处理单元513及第三偶信号处理单元613均为无线网络信号处理单元，则第一主受控端、第二主受控端、第三奇受控端及第三偶受控端相互之间的通信连接方式如图3所示，通过无线网络的方式连接。

优选例三：当第四信号处理单元311c及第五信号处理单元411c均为由电力载波信号处理单元与无线网络信号处理单元的组合信号处理单元时，对应的第一信号处理单元313与第三奇信号处理单元513均为电力载波信号处理单元，第二信号处理单元413与第三偶信号处理单元513均为无线网络信号处理单元，则对应的第一主受控端、第二主受控端、第三奇受控端及第三偶受控端相互之间的通信连接方式如图5所示，通过一部分以无线网络方式连接，另一部分以电力载波线的方式连接；

优选例四：当第四信号处理单元311c及第五信号处理单元411c均为由电力载波信号处理单元与无线网络信号处理单元的组合信号处理单元时，对应的第一信号处理单元313与第三奇信号处理单元513均为无线网络信号处理单元，第二信号处理单元413与第三偶信号处理单元513均为电力载波信号处理单元，则对应的第一主受控端、第二主受控端、第三奇受控端及第三偶受控端相互之间的通信连接方式如图6所示，通过一部分以无线网络方式连接，另一部分以电力载波线的方式连接。

优选例五：在实际应用中，为了减少现场安装布线数量及拉线距离，降低现场施工操作难度，第一主受控单元31、第二主受控单元41、及每个第三奇受控单元51与每个第三偶受控单元61均可设置至少两个以太网接口单元(图中未示出)及一个以太网信号处理单元(图中未示出)，其中，第一主受控单元31的以太网接口单元与相邻第三奇受控单元51的太网接口单元串接通信，第二主受控单元41的以太网接口单元与相邻第三偶受控单元51的太网接口单元串接通信，其余两两相邻的第三奇受控单元51的太网接口单元依次串接通信，其余两两相邻的第三偶受控单元61的太网接口单元依次串接通信，则第一主受控端、第二主受控端、第三奇受控端及第三偶受控端相互之间的具体通信连接方式如图6所示，通过以太网线的方式连接。

本发明提供的电单车共享充电控制系统的工作原理具体如下：

系统安装完毕后新机上线前：(a)将第一主受控端3与第二主受控端4同时与远程服务器端1建立通信协议连接，第一主受控端3与第二主受控端4彼此之间也同时建立通信协议连接；(b)将多个第三奇/偶受控端分别同时与第一主受控端3与第二主受控端4建立通信协议连接；(c)由第一主受控端3与第二主受控端4相互协商，由第一主受控端3服务于奇数编码号的多个第三奇受控端5，由第二主受控端4服务于偶数编码号的多个第三偶受控端6，并在对应的第一主受控端3及第二主受控端4中完成相应的奇数/偶数编码号的第三受控端的信息注册；(d)由第一主受控端3及第二主受控端4分别向远程服务器端1发生相应信息并登记注册，同时告知远程服务器端1自己服务的对象，以便后续远程服务器端1下达指令时可直接送到相应的主受控端中；

新机正式上线运行时：由用户通过用户终端7设备扫描相应充电输出端口8对应的二维码装置9，与远程服务器端1建立通信连接并进入嵌设在用户终端7设备中的电单车共享充电系统应用APP，点击并开启应用APP中的充电指令，远程服务器端1接收用户终端7发送来的充电指令后，将相应的充电信息及管理该充电输出端口8的第三奇/偶受控端的编码信息分别发送给第一受控端3对应的第一窄带物联网通信单元311a及第二受控端4对应的第二窄带物联网通信单元411a中，然后由第一窄带物联网通信单元311a及第二窄带物联网通信单元411a分别将相应的充电信息发送给第一受控端3对应的第一主控单元311b及第二受控端4对应的第二主控单元411b，经由第一受控端3对应的第一解码单元311d及第二受控端4对应的第二解码单元411d解译出相应的第三奇/偶受控端的编码信息；

当第一解码单元311d及第二解码单元411d解译出的管理该充电输出端口8的第三奇/偶受控端编码信息为奇数码时，且第一受控端3及第二受控端4均运行正常时，则由第一受控端3的第一主控单元311b向管理该充电输出端口8的第三奇受控端5的第三奇受控单元5发送相应的充电指令，当相应的第三奇受控单元5接收到该充电指令后，控制相应的第三奇继电器515执行闭合操作，使该充电输出端口8被接通，系统开始为电单车充电，而此时的第二受控端4则处于待命状态，直到其中的第一受控端3发生运行故障时，则由第二受控端4与管理该充电输出端口8的第三奇受控端5的第三奇受控单元51建立通信，并告知远程服务器端1后续将由第二受控端4接管所有受第一受控端3控制的第三奇受控端5，此时则由该第二受控端4控制相应的第三奇受控端5的第三奇受控单元51对相应的充电输出端口8执行相应的充电输出工作；

当第一解码单元311d及第二解码单元411d解译出的管理该充电输出端口8的第三奇/偶受控端编码信息为偶数码时，且第一受控端3及第二受控端4均运行正常时，则由第二受控端4的第二主控单元411b向管理该充电输出端口8的第三偶受控单元6发送相应的充电指令，当相应的第三偶受控单元6接收到该充电指令后，控制相应的第三偶继电器615执行闭合操作，使该充电输出端口8被接通，系统开始为电单车充电，而此时的第一受控端3则处于待命状态，直到其中的第二受控端4发生运行故障时，则由第一受控端3与管理该充电输出端口8的第三偶受控端6的第三偶受控单元61建立通信，并告知远程服务器端1后续将由第一受控端3接管所有受第二受控端3控制的第三偶受控端6，此时则由该第一受控端3控制相应的第三偶受控端6的第三偶受控单元61对相应的充电输出端口8执行相应的充电输出工作。

最后说明，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电单车共享充电控制系统，其特征在于：包含远程服务器端(1)、第一主受控端(3)、第二主受控端(4)、多个第三奇受控端(5)、多个第三偶受控端(6)及多个用户终端(7)，所述远程服务器端(1)分别与所述第一主受控端(3)及第二主受控端(4)通信连接，所述第一主受控端(3)与所述第二主受控端(4)互相通信连接，每个所述第三奇受控端(5)同时与所述第一主受控端(3)及第二主受控端(4)通信连接，每个所述第三偶受控端(6)同时与所述第一主受控端(3)及第二主受控端(4)通信连接，每个所述用户终端(6)均与所述远程服务器端(1)通信连接。

2.根据权利要求1所述的电单车共享充电控制系统，其特征在于：所述第一主受控端(3)包含一个第一主受控单元(31)及两个第一充电输出单元(32)，所述第二主受控端(4)包含一个第二主受控单元(41)及两个第二充电输出单元(42)，每个所述第三奇受控端(5)均包含一个第三奇受控单元(51)及两个第三奇充电输出单元(52)，每个所述第三偶受控端(6)均包含一个第三偶受控单元(61)及两个第三偶充电输出单元(62)；

所述第一主受控单元(31)分别与两个第一充电输出单元(32)电连接，所述第二主受控单元(41)分别与两个第二充电输出单元(42)电连接，每个所述第三奇受控单元(51)分别对应与两个第三奇充电输出单元(52)电连接，每个所述第三偶受控单元(61)分别对应与两个第三偶充电输出单元(62)电连接，所述第一主受控单元(31)分别与第二主受控单元(41)及每个第三奇受控单元(51)通信连接，所述第二主受控单元(41)分别与第一主受控单元(31)及每个第三偶受控单元(61)通信连接。

3.根据权利要求2所述的电单车共享充电控制系统，其特征在于：所述第一主受控单元(31)包含第一本地主控单元(311)、第一继电器控制单元(312)、第一信号处理单元(313)、第一电功率计量单元(314)、第一编码单元(315)及2M个第一继电器(316)，所述第一本地主控单元(311)与所述第一信号处理单元(313)通信连接，所述第一信号处理单元(313)分别与所述第一继电器控制单元(312)、第一电功率计量模块(314)及第一编码单元(315)通信连接，每个所述第一继电器(316)均与所述第一继电器控制单元(312)通信连接；

所述第二主受控单元(41)包含第二本地主控单元(411)、第二继电器控制单元(412)、第二信号处理单元(413)、第二电功率计量单元(414)、第二编码单元(415)及2M个第二继电器(416)，所述第二本地主控单元(411)与所述第二信号处理单元(413)通信连接，所述第二信号处理单元(413)分别与所述第二继电器控制单元(412)、第二电功率计量模块(414)及第二编码单元(415)通信连接，每个所述第二继电器(416)均与所述第二继电器控制单元(412)电连接；

每个所述第三奇受控单元(51)均包含第三奇继电器控制单元(511)、第三奇信号处理单元(512)、第三奇电功率计量单元(513)、第三奇编码单元(514)及2M个第三奇继电器(515)，所述第三奇信号处理单元(512)分别与所述第三奇继电器控制单元(511)、第三奇电功率计量单元(513)及第三奇编码单元(514)通信连接，每个所述第三奇继电器(515)均与所述第三奇继电器控制单元(511)电连接；

每个所述第三偶受控单元(61)均包含第三偶继电器控制单元(611)、第三偶信号处理单元(612)、第三偶电功率计量单元(613)、第三偶编码单元(614)及2M个第三偶继电器(615)，所述第三偶信号处理单元(612)分别与所述第三偶继电器控制单元(611)、第三偶电功率计量单元(613)及第三偶编码单元(614)通信连接，每个所述第三偶继电器(615)均与所述第三偶继电器控制单元(611)电连接；

其中，1≤M≤4且M为整数。

4.根据权利要求3所述的电单车共享充电控制系统，其特征在于：所述第一信号处理单元(313)为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理模块为基于WIFI技术的无线信号处理模块或基于LoRa技术的无线信号处理模块；

所述第二信号处理单元(413)为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理模块为基于WIFI技术的无线信号处理模块或基于LoRa技术的无线信号处理模块；

所述第三奇信号处理单元(513)为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理单元为基于WIFI技术的无线信号处理模块或基于LoRa技术的无线信号处理模块；

所述第三偶信号处理单元(613)为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理单元为基于WIFI技术的无线信号处理模块或基于LoRa技术的无线信号处理模块。

5.根据权利要求3所述的电单车共享充电控制系统，其特征在于：所述第一本地主控单元(311)包含第一窄带物联网通信单元(311a)、第一主控单元(311b)、第四信号处理单元(311c)、第一解码单元(311d)及第一内部电源单元(311e)，所述第一内部电源单元(311e)分别与所述第一窄带物联网通信单元(311a)、第一主控单元(311b)、第四信号处理单元(311c)及第一解码单元(311d)电连接，所述第一主控单元(311b)分别与所述第一窄带物联网通信单元(311a)、第一解码单元(311d)及第四信号处理单元(311c)通信连接；

所述第二本地主控单元(411)包含第二窄带物联网通信单元(411a)、第二主控单元(411b)、第五信号处理单元(411c)、第二解码单元(411d)及第二内部电源单元(411e)，所述第二内部电源单元(411e)分别与所述第二窄带物联网通信单元(411a)、第二主控单元(411b)、第五信号处理单元(411c)及第一解码单元(411d)电连接，所述第二主控单元(411b)分别与所述第二窄带物联网通信单元(411a)、第二解码单元(411d)及第五信号处理单元(411c)通信连接；

所述第一主控单元(311b)及第二主控单元(411b)均包含有本地计费策略下载单元(311b-1)、用户信息数据存储单元(311b-2)、自检告警单元(311b-3)、数据更新单元(311b-4)及数据上传单元(311b-5)；

所述第一解码单元(311d)及第二解码单元(411d)均包含一奇数码解译单元和一偶数码解译单元。

6.根据权利要求5所述的电单车共享充电控制系统，其特征在于：所述第一窄带物联网通信单元(311a)及第二窄带物联网通信单元(411a)均为NB-iot物联网通信模块；

所述第四信号处理单元(311c)为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元或者由以上两种信号处理单元构成的组合信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理单元为基于WIFI技术的无线信号处理单元或基于LoRa技术的无线信号处理单元；

所述五信号处理单元(411c)为电力载波信号处理单元或者无线网络信号处理单元或者以太网信号处理单元或者由以上三种或者任意两种信号处理单元构成的组合信号处理单元，其中的所述无线网络信号处理单元为基于WIFI技术的无线信号处理单元或基于LoRa技术的无线信号处理单元。

7.根据权利要求2所述的电单车共享充电控制系统，其特征在于：每个所述第一充电输出单元(32)、第二充电输出单元(42)、第三奇充电输出单元(52)及第三偶充电输出单元(52)均包含一个防水盒、M个充电输出端口(8)及M个二维码装置(9)，每个所述充电输出端口(8)均嵌设在所述防水盒表面，每个所述二维码装置(9)均对应设置在一个充电输出端口(8)旁边且位于所述防水盒表面，M个所述的充电输出端口(8)与M个所述的二维码装置(9)一一对应；其中，1≤M≤4且M为整数。

8.根据权利要求3所述的电单车共享充电控制系统，其特征在于：所述第一主受控单元(31)、第二主受控单元(41)、及每个第三奇受控单元(51)与每个第三偶受控单元(61)均还包含至少两个以太网接口单元和一个以太网信号处理单元，所述第一主受控单元(31)的以太网接口单元与相邻第三奇受控单元(51)的太网接口单元串接通信，所述第二主受控单元(41)的以太网接口单元与相邻第三偶受控单元(61)的太网接口单元串接通信，相邻的两第三奇受控单元(51)的太网接口单元串接通信，相邻的两第三偶受控单元(61)的太网接口单元串接通信。

9.根据权利要求2所述的电单车共享充电控制系统，其特征在于：每个所述用户终端(7)均为嵌设有电单车共享充电系统应用APP的智能终端设备，所述智能终端设备为智能手机或智能平板电脑。

10.根据权利要求1所述的电单车共享充电控制系统，其特征在于：还包含有烟感告警器(2)，所述烟感告警器(2)同时与所述第一受控端(3)及第二受控端(4)通信连接。