CN116101111A - 一种充电桩灾后追溯装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种充电桩灾后追溯装置，其特征在于，包括：上电初始化模块，通过总线上报自身充电桩编号，接收总线上其它充电桩编号，建立全局充电桩信息表；总线控制模块，用于网络通信总线控制，检测总线空闲，发送总线占用控制指令；主从控制模块，用于控制本实施例在充电桩应用中的角色切换；数据同步模块，用于上位机和下位机充电桩数据同步；存储管理模块，用于操作定时器将所述充电桩信息表数组数据拷贝到Flash存储器中；灾后数据恢复模块，用于充电桩充电过程中突发灾害，事后通过数据恢复流程恢复灾前充电数据，使得事故分析得到数据支持，灾前事故原因得到追溯。
Description
技术领域
本发明属于充电桩和单片机技术领域，尤其是涉及一种充电桩灾后追溯装置。
背景技术
目前，新能源汽车正在加速替代燃油汽车，由于电动汽车产业发展迅速，电动汽车保有量变高，充电硬件设施也在不断增加，用户越来越关注充电的可靠程度。
现有电动汽车的充电数据记录必须依赖已完成的订单所保存的数据进行读取才能够使用，但在突发燃烧、爆炸等事件出现时，由于订单未完成而不能获取充电数据，或者充电桩发生不可逆的损坏而无法获取所有充电数据，因此导致的严重数据遗漏、缺失，造成灾后的事故分析带来不便。
发明内容
本发明为解决以上电动汽车数据记录和数据保护问题，本发明提供了一种充电桩灾后追溯装置。
包括：
上电初始化模块，通过总线上报自身充电桩编号，接收总线上其它充电桩编号，建立全局充电桩信息表，其中充电桩信息表用于存放所有充电桩充电基础数据，存放于RAM区；
总线控制模块，用于网络通信总线控制，检测总线空闲，发送总线占用控制指令；
主从控制模块，用于控制本实施例在充电桩应用中的角色切换；
数据同步模块，用于上位机和下位机充电桩数据同步；
存储管理模块，用于操作定时器将所述充电桩信息表数组数据拷贝到Flash存储器中；
灾后数据恢复模块，用于充电桩充电过程中突发灾害，事后通过数据恢复流程恢复灾前充电数据。
进一步的，通信总线支持RS485协议。
进一步的，角色切换为所述上位机和所述下位机切换。
进一步的，上位机和下位机切换，包括，
检测充电桩充电口挂架开关状态，如果挂架开关为常开，充电桩设置为上位机，并标识状态为“主控”，如果挂架开关常闭，充电桩设置为下位机，并标识状态为“从控”。
进一步的，充电桩数据同步，包括，
通过总线获取指令，如果指令为“EA”，根据参数从本装置内的所述Flash存储器中获取历史充电数据发送到总线；
通过总线获取指令，如果指令为“BF”，获取本实施例充电数据，操作充电数据存放于本实施例存储器中，并同步通过总线发送指令“EB”充电数据到下位机；
通过总线获取指令“EB”，获取上位机充电数据，并将充电数据备份存放于充电桩信息表中。
进一步的，数据恢复流程，包括，
由RS232接口接收灾后控制指令“BB”，通过所述总线控制模块发送数据提取指令“EA”；
通过RS232接口返回灾前充电数据到外部终端，由外部终端发送到指定显示器。
进一步的，RAM区为单片机CPU内置RAM区。
进一步的，装置还包括具备物理防御封装盒子。
进一步的，封装盒子为钛合金材料构成，盒子内部填充石棉。
本发明提供的一种充电桩灾后追溯装置，充电运行中充电桩互为备份充电数据，灾害发生后数据追溯通过备份充电桩获取灾前充电数据，使得事故分析得到数据支持，灾前事故原因得到追溯。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1:为本申请实施例提供的充电桩灾后追溯装置的装置结构图；
图2:为本申请实施例提供的充电桩灾后追溯装置的充电桩挂架开关检测步骤图；
图3:为本申请实施例提供的充电桩灾后追溯装置的数据同步操作步骤图；
图4:为本申请实施例提供的充电桩灾后追溯装置的灾后数据恢复步骤图；
图5:为本申请实施例提供的充电桩灾后追溯装置的物理装置结构图；
具体实施方式
本发明利用了多个充电桩地理位置分开分布和充电数据保存于钛合金盒子物理绝缘，数据互为备份，解决了充电过程中发生火灾，能通过灾后补救措施完成数据恢复和受灾原因分析。
本发明的充电数据采集由单片机控制模数芯片完成，数据采集单片机可以使用任何一种市面芯片例如51系列，本实施例CPU芯片自带RAM存储区，编程语言可以使用C语言，JAVA语言等实现，本实施例采用C语言。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，本实施例装置网络连接结构为总线结构，各个充电桩之间采用RS-485协议的双绞线连接，装置结构图见图1。
P1005：本发明在进入工作状态前包括，上电初始化，通过总线上报自身充电桩编号，接收总线上其它充电桩编号，建立全局充电桩信息表，充电桩信息表用于存放所有充电桩充电基础数据，包括充电电流，充电电压，充电时间，充电费率，由充电桩编号作为下标存放于数组内，本实施例的充电桩信息表由单片机组件的RAM区域分配。
P1100：总线控制模块，用于网络通信总线控制，检测总线空闲，发送总线占用控制指令，控制总线的占用和释放并控制数据在总线上的交互传输。采用RS-485协议控制数据在总线上传输，本实施例中总线传输采用芯片为MAX485，具备RS485协议控制的其它芯片也能用于本实施例。
P1200：主从控制模块，用于控制本实施例在充电桩应用中的角色切换，切换的角色分别为上位机和下位机，本实施例中充电桩的状态分为主控和从控，主控状态下充电桩为上位机角色，从控状态下充电桩为下位机角色。为上位机情形，充电桩的充电数据保存本存储器中同时通过总线模块完成充电数据发送到下位机操作。在作为下位机情形，通过总线控制模块接收上位机数据，并将充电桩数据备份本实施例存储模块。主从控制模块由C语言实现控制流程，主从模块切换操作步骤如下：
S200：检测充电桩充电口挂架开关状态，如果挂架开关为闭合，转到步骤S350，如果挂架开关为常开，进入上位机状态，通过总线发送字节码“EE”广播查找下位机，进入S250步骤。
S250：根据本实施例充电桩编号修改充电桩信息表的字段type为1，用于标识本实施例为“主控”，进入S250步骤。
S300：响应下位机回应指令“EF”获取下位机充电桩编号，根据下位机充电桩编号修改充电桩信息表的字段type为2，用于映射对应充电桩为“从控”。
S350：修改本实施例充电桩信息表对应本充电桩的字段type为2，用于标识本充电桩为“从控”，进入步骤S400。
S400：轮询总线，获取上位机指令，获取指令“EE”，设置充电桩信息表对应上位机状态为“主控”，用于映射对应充电桩为“主控”，进一步向总线发送指令“EF”，用于回应上位机查询。
P1300：数据同步模块，用于上位机和下位机充电桩数据的同步，同步步骤如下：
S500：判断本实施例充电桩状态，如果为“主控”，进入S600,如果为“从控”进入步骤S1000。
S600：通过总线获取指令，如果指令为“EA”，根据参数从本装置内的Flash存储器中获取历史充电数据发送到总线，进入步骤S650。
S650：通过总线获取指令，如果指令为“BF”，进入步骤S660，不是进入步骤S800。
S660：获取本实施例充电数据，操作充电数据存放于本实施例存储器中，并同步通过总线发送充电数据到下位机，发送充电数据备份指令为“EB”。
S1000：通过总线获取指令“EB”，获取上位机充电数据，并将充电数据备份存放于充电桩信息表中。
P1400：存储管理模块，用于操作定时器将RAM区内充电桩信息表数组内数据拷贝到Flash存储器中，充电桩信息表数据存放在RAM区域,在失电后数据不能保存，此步骤将RAM区数据同步到Flash存储器中，以保证当发生火灾后，装置因为缺电而不会丢失数据，由C语言操作定时器每隔1分钟同步一次充电桩信息表数据到Flash存储器中。
P1500：灾后数据恢复模块，用于充电桩充电过程中突发灾害，事后通过本模块恢复灾前充电数据，追溯受灾原因，为灾后追偿提供法律依据，本模块提供外部终端通过RS232接口恢复总线上指定受灾充电桩的灾前充电数据。数据恢复包括以下步骤：
S2000：由RS232接口接收灾后控制指令“BB”，通过总线控制模块发送数据提取指令“EA”，“EA”指令为广播指令，所有灾后具备接入总线的充电桩受控指令执行，并根据指令参数从Flash存储器中返回受灾充电桩编号的灾前充电数据，进入步骤S2100。
S2100：通过RS232接口返回灾前充电数据到外部终端，由外部终端发送到指定显示器，外部终端可以是具备RS232通信接口的任何显示设备，具备编程能力，通过编程向RS232接口发送灾后控制指令“BB”，并通过RS232接口返回数据发送到显示器用于阅读。
本发明的一种充电桩灾后追溯装置，还包括具备物理防御的封装盒子，封装盒子采用钛合金材料构成，内部填充石棉，可以防止火灾烧毁内部电子元件，由于石棉的缓冲作用，还能防止高处跌落以保护内部元件不受损伤。
本发明的充电桩充电数据互为备份，解决了充电桩充电过程中突发灾害事故，导致灾后充电数据丢失问题，为灾后损失追偿提供了数据支撑及法律依据。
以上所述仅为本申请的实施例，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种充电桩灾后追溯装置，其特征在于，包括：
上电初始化模块，通过总线上报自身充电桩编号，接收总线上其它充电桩编号，建立全局充电桩信息表，其中充电桩信息表用于存放所有充电桩充电基础数据，存放于RAM区；
总线控制模块，用于网络通信总线控制，检测总线空闲，发送总线占用控制指令；
主从控制模块，用于控制本实施例在充电桩应用中的角色切换；
数据同步模块，用于上位机和下位机充电桩数据同步；
存储管理模块，用于操作定时器将所述充电桩信息表数组数据拷贝到Flash存储器中；
灾后数据恢复模块，用于充电桩充电过程中突发灾害，事后通过数据恢复流程恢复灾前充电数据。
2.根据权利要求1所述的充电桩灾后追溯装置，其特征在于，所述通信总线支持RS485协议。
3.根据权利要求1所述的充电桩灾后追溯装置，其特征在于，所述角色切换为所述上位机和所述下位机切换。
4.根据权利要求3所述的充电桩灾后追溯装置，其特征在于，所述上位机和下位机切换，包括，
检测充电桩充电口挂架开关状态，如果挂架开关为常开，充电桩设置为上位机，并标识状态为“主控”，如果挂架开关常闭，充电桩设置为下位机，并标识状态为“从控”。
5.根据权利要求1所述的充电桩灾后追溯装置，其特征在于，所述充电桩数据同步，包括，
通过总线获取指令，如果指令为“EA”，根据参数从本装置内的所述Flash存储器中获取历史充电数据发送到总线；
通过总线获取指令，如果指令为“BF”，获取本实施例充电数据，操作充电数据存放于本实施例存储器中，并同步通过总线发送指令“EB”充电数据到下位机；
通过总线获取指令“EB”，获取上位机充电数据，并将充电数据备份存放于充电桩信息表中。
6.根据权利要求1所述的充电桩灾后追溯装置，其特征在于，所述数据恢复流程，包括，
由RS232接口接收灾后控制指令“BB”，通过所述总线控制模块发送数据提取指令“EA”；
通过RS232接口返回灾前充电数据到外部终端，由外部终端发送到指定显示器。
7.根据权利要求1所述的充电桩灾后追溯装置，其特征在于，所述RAM区为单片机CPU内置RAM区。
8.根据权利要求1所述的充电桩灾后追溯装置，其特征在于，装置还包括具备物理防御封装盒子。
9.根据权利要求8所述的充电桩灾后追溯装置，其特征在于，所述封装盒子为钛合金材料构成，盒子内部填充石棉。
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