CN108683636B - 一种充电桩通讯方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电桩通讯方法及系统，监听不同类型的充电桩设备的通信端口，获取充电桩设备上报的字节流数据；将获取的字节流数据转换成协议码；根据各充电桩设备的原通信协议文档获取协议码中各充电桩设备的控制参数；创建标准通信协议，各充电桩设备通过标准通信协议向服务器发送各自的控制参数信息和接收服务器指令。有益效果：监听各充电桩设备的通信端口，对各充电桩设备的原通信协议进行解析，解析出各充电桩设备的控制参数，创建标准通信协议，不同充电桩可以使用同一种标准通信协议和服务器通信，不需要因为多种充电桩原通信协议不同而使用多个平台或系统进行管理控制，节省了人力成本、开发成本，对于多种充电桩的管理更方便。

Description

一种充电桩通讯方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种充电桩通讯方法及系统。

背景技术

目前国内制造和生产用于新能源汽车充电的充电桩的企业有很多，虽然都遵循了国家有关充电桩的相关标准，但是每家企业生产的充电桩的底层通信协议都不一样。对于想做新能源汽车充电运营的企业来说，如果只是采购某一家的充电桩，那么只需要使用该企业的通讯协议和技术方案，就可以开展充电的运营工作。但是如果采购的是多家企业生产的充电桩，那么就要面临各个厂家的不同的通讯协议和技术方案。

从事新能源汽车充电运营的企业相对于各个制造充电桩的企业来讲，自身的规模和体量都比较小，不可能要求充电桩企业按照自己的技术标准来进行生产充电桩，而且就目前来说，国内的充电桩厂家各自使用自己的通信协议的现状在短期内来看是不可能改变的，因此对于新能源汽车充电运营的企业来说，需要想办法来兼容各个厂家的通讯协议，将不同的通讯协议翻译成同一种语言，提供出一个充电控制的API接口服务为自己所用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种充电桩通讯方法及系统，解决现有技术中的上述技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种充电桩通讯方法，包括：

S1、监听不同类型的充电桩设备的通信端口，获取充电桩设备上报的字节流数据；

S2、将获取的字节流数据转换成协议码；

S3、根据各充电桩设备的原通信协议文档获取协议码中各充电桩设备的控制参数；

S4、创建标准通信协议，各充电桩设备通过标准通信协议向服务器发送各自的控制参数信息和接收服务器指令。

本发明还提供一种充电桩通讯系统，包括：

监听模块：监听不同类型的充电桩设备的通信端口，获取充电桩设备上报的字节流数据；

协议码转换模块：将获取的字节流数据转换成协议码；

控制参数获取模块：根据各充电桩设备的原通信协议文档获取协议码中各充电桩设备的控制参数；

标准协议创建模块：创建标准通信协议，各充电桩设备通过标准通信协议向服务器发送各自的控制参数信息和接收服务器指令。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：监听各充电桩设备的通信端口，对各充电桩设备的原通信协议进行解析，解析出各充电桩设备的控制参数，创建标准通信协议，各充电桩设备通过标准通信协议向服务器发送各自的控制参数信息和接收服务器指令，不同充电桩可以使用同一种标准通信协议和服务器通信，不需要因为多种充电桩原通信协议不同而使用多个平台或系统进行管理控制，节省了人力成本、开发成本，对于多种充电桩的控制、管理更加方便。

附图说明

图1是本发明提供的一种充电桩通讯方法流程图；

图2是本发明提供的一种充电桩通讯系统结构框图。

附图中：1、充电桩通讯系统，11、监听模块，12、协议码转换模块，13、控制参数获取模块，14、标准协议创建模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种充电桩通讯方法，包括：

S1、监听不同类型的充电桩设备的通信端口，获取充电桩设备上报的字节流数据；

S2、将获取的字节流数据转换成协议码；

S3、根据各充电桩设备的原通信协议文档获取协议码中各充电桩设备的控制参数；

S4、创建标准通信协议，各充电桩设备通过标准通信协议向服务器发送各自的控制参数信息和接收服务器指令。

在本发明具体实施例中，首先会基于JAVA语言和开发平台创建NIO服务，NIO服务进行充电桩设备的原通信协议的解析(步骤S1-S3)和创建标准通信协议(步骤S4)，使各充电桩设备通过标准通信协议和服务器通信，原通信协议的解析采用Java的高性能网络框架Netty。NIO服务是一种更高级的IO处理方式，对于普通的Socket IO连接来说，每一个充电桩设备连接上来，都会为每个连接产生一个线程，如果大量的充电桩设备连接上来，就会对CPU和内存产生巨大的负担和消耗，导致服务器性能下降，响应变慢等问题，而使用了NIO，不必为每个连接产生一个线程，而是通过一个有限连接数的线程池来提供服务，当一个线程服务完之后，就会重新回到线程池中，等待下一次充电桩设备的连接，这样大大的提高了服务器的性能和响应速度。

本发明所述的充电桩通讯方法，步骤S3中根据各充电桩设备的原通信协议文档获取协议码中各充电桩设备的控制参数，具体的：

截取协议码中的部分为“2001 30A，2002 220V，2003 1000W”，其中2001、2002、2003为代码部分，30A、220V、1000W为控制参数数值，代码和控制参数数值具有对应关系；

购买充电桩设备后，充电桩设备的厂商会提供原通信协议文档，原通信协议文档内含有代码与控制参数类别的对应关系，如2001代表充电电流类别，2002代表充电电压类别，2003代表充电功率类别”；

根据协议码和原通信协议文档可获得控制参数，控制参数由控制参数类别和其对应的控制参数数值组成，例如充电电流为“充电电流-30A”，充电电压为“充电电压-220V”，充电功率为“充电功率-1000W”。控制参数包括充电桩通讯编号、厂家的版本号、充电桩类型编号、充电枪的数量数据、充电枪的插枪状态、充电枪的充电状态数据、充电电流、充电电压、充电功率、实时功耗、充电时长、已充电量、充电总功耗、充电时长、停机原因数据、充电枪编号、处理标志位等。

本发明所述的充电桩通讯方法，步骤S4中：

标准通信协议包括网络注册包消息、心跳数据包消息、状态消息、充电启动命令、充电停止命令、结算消息。

本发明所述的充电桩通讯方法，步骤S4中：

网络注册包消息包括充电桩通讯编号、厂家的版本号、充电桩类型编号以及充电枪的数量数据(该充电桩设备具有的充电枪数量)；充电桩设备首次连接服务器时，发送网络注册包消息给服务器，以使服务器进行响应；

心跳数据包消息包括充电桩通讯编号、充电枪的插枪状态、充电枪的充电状态数据；充电桩设备间隔第一周期发送心跳数据包消息给服务器，优选的，第一周期为1分钟，服务器无需响应心跳数据；

状态消息包括充电桩通讯编号、充电电流、充电电压、充电功率、实时功耗、充电时长、已充电量；充电桩设备间隔第二周期发送状态消息给服务器；

结算消息包括充电桩通讯编号、充电总功耗、充电时长以及停机原因数据；充电桩设备在接收到充电停止命令后，充电完成，发送结算消息给服务器。

本发明所述的充电桩通讯方法，步骤S4中：

服务器将用户发送的对一充电桩设备的启动指令转化为充电启动命令，将充电启动命令发送给对应的充电桩设备，对应的充电桩设备执行充电启动命令并将充电桩设备的充电桩通讯编号、充电枪编号以及处理标志位(启动成功或者启动失败)发送给服务器；

服务器将用户发送的对一充电桩设备的停止指令转化为充电停止命令，将充电停止命令发送给对应的充电桩设备，对应的充电桩设备执行充电停止命令并将充电桩设备的充电桩通讯编号、充电枪编号以及处理标志位(停止成功或者停止失败)发送给服务器；

具体的，服务器将充电启动命令/充电停止命令发送到MQ通道中，NIO服务定时从MQ通道中获取最新的命令，一旦发现有新的命令，立即进行获取，并根据充电桩通讯编号将命令发送给指定的设备，指定的充电桩设备收到命令进行响应。

本发明所述的充电桩通讯方法，步骤S4之后还包括：

创建API接口，该API接口用于被调用后执行S1-S4步骤。API接口提供给需要进行充电服务运营的企业使用，使得企业可以不用自己开发相关程序，只需要调用API接口即可实现步骤S1-S4的功能，实现管理、使用多个不同型号的充电桩设备。充电桩服务运营企业购买新的充电桩后，如果购买的充电桩已经集成到NIO服务中，直接调用API即可控制充电桩，如果购买的充电桩还没有集成到NIO服务中，只要能提供该充电桩的原通信协议文档，就可以将该充电桩集成到NIO服务中，再进行调用API即可控制充电桩，不需要自行开发相关程序。

本发明还提供一种充电桩通讯系统1，包括：

监听模块11：监听不同类型的充电桩设备的通信端口，获取充电桩设备上报的字节流数据；

协议码转换模块12：将获取的字节流数据转换成协议码；

控制参数获取模块13：根据各充电桩设备的原通信协议文档获取协议码中各充电桩设备的控制参数；

标准协议创建模块14：创建标准通信协议，各充电桩设备通过标准通信协议向服务器发送各自的控制参数信息和接收服务器指令。

本发明所述的充电桩通讯系统1，标准协议创建模块14的操作之后还进行：

创建API接口，该API接口用于被调用后执行监听模块、协议码转换模块、控制参数获取模块、标准协议创建模块的操作。

本发明所述的充电桩通讯系统1，标准协议创建模块14中：

标准通信协议包括网络注册包消息、心跳数据包消息、状态消息、充电启动命令、充电停止命令、结算消息。

本发明所述的充电桩通讯系统1，标准协议创建模块14中：

网络注册包消息包括充电桩通讯编号、厂家的版本号、充电桩类型编号以及充电枪的数量数据；心跳数据包消息包括充电桩通讯编号、充电枪的插枪状态、充电枪的充电状态数据；状态消息包括充电桩通讯编号、充电电流、充电电压、充电功率、实时功耗、充电时长、已充电量；结算消息包括充电桩通讯编号、充电总功耗、充电时长以及停机原因数据；充电桩设备首次连接服务器时，发送网络注册包消息给服务器，以使服务器进行响应，充电桩设备间隔第一周期发送心跳数据包消息给服务器，充电桩设备间隔第二周期发送状态消息给服务器，充电桩设备在接收到充电停止命令后发送结算消息给服务器。

本发明所述的充电桩通讯系统1，标准协议创建模块14中：

服务器将用户发送的对一充电桩设备的启动指令转化为充电启动命令，将充电启动命令发送给对应的充电桩设备，对应的充电桩设备执行充电启动命令；

服务器将用户发送的对一充电桩设备的停止指令转化为充电停止命令，将充电停止命令发送给对应的充电桩设备，对应的充电桩设备执行充电停止命令。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：监听各充电桩设备的通信端口，对各充电桩设备的原通信协议进行解析，解析出各充电桩设备的控制参数，创建标准通信协议，各充电桩设备通过标准通信协议向服务器发送各自的控制参数信息和接收服务器指令，不同充电桩可以使用同一种标准通信协议和服务器通信，不需要因为多种充电桩原通信协议不同而使用多个平台或系统进行管理控制，节省了人力成本、开发成本，对于多种充电桩的控制、管理更加方便。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种充电桩通讯方法，其特征在于，包括：

S1、监听不同类型的充电桩设备的通信端口，获取所述充电桩设备上报的字节流数据；

S2、将获取的字节流数据转换成协议码；

S3、根据各所述充电桩设备的原通信协议文档获取协议码中各充电桩设备的控制参数；

S4、创建标准通信协议，各所述充电桩设备通过标准通信协议向服务器发送各自的控制参数信息和接收服务器指令；

其中，步骤S4之后还包括：

创建API接口，该API接口用于被调用后执行S1-S4步骤；

步骤S3，具体为：截取协议码中的代码部分以及各充电桩设备的控制参数数值，且所述代码部分与所述控制参数数值具有对应关系；

所述原通信协议文档内含有代码与控制参数类别的对应关系；

根据协议码和原通信协议文档可获得控制参数，控制参数由控制参数类别和其对应的控制参数数值组成。

2.如权利要求1所述的充电桩通讯方法，其特征在于，步骤S4中：

所述标准通信协议包括网络注册包消息、心跳数据包消息、状态消息、充电启动命令、充电停止命令、结算消息。

3.如权利要求2所述的充电桩通讯方法，其特征在于，步骤S4中：

所述网络注册包消息包括充电桩通讯编号、厂家的版本号、充电桩类型编号以及充电枪的数量数据；所述心跳数据包消息包括充电桩通讯编号、充电枪的插枪状态、充电枪的充电状态数据；所述状态消息包括充电桩通讯编号、充电电流、充电电压、充电功率、实时功耗、充电时长、已充电量；所述结算消息包括充电桩通讯编号、充电总功耗、充电时长以及停机原因数据；充电桩设备首次连接服务器时，发送所述网络注册包消息给服务器，以使服务器进行响应，充电桩设备间隔第一周期发送所述心跳数据包消息给服务器，充电桩设备间隔第二周期发送所述状态消息给服务器，充电桩设备在接收到充电停止命令后发送所述结算消息给服务器。

4.如权利要求2所述的充电桩通讯方法，其特征在于，步骤S4中：

服务器将用户发送的对一充电桩设备的启动指令转化为所述充电启动命令，将所述充电启动命令发送给对应的充电桩设备，对应的充电桩设备执行充电启动命令；

服务器将用户发送的对一充电桩设备的停止指令转化为所述充电停止命令，将所述充电停止命令发送给对应的充电桩设备，对应的充电桩设备执行充电停止命令。

5.一种充电桩通讯系统，其特征在于，包括：

监听模块：监听不同类型的充电桩设备的通信端口，获取所述充电桩设备上报的字节流数据；

协议码转换模块：将获取的字节流数据转换成协议码；

控制参数获取模块：根据各所述充电桩设备的原通信协议文档获取协议码中各充电桩设备的控制参数；

标准协议创建模块：创建标准通信协议，各充电桩设备通过标准通信协议向服务器发送各自的控制参数信息和接收服务器指令；

其中，标准协议创建模块的操作之后还进行：

创建API接口，该API接口用于被调用后执行监听模块、协议码转换模块、控制参数获取模块、标准协议创建模块的操作；

控制参数获取模块，具体为：截取协议码中的代码部分以及各充电桩设备的控制参数数值，且所述代码部分与所述控制参数数值具有对应关系；

所述原通信协议文档内含有代码与控制参数类别的对应关系；

根据协议码和原通信协议文档可获得控制参数，控制参数由控制参数类别和其对应的控制参数数值组成。

6.如权利要求5所述的充电桩通讯系统，其特征在于，标准协议创建模块中：

所述标准通信协议包括网络注册包消息、心跳数据包消息、状态消息、充电启动命令、充电停止命令、结算消息。

7.如权利要求6所述的充电桩通讯系统，其特征在于，标准协议创建模块中：

所述网络注册包消息包括充电桩通讯编号、厂家的版本号、充电桩类型编号以及充电枪的数量数据；所述心跳数据包消息包括充电桩通讯编号、充电枪的插枪状态、充电枪的充电状态数据；所述状态消息包括充电桩通讯编号、充电电流、充电电压、充电功率、实时功耗、充电时长、已充电量；所述结算消息包括充电桩通讯编号、充电总功耗、充电时长以及停机原因数据；充电桩设备首次连接服务器时，发送所述网络注册包消息给服务器，以使服务器进行响应，充电桩设备间隔第一周期发送所述心跳数据包消息给服务器，充电桩设备间隔第二周期发送所述状态消息给服务器，充电桩设备在接收到充电停止命令后发送所述结算消息给服务器。

8.如权利要求6所述的充电桩通讯系统，其特征在于，标准协议创建模块中：

服务器将用户发送的对一充电桩设备的启动指令转化为所述充电启动命令，将所述充电启动命令发送给对应的充电桩设备，对应的充电桩设备执行充电启动命令；

服务器将用户发送的对一充电桩设备的停止指令转化为所述充电停止命令，将所述充电停止命令发送给对应的充电桩设备，对应的充电桩设备执行充电停止命令。

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