CN112738228A - 一种基于物联网的新能源汽车充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的新能源汽车充电系统，包括充电设备、云控制平台、移动端和新能源汽车，所述充电设备用于新能源汽车提供电力，充电设备通过通信模块与云控制平台相连，所述移动端用于接收云控制平台传输的信息，并向云控制平台发送指令信息，并通过云控制平台与充电设备相连接，且还通过通信模块与新能源汽车相连接，所述新能源汽车通过通信模块与云控制平台连接，用于接收充电设备的电力以及与云控制平台交互数据，所述云控制平台用于接收充电设备、移动端和新能源汽车发出的信息，并将信息在后台服务器内的计算后反馈回充电设备、移动端和新能源汽车。该基于物联网的新能源汽车充电系统，方便用户快速进行充电使用。

Description

一种基于物联网的新能源汽车充电系统
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种基于物联网的新能源汽车充电系统。
背景技术
随着世界石油资源供给的日趋紧，大气污染状况日益严重，“零污染、零排放、低功耗”的新型工业化道路使“节能、环保、绿色、高效”成为国家未来发展的新理念，新能源汽车随着研发和产业化步伐的不断加快，已经走入了我们的生活中，现在已经随处可见的租赁新能源汽车的充电桩，但在实际使用过程中，新能源汽车的电量不足时，需要到就近的充电桩进行充电。
目前在新能源电池需要进行充电时，普遍是用户先到充电位置处，然后才能够知道充电桩的使用状况，或者是先预约充电桩，然后再进行充电，预约充电的方式，首先提高了充电的成本，且到达充电位置后难免会出现充电位置被占用或者充电损坏的问题，从而影响充电的体验以及充电的使用效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的新能源汽车充电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的新能源汽车充电系统，包括充电设备、云控制平台、移动端和新能源汽车，所述充电设备用于新能源汽车提供电力，充电设备通过通信模块与云控制平台相连，所述移动端用于接收云控制平台传输的信息，并向云控制平台发送指令信息，并通过云控制平台与充电设备相连接，且还通过通信模块与新能源汽车相连接，所述新能源汽车通过通信模块与云控制平台连接，用于接收充电设备的电力以及与云控制平台交互数据，所述云控制平台用于接收充电设备、移动端和新能源汽车发出的信息，并将信息在后台服务器内的计算后反馈回充电设备、移动端和新能源汽车。
优选的，所述通讯模块包括4G模块、5G模块、WiFi模块以及蓝牙模块，其中蓝牙模块和WiFi主要用于新能源汽车与移动端的连接。
优选的，所述移动端包括与云控制平台交互连接的充电APP，其中充电APP内包括定位导向模块、预约模块、显示模块、提醒模块、锁定模块以及电量实时监控模块，其中所述预约模块用于向充电设备内的某一未使用的充电桩进行预约，并通过锁定模块将预约完成后的充电桩进行上锁；
所述提醒模块用于当电量不足或者电量快充满时，向用户发送提醒信息，以及在规定时间到达时向客户发送提醒信息；
所述电量实时监控模块用于对充电设备内所有正在充电的充电桩充电信息监控，包括充电剩余时间和充电电量信息，并将一个充电设备内的所有充电桩的充电情况按照剩余时间从小到大的顺序进行排列；
所述显示模块用于对电量实时监控模块监测到的信息进行显示，以及用于显示充电设备处的环境信息。
优选的，所述定位导向模块包括定位单元、导航单元、导航监测单元以及判断单元，其中所述定位单元用于对用户的位置进行精准定位以及对附近所有充电设备的位置进行定位，并将充电设备处与用户位置处的距离进行实时定位显示；
所述导航单元用于通过外接导航软件向充电设备处的位置进行导航；所述导航检测单元用于对一定区域内所有向同一个导航信息目的地进行数量的实时监控；
所述判断单元用于对向同一个充电设备目的地的导航信息进行判断，判断是否为想要充电的新能源汽车。
优选的，所述充电设备包括用于新能源汽车充电使用的所有充电站以及充电站内的所有充电桩，其中每一个充电桩内均包含与云控制平台交互的充电控制器，且每一个充电桩均设置有对应的充电编号。
优选的，所述充电设备还包括与充电控制器连接的限位模块以及环境监测模块，其中所述环境监测模块包括监控安装在充电桩顶端连接的遮雨顶罩底端面处的监控设备头以及安装在充电桩表面的温度传感器和预警单元；
所述监控摄像头主要用于对相应充电桩位置处的环境实时监测，并将监测信息传递到云控制平台内，便于用户实时确定充电位置是否被非机动车占用，且监测摄像头还用于根据车牌号确定充电车辆是否到来，并传递至充电控制器内；
所述温度传感器用于对充电桩处的温度状况实时监控，当超出额定温度范围时，及时传递给充电控制器，并上传至云控制平台，避免发生意外；
所述预警单元主要为预警喇叭，用于在温度传感器检测到温度超出额定范围时，及时进行预警。
优选的，所述限位模块包括埋在充电桩车位前后的底板、安装在底板内的栏杆以及驱动栏杆升降的液压升降柱，其中所述底板的顶端面开有顶端面与地面平齐的底槽，所述液压升降柱内嵌在底槽的底端面，并与栏杆固定连接，且栏杆吻合在底槽内。
本发明的技术效果和优点：该基于物联网的新能源汽车充电系统，通过将充电设备、云控制平台、移动端和新能源汽车之间交互连接，用于可通过移动端或者新能源汽车实时确定充电设备内是否有未被使用的充电桩，以及充电桩使用状况，同时在正确充电的移动过程中，还能够实时根据去目的地的车辆，确定自己是否能够及时的赶上使用充电桩，以及充电桩是否需要先预约使用，在一定程度上既节省了用户充电所要等待的时间，同时也能够避免预约使用需要交付的问题，节省用户的使用成本，且实现对充电设备内信息的实时检测，还避免出现到达充电位置后被占用的情况，提高了充电使用的效率。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图；
图2为本发明的移动端连接结构框图；
图3为本发明的充电设备结构框图；
图4为本发明的环境监测模块结构框图；
图5为本发明的定位导航模块结构框图；
图6为本发明的限位模块位置示意图；
图中：1、充电桩；2、遮雨顶罩；3、摄像头；4、栏杆；5、底板；6、液压升降柱；7、底槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-6所示的一种基于物联网的新能源汽车充电系统，包括充电设备、云控制平台、移动端和新能源汽车，所述充电设备用于新能源汽车提供电力，充电设备通过通信模块与云控制平台相连，所述移动端用于接收云控制平台传输的信息，并向云控制平台发送指令信息，并通过云控制平台与充电设备相连接，且还通过通信模块与新能源汽车相连接，所述新能源汽车通过通信模块与云控制平台连接，用于接收充电设备的电力以及与云控制平台交互数据，所述云控制平台用于接收充电设备、移动端和新能源汽车发出的信息，并将信息在后台服务器内的计算后反馈回充电设备、移动端和新能源汽车。
具体的，所述通讯模块包括4G模块、5G模块、WiFi模块以及蓝牙模块，其中蓝牙模块和WiFi主要用于新能源汽车与移动端的连接。
具体的，所述移动端包括与云控制平台交互连接的充电APP，其中充电APP内包括定位导向模块、预约模块、显示模块、提醒模块、锁定模块以及电量实时监控模块，其中所述预约模块用于向充电设备内的某一未使用的充电桩1进行预约，并通过锁定模块将预约完成后的充电桩1进行上锁，发出上锁指令时，通过云控制平台将上锁信息传递至充电设备内的充电控制器，并启动限位模块的液压升降柱6升起，将栏杆4升起格挡；
所述提醒模块用于当电量不足或者电量快充满时，向用户发送提醒信息，以及在规定时间到达时向客户发送提醒信息，可起到定时的作用；
所述电量实时监控模块用于对充电设备内所有正在充电的充电桩1充电信息监控，包括充电剩余时间和充电电量信息，并将一个充电设备内的所有充电桩1的充电情况按照剩余时间从小到大的顺序进行排列，能够使用户能够在充电桩1全被使用时，得知最快能够使用到充电桩1的时间，可方便用户对时间进行调整；
所述显示模块用于对电量实时监控模块监测到的信息进行显示，以及用于显示充电设备处的环境信息，且此处显示模块也可以应用到联网的新能源汽车的触控主屏上，即可不用通过手机进行实时监测。
具体的，所述定位导向模块包括定位单元、导航单元、导航监测单元以及判断单元，其中所述定位单元用于对用户的位置进行精准定位以及对附近所有充电设备的位置进行定位，并将充电设备处与用户位置处的距离进行实时定位显示，且定位显示时，按照距离从近到远的方式显示，也可以按照充电桩1可使用数量从大到小的方式，且此处附近所以充电设备可根据城市大小状况用户自己进行调节；
所述导航单元用于通过外接导航软件向充电设备处的位置进行导航；所述导航检测单元用于对一定区域内所有向同一个导航信息目的地进行数量的实时监控；
所述判断单元用于对向同一个充电设备目的地的导航信息进行判断，判断是否为想要充电的新能源汽车，从而能够得知有多少人是跟自己有着同样的目的，并判断自己是否能够及时赶上，以及是否需要进行预约，节省预约时间，避免长时间预约造成的成本损耗。
具体的，所述充电设备包括用于新能源汽车充电使用的所有充电站以及充电站内的所有充电桩1，其中每一个充电桩1内均包含与云控制平台交互的充电控制器，且每一个充电桩1均设置有对应的充电编号。
具体的，所述充电设备还包括与充电控制器连接的限位模块以及环境监测模块，其中所述环境监测模块包括监控安装在充电桩1顶端连接的遮雨顶罩2底端面处的监控设备头以及安装在充电桩1表面的温度传感器和预警单元；
所述监控摄像头3主要用于对相应充电桩1位置处的环境实时监测，并将监测信息传递到云控制平台内，便于用户实时确定充电位置是否被非机动车占用，且监测摄像头3还用于根据车牌号确定充电车辆是否到来，并传递至充电控制器内；
所述温度传感器用于对充电桩1处的温度状况实时监控，当超出额定温度范围时，及时传递给充电控制器，并上传至云控制平台，避免发生意外，提高使用的安全性；
所述预警单元主要为预警喇叭，用于在温度传感器检测到温度超出额定范围时，此处额定温度可根据实际情况进行调整，及时进行预警。
具体的，所述限位模块包括埋在充电桩1车位前后的底板5、安装在底板5内的栏杆4以及驱动栏杆4升降的液压升降柱6，其中所述底板5的顶端面开有顶端面与地面平齐的底槽7，所述液压升降柱6内嵌在底槽7的底端面，并与栏杆4固定连接，且栏杆4吻合在底槽7内。
工作原理，该基于物联网的新能源汽车充电系统，当用户需要进行充电，用户在移动端的APP上或者在可联网的新能源汽车的APP内，搜索附近可进行充电的充电设备，得到附近充电设备的距离以及充电桩的使用状况，可根据得知的情况，选择与自己近一些且充电桩满足使用的充电设备位置，并在导航到充电位置时，云控制平台根据此区域内的所有在此时间端导航到目的地的车辆，并发送到用户导航的页面上，从而使用户更容易判断是否选用预约使用，并且通过充电设备内充电桩的环境状况，选择没有被占用的充电桩，从而使用户快速进行充电使用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于物联网的新能源汽车充电系统，包括充电设备、云控制平台、移动端和新能源汽车，所述充电设备用于新能源汽车提供电力，充电设备通过通信模块与云控制平台相连，所述移动端用于接收云控制平台传输的信息，并向云控制平台发送指令信息，并通过云控制平台与充电设备相连接，且还通过通信模块与新能源汽车相连接，所述新能源汽车通过通信模块与云控制平台连接，用于接收充电设备的电力以及与云控制平台交互数据，所述云控制平台用于接收充电设备、移动端和新能源汽车发出的信息，并将信息在后台服务器内的计算后反馈回充电设备、移动端和新能源汽车。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的新能源汽车充电系统，其特征在于：所述通讯模块包括4G模块、5G模块、WiFi模块以及蓝牙模块，其中蓝牙模块和WiFi主要用于新能源汽车与移动端的连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的新能源汽车充电系统，其特征在于：所述移动端包括与云控制平台交互连接的充电APP，其中充电APP内包括定位导向模块、预约模块、显示模块、提醒模块、锁定模块以及电量实时监控模块，其中所述预约模块用于向充电设备内的某一未使用的充电桩(1)进行预约，并通过锁定模块将预约完成后的充电桩(1)进行上锁；
所述提醒模块用于当电量不足或者电量快充满时，向用户发送提醒信息，以及在规定时间到达时向客户发送提醒信息；
所述电量实时监控模块用于对充电设备内所有正在充电的充电桩(1)充电信息监控，包括充电剩余时间和充电电量信息，并将一个充电设备内的所有充电桩(1)的充电情况按照剩余时间从小到大的顺序进行排列；
所述显示模块用于对电量实时监控模块监测到的信息进行显示，以及用于显示充电设备处的环境信息。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的新能源汽车充电系统，其特征在于：所述定位导向模块包括定位单元、导航单元、导航监测单元以及判断单元，其中所述定位单元用于对用户的位置进行精准定位以及对附近所有充电设备的位置进行定位，并将充电设备处与用户位置处的距离进行实时定位显示；
所述导航单元用于通过外接导航软件向充电设备处的位置进行导航；所述导航检测单元用于对一定区域内所有向同一个导航信息目的地进行数量的实时监控；
所述判断单元用于对向同一个充电设备目的地的导航信息进行判断，判断是否为想要充电的新能源汽车。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的新能源汽车充电系统，其特征在于：所述充电设备包括用于新能源汽车充电使用的所有充电站以及充电站内的所有充电桩(1)，其中每一个充电桩(1)内均包含与云控制平台交互的充电控制器，且每一个充电桩(1)均设置有对应的充电编号。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的新能源汽车充电系统，其特征在于：所述充电设备还包括与充电控制器连接的限位模块以及环境监测模块，其中所述环境监测模块包括监控安装在充电桩(1)顶端连接的遮雨顶罩(2)底端面处的监控设备头以及安装在充电桩(1)表面的温度传感器和预警单元；
所述监控摄像头(3)主要用于对相应充电桩(1)位置处的环境实时监测，并将监测信息传递到云控制平台内，便于用户实时确定充电位置是否被非机动车占用，且监测摄像头(3)还用于根据车牌号确定充电车辆是否到来，并传递至充电控制器内；
所述温度传感器用于对充电桩(1)处的温度状况实时监控，当超出额定温度范围时，及时传递给充电控制器，并上传至云控制平台，避免发生意外；
所述预警单元主要为预警喇叭，用于在温度传感器检测到温度超出额定范围时，及时进行预警。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的新能源汽车充电系统，其特征在于：所述限位模块包括埋在充电桩(1)车位前后的底板(5)、安装在底板(5)内的栏杆(4)以及驱动栏杆(4)升降的液压升降柱(6)，其中所述底板(5)的顶端面开有顶端面与地面平齐的底槽(7)，所述液压升降柱(6)内嵌在底槽(7)的底端面，并与栏杆(4)固定连接，且栏杆(4)吻合在底槽(7)内。
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