CN108134433A - 一种物联网充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充电桩技术领域，尤其涉及一种物联网充电系统。包括充电桩、后台服务器、移动终端和智能停车位。其中充电桩包括控制模块、通信模块、电流输入端口、电流输出端口、电路保护模块和温度传感器，智能停车位包括用户交互模块、摄像头和栏杆系统，户交互模块包括收费模块、触摸屏和充电插座。通过本发明一种物联网充电系统，能进行内部电路自主检测、自主保护和故障上报，对现场进行拍照，可以对现场进行实时监控和对现场破坏行为进行拍照取证，通过本发明的智能停车位，只有刷卡或投币才能停车充电，能解决乱占用车位和车被盗的问题。

Description

一种物联网充电系统
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，尤其涉及一种物联网充电系统。
背景技术
现在公共充电桩一般都设置在公共场合，很多人会将电瓶车、自行车或者汽车停到充电桩附近，严重影响到公共充电桩的使用效率，且使得真正需要给电瓶车充电的人带来障碍。因为充电桩在城市分布范围广，维护起来成本较高；需要通过有效手段对各充电桩的状态进行监控。
发明内容
为了解决上述问题并而提出一种物联网充电系统。
一种物联网充电系统，包括充电桩、后台服务器和移动终端，充电桩、后台服务器、移动终端各自通过无线方式通信，其特点是，所述的充电桩包括控制模块、通信模块、电流输入端口、电流输出端口、电路保护模块和温度传感器；用于充电桩、后台服务器、移动终端之间相互通信的通信模块与控制模块相连；用于接入外界电源的电流输入端口和控制模块相连；用于与充电插座相连的电流输出端口与控制模块相连；用于保护充电桩和充电电瓶车的电路保护模块与控制模块相连；用于检测充电桩实时温度的温度传感器和控制模块相连。
优选的，所述的通信模块包括WIFI模块、4G模块、蓝牙模块、LoRa模块、NB－IOT模块、Zigbee模块、GPRS射频模块，WIFI模块、4G模块、蓝牙模块、LoRa模块、NB－IOT模块、Zigbee模块、GPRS射频模块分别接入控制模块。
优选的，所述的电路保护模块包括充电桩在没有充电时空载保护模块、充电桩在充电时的充满自停模块和用于检测充电插座是否故障的充电插座检测电路，空载保护模块、充满自停模块和充电插座检测电路都的输入端口和电流输出端口相连，空载保护模块、充满自停模块和充电插座检测电路的输出端口都和控制模块相连。
优选的，所述的一种物联网充电系统还包括智能停车位，所述的智能停车位安装在充电桩的前方；所述的智能停车位还包括用户交互模块，用户交互模块和充电桩通过通信模块中的wifi模块或者蓝牙模块进行通信。
优选的，所述的用户交互模块包括收费模块、触摸屏和充电插座，其中用于显示用户信息、充电桩状态信息、充电桩的额定和实时电压、充电桩的额定和实时电流信息、缴费详单等信息的触摸屏通过通信模块与控制模块相连；充电插座通过电缆与电流输出端口相连。
优选的，所述的收费模块包括投币模块、IC卡模块和用于产生二维码编码的二维码生成单元；其中所述的产生二维码生成单元连接触摸屏，通过触摸屏显示对应的二维码；所述的收费模块通过通信模块与控制模块相连。
优选的，所述的智能停车位还包括摄像头，所述的摄像头通过通信模块与控制模块相连。
优选的，所述的智能停车位包括三面固定栏杆和一面活动栏杆，所述的三面固定栏杆分别是右栏杆、左栏杆和内栏杆，右栏杆、左栏杆和内栏杆合围成一个用于停放电瓶车的一面开口空间，且右栏杆、左栏杆和内栏杆都固定在地板上。
优选的，所述的活动栏杆安装在上述一面开口空间的开口处，在所述活动栏杆处的地板上设置两个用于容纳活动栏杆两脚的洞孔，在上述两洞孔之间设置用于容纳活动栏杆横杆的凹槽。
优选的，所述的智能停车位还包括驱动系统，所述的驱动系统包括电机、固定座、丝杆和连接杆，电机固定在地板下部，丝杆安装在固定座上，且与电机轴相连，连接杆固定住活动栏杆的两脚，且连接杆上固定安装与丝杆相配合的滑块。
本发明的有益效果是：通过本发明一种物联网充电系统，能进行内部电路自主检测、自主保护和故障上报，对现场进行拍照，可以对现场进行实时监控和对现场破坏行为进行拍照取证，通过本发明的智能停车位，只有刷卡或投币才能停车充电，能解决乱占用车位和车被盗的问题。
附图说明
图1是本发明系统原理图。
图2是本发明电气原理图。
图3是本发明充电原理图。
图4是本发明异常自动断电原理图。
图5是本发明车位结构图。
图6是本发明车位主视图。
图7是本发明车位停车时的使用状态结构图。
图8是本发明车位底部的驱动结构图。
其中：1-充电桩；3-电瓶车；4-后台服务器；5-移动终端；6-智能停车位；11-控制模块；12-通信模块； 14-电流输入端口；15-电流输出端口；16-触摸屏；17-电路保护模块；18-收费模块；19-温度传感器；20-摄像头；61-地板；62-右栏杆；63-左栏杆；64-内栏杆；65-活动栏杆；66-用户交互模块；67-驱动系统；612-凹槽；662-充电插座；671-电机；672-固定座；673-丝杆；674-连接杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1是本发明系统原理图，图2是本发明电气原理图，图3是本发明充电原理图，图4是本发明异常自动断电原理图。一种物联网充电系统，包括充电桩1、后台服务器4和移动终端5，充电桩1、后台服务器4、移动终端5各自通过无线方式通信，其中，所述的充电桩1包括控制模块11、通信模块12、电流输入端口14、电流输出端口15、电路保护模块17和温度传感器19；用于充电桩1、后台服务器4、移动终端5之间相互通信的通信模块12与控制模块11相连；用于接入外界电源的电流输入端口14和控制模块11相连；用于与充电插座相连的电流输出端口15与控制模块11相连；用于保护充电桩和充电电瓶车3的电路保护模块17与控制模块11相连；用于检测充电桩实时温度的温度传感器19和控制模块11相连。其中，所述的通信模块12包括WIFI、4G、蓝牙、LoRa、NB－IOT、Zigbee、GPRS射频模块，WIFI、4G、蓝牙、LoRa、NB－IOT、Zigbee、GPRS射频模块分别接入控制模块11。通过4G和GPRS射频模块，实现本发明充电桩1分别与后台服务器4、移动终端5长距离通信，避免铺设通信电缆等施工复杂、成本高等问题。其中，wifi模块和蓝牙模块用于短距离通信，wifi模块和蓝牙模块可以直接和移动终端5通信。所述的充电桩还设置GPS模块，用户可以通过手机APP快速查找位置。所述的电路保护模块17包括充电桩1在没有充电时空载保护模块、充电桩1在充电时的充满自停模块和用于检测充电插座是否故障的充电插座检测电路，空载保护模块、充满自停模块和充电插座检测电路都的输入端口和电流输出端口15相连，空载保护模块、充满自停模块和充电插座检测电路的输出端口都和控制模块11相连；当空载保护模块用于当无充电设备时，断开电流输出端口15的高压，同时提供给电流输出端口15低的电压，用于电路检测。充满自停模块通过检测某个电流输出端口15的电流信息来判断与该电流输出端口15对接的充电设备是否充满，当检测到充满时，对应的电流几乎为零，为了避免充电设备电池损坏，充满自停模块向控制模块11发出指令，控制模块11将对应的电流输出端口15的电路中断，并通过通信模块12向移动终端5发送充电设备已经充满的信息。充电插座检测电路检测到某一个电流输出端口15在无充电情况下电流异常输出，则对控制模块11发出指令，将对应的电流输出端口15电路断开，并向通信模块12发出异常信息到后台服务器4，当有用户通过移动终端5要使用时，并将故障信息一并发给用户，提醒该电流输出端口15对应的充电插座有故障。当温度传感器19感应到充电桩1的温度较高时，通过控制模块11减小或者暂停电流输入端口14输入电流。
如图5是本发明车位结构图，图6是本发明车位主视图，图7是本发明车位停车时的使用状态结构图，图8是本发明车位底部的驱动结构图。所述的一种物联网充电系统还包括智能停车位6，所述的智能停车位6安装在充电桩1的前方；所述的智能停车位6还包括用户交互模块66，用户交互模块66和充电桩1通过通信模块12中的wifi模块或者蓝牙模块或者有线模块进行通信。所述的用户交互模块66包括收费模块18、触摸屏16和充电插座662，其中用于显示用户信息、充电桩状态信息、充电桩的额定和实时电压、充电桩的额定和实时电流信息、缴费详单等信息的触摸屏16通过通信模块12与控制模块11相连；充电插座662通过电缆与电流输出端口15相连。所述的用户交互模块66还包括用于显示充电状态、故障的指示灯和语音模块。所述的收费模块18包括投币模块、IC卡模块和用于产生二维码编码的二维码生成单元；其中所述的产生二维码生成单元连接触摸屏16，通过触摸屏16显示对应的二维码；所述的收费模块18通过通信模块12与控制模块11相连。其中所述的智能停车位6还包括摄像头20，所述的摄像头20通过通信模块12与控制模块11相连，用于对现场的智能停车位进行监控和拍照。所述的智能停车位6包括三面固定栏杆和一面活动栏杆65，所述的三面固定栏杆分别是右栏杆62、左栏杆63和内栏杆64，右栏杆62、左栏杆63和内栏杆64合围成一个用于停放电瓶车3的一面开口空间，且右栏杆62、左栏杆63和内栏杆64都固定在地板61上。所述的活动栏杆65安装在上述一面开口空间的开口处，在所述活动栏杆65处的地板61上设置两个用于容纳活动栏杆65两脚的洞孔，在上述两洞孔之间设置用于容纳活动栏杆65横杆的凹槽612。所述的智能停车位6还包括驱动系统67，所述的驱动系统67包括电机671、固定座672、丝杆673和连接杆674，电机671固定在地板61下部，丝杆673安装在固定座672上，且与电机671轴相连，连接杆674固定住活动栏杆65的两脚，且连接杆674上固定安装与丝杆673相配合的滑块。
本发明一种物联网充电系统的工作原理如下，用户用移动终端5扫描A智能停车位6上触摸屏16显示的二维码，当本智能停车位6上的充电插座662有故障时，对应的故障指示灯亮起，语音模块还发出提示音，提醒用户本停车位不能充电，且对应的活动栏杆65保持在地面以上，防止用户停车占位置。当本智能停车位6上的充电插座662为正常时，通信模块12对智能停车位6的驱动系统67发出指令，对应的，本智能停车位6上的活动栏杆65在驱动系统67作用下下降至凹槽612内。然后将要充电的电瓶车3推入A座智能停车位6内，然后将电瓶车3的插头接入A座智能停车位的充电插座662上。本发明的充电插座检测电路先对接入的电瓶车3的充电电路进行快速检测，确认无故障时，充电插座检测电路对控制模块11发送充电指令，控制模块11将A智能停车位的充电插座662对应的电流输入端口14接入充电电压。同时对应的触摸屏16和用户终端5上显示对应的电瓶车3的实时电压、实时电流和实时功率和充电桩1的额定电压、额定电流和额定功率，还显示付费信息和充电时间，付费信息包括电费和停车场地费，其中电费按照充电多少来计费，场地费按照停车时间长短计费，用户也可以预约取车时间。用户确定好这些信息后按触摸屏16或者移动终端5上确认键后，电瓶车3开始充电，与此同时活动栏杆65在控制模块11作用下上升。在此期间，用户在扫描二维码和确认时，摄像头20都进行拍照。因此在充电时，本发明的智能停车位6还能防止电瓶车3被盗，也能防止占用车位，避免影响其它用户正常使用。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种物联网充电系统，包括充电桩（1）、后台服务器（4）和移动终端（5），充电桩（1）、后台服务器（4）、移动终端（5）各自通过无线方式通信，其特征在于：所述的充电桩（1）包括控制模块（11）、通信模块（12）、电流输入端口（14）、电流输出端口（15）、电路保护模块（17）和温度传感器（19）；用于充电桩（1）、后台服务器（4）、移动终端（5）之间相互通信的通信模块（12）与控制模块（11）相连；用于接入外界电源的电流输入端口（14）和控制模块（11）相连；用于与充电插座相连的电流输出端口（15）与控制模块（11）相连；用于保护充电桩和充电电瓶车（3）的电路保护模块（17）与控制模块（11）相连；用于检测充电桩实时温度的温度传感器（19）和控制模块（11）相连。
2.根据权利要求1所述的一种物联网充电系统，其特征在于：所述的通信模块（12）包括WIFI模块、4G模块、蓝牙模块、LoRa模块、NB－IOT模块、Zigbee模块、GPRS射频模块，WIFI、4G、蓝牙、LoRa、NB－IOT、Zigbee、GPRS射频模块分别接入控制模块（11）。
3.根据权利要求1所述的一种物联网充电系统，其特征在于：所述的电路保护模块（17）包括充电桩（1）在没有充电时空载保护模块、充电桩（1）在充电时的充满自停模块和用于检测充电插座是否故障的充电插座检测电路，空载保护模块、充满自停模块和充电插座检测电路都的输入端口和电流输出端口（15）相连，空载保护模块、充满自停模块和充电插座检测电路的输出端口都和控制模块（11）相连。
4.根据权利要求1所述的一种物联网充电系统，其特征在于：所述的一种物联网充电系统还包括智能停车位（6），所述的智能停车位（6）安装在充电桩（1）的前方；所述的智能停车位（6）还包括用户交互模块（66），用户交互模块（66）和充电桩（1）通过通信模块（12）中的wifi模块或者蓝牙模块进行通信。
5.根据权利要求4所述的一种物联网充电系统，其特征在于：所述的用户交互模块（66）包括收费模块（18）、触摸屏（16）和充电插座（662），其中用于显示用户信息、充电桩状态信息、充电桩的额定和实时电压、充电桩的额定和实时电流信息、缴费详单等信息的触摸屏（16）通过通信模块（12）与控制模块（11）相连；充电插座（662）通过电缆与电流输出端口（15）相连。
6.根据权利要求5所述的一种物联网充电系统，其特征在于：所述的收费模块（18）包括投币模块、IC卡模块和用于产生二维码编码的二维码生成单元；其中所述的产生二维码生成单元连接触摸屏（16），通过触摸屏（16）显示对应的二维码；所述的收费模块（18）通过通信模块（12）与控制模块（11）相连。
7.根据权利要求4所述的一种物联网充电系统，其特征在于：所述的智能停车位（6）还包括摄像头（20），所述的摄像头（20）通过通信模块（12）与控制模块（11）相连。
8.根据权利要求4所述的一种物联网充电系统，其特征在于：所述的智能停车位（6）包括三面固定栏杆和一面活动栏杆（65），所述的三面固定栏杆分别是右栏杆（62）、左栏杆（63）和内栏杆（64），右栏杆（62）、左栏杆（63）和内栏杆（64）合围成一个用于停放电瓶车（3）的一面开口空间，且右栏杆（62）、左栏杆（63）和内栏杆（64）都固定在地板（61）上。
9.根据权利要求8所述的一种物联网充电系统，其特征在于：所述的活动栏杆（65）安装在上述一面开口空间的开口处，在所述活动栏杆（65）处的地板（61）上设置两个用于容纳活动栏杆（65）两脚的洞孔，在上述两洞孔之间设置用于容纳活动栏杆（65）横杆的凹槽（612）。
10.根据权利要求9所述的一种物联网充电系统，其特征在于：所述的智能停车位（6）还包括驱动系统（67），所述的驱动系统（67）包括电机（671）、固定座（672）、丝杆（673）和连接杆（674），电机（671）固定在地板（61）下部，丝杆（673）安装在固定座（672）上，且与电机（671）轴相连，连接杆（674）固定住活动栏杆（65）的两脚，且连接杆（674）上固定安装与丝杆（673）相配合的滑块。
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