CN204895168U - 基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，包括主控单元和通讯模块，主控单元能够控制电动汽车充电桩执行开启和关闭操作，主控单元设有CAN接口，CAN接口通过CAN总线与通讯模块相连接，主控单元经由通讯模块通过手机移动网络与电动汽车充电桩的后台控制中心相连接，通讯模块包括用于安装SIM卡的卡槽装置、用于读取SIM信息的读卡装置以及用于与手机移动网络连接的无线收发装置，卡槽装置、读卡装置和无线收发装置依次连接。该电动汽车充电桩可快速搭建，省时省力，而且节约建设和维护成本，可以适用于小规模自建电动汽车充电桩的场景，使得电动汽车充电桩的安装建设仅需考虑强电线路的铺建。

Description

基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩

技术领域

本实用新型涉及电动汽车充电桩。特别涉及一种基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩。

背景技术

在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战的情况下，发展电动汽车，实现汽车能源动力系统的电气化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成了广泛共识。目前，我国已出台许多政策，扶持和引导电动汽车行业的快速发展，机遇与挑战并存。

目前国内的电动汽车充电系统常见为下列结构：

充电桩经CAN总线汇集后通过以太网与充电站内上位机连接并通过有线广域网/GPRS将充电站信息汇集至区域管理中心。这样的体系结构能够满足简单的规模化充电桩集成，然而并不能很好地满足技术的发展要求。原因如下：

1、小规模应用时成本高

由于国内住宅小区、办公园区广泛存在无集约化充电桩建设的要求，电动汽车车主有自建充电桩用于自用并分时出租的需求。而前述体系结构在充电桩之上的成本过高，且在此场景下完全没有必要。

2、可扩展性差

国内的移动互联网发展迅猛，强力的后发优势，使我们拥有了便捷地移动支付能力。然而，前述体系结构并不能很好地整合类似于微信支付、支付宝钱包支付等便捷的第三方支付服务。尤其是当与场景1同时出现时，这种技术可扩展性的制约就更加突出。

3、可靠性差

当充电桩通讯故障，例如断网时，前述体系结构不能很好地将充电桩信息进行反馈，以便采取维护措施。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，以解决现有的电动汽车充电桩小规模应用时的整体成本高、可扩展性差和可靠性差的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，包括主控单元和通讯模块，主控单元能够控制电动汽车充电桩执行开启和关闭操作，主控单元设有CAN接口，CAN接口通过CAN总线与通讯模块相连接，主控单元经由通讯模块通过手机移动网络与电动汽车充电桩的后台控制中心相连接，通讯模块包括用于安装SIM卡的卡槽装置、用于读取SIM信息的读卡装置以及用于与手机移动网络连接的无线收发装置，卡槽装置、读卡装置和无线收发装置依次连接。

采用以上技术方案的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，通过在自带CAN接口上外置通讯模块，将CAN转3G或者4G等协议，从而通过手机移动网络传输数据给后台控制中心。后台控制中心在通过网络接收每个电动汽车充电桩的充电数据，如电流，电压，功率(有功和无功功率)，充电量，及电池充电状态等，处理并发送充电/关闭指令。指令通过网络传回各个充电桩。该电动汽车充电桩采取了分散式管理，避免了之前的通信结构还要搭建以太网再传输出去的问题，在通讯模块的卡槽装置中直接放入具有流量功能的SIM卡就能实现该电动汽车充电桩的组网和远程控制。该电动汽车充电桩可快速搭建，省时省力，而且节约建设和维护成本，可以适用于小规模自建电动汽车充电桩的场景，使得电动汽车充电桩的安装建设仅需考虑强电线路的铺建。

在一些实施方式中，通讯模块为3G通讯模块、4G通讯模块或者LTE通讯模块。由此，该电动汽车充电桩的通讯网络的架构更加方便，成本更低，而且可扩展性好，便于搭载多种应用软件，实现便捷的第三方支付服务。

在一些实施方式中，还包括状态监视模块，状态监视模块与主控单元相连接，状态监视模块用于实时监视电动汽车充电桩的工作状态，并将工作状态的信息通过网络发送至后台控制中心。由此，该电动汽车充电桩可以方便地通过联网设备进行监控和管理。

在一些实施方式中，还包括故障自排模块，故障自排模块与状态监视模块和主控单元相连接，当状态监视模块监测到电动汽车充电桩发生故障时，故障自排模块经由通讯模块通过手机移动网络向后台控制中心发送故障信息，并使电动汽车充电桩自动重启来实现故障排除。由此该电动汽车充电桩可靠性好，可以降低充电桩故障时技术人员赴现场干预的几率。

在一些实施方式中，还包括短信收发模块，短信收发模块与主控单元相连接，短信收发模块通过2G或者CDMA等手机通讯网络与后台控制中心独立连接，当电动汽车充电桩工作异常时，短信收发模块向后台控制中心发送短信报告，后台控制中心根据短信报告向短信收发模块发送短信指令，短信收发模块接收到短信指令后，向主控单元发出指令，使电动汽车充电桩执行重启操作。

在一些实施方式中，电动汽车充电桩具有用于管理的唯一识别码，识别码烧录在主控单元内。

在一些实施方式中，后台控制中心为远程云端控制中心。由此该电动汽车充电桩便于远程的集中式管理，并可与现有的电动汽车充电桩管理网络系统并网管理，可用于公司化运营。

在一些实施方式中，后台控制中心为安装有控制软件的手持智能设备。由此，该电动汽车充电桩允许通过云端对充电桩进行授权管理，方便充电桩使用者使用智能手机等手持智能设备实时获取充电桩信息，而且可以通过手持智能设备完成计量计费、金融交易等操作，操作步骤简单、快捷，便于操作者自助操作，可用于电动汽车车主有自建充电桩用于自用并分时出租的情形。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩的结构框图。

图2为图1中通讯装置的结构框图。

图3为图1所示的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩的一种联网控制示意图。

图4为图1所示的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩的另一种联网控制示意图。

图5为图1所示的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩的又一种联网控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1至图2示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩。如图所示，该装置包括主控单元1、通讯模块3、状态监视模块5、故障自排模块6和短信收发模块7。

其中，主控单元1能够控制电动汽车充电桩执行开启和关闭操作。主控单元1设有CAN接口2。CAN接口2通过CAN总线与通讯模块3相连接。主控单元1经由通讯模块3通过手机移动网络与电动汽车充电桩的后台控制中心4相连接。

通讯模块3包括用于安装SIM卡的卡槽装置31、用于读取SIM信息的读卡装置32以及用于与手机移动网络连接的无线收发装置33。卡槽装置31、读卡装置32和无线收发装置33依次连接。

在主控单元1内烧录有用于管理电动汽车充电桩的唯一识别码。

状态监视模块5与主控单元1相连接，用于实时监视电动汽车充电桩的工作状态，并将工作状态的信息通过网络发送至后台控制中心4。

故障自排模块6与状态监视模块5和主控单元1相连接。当状态监视模块监测5到电动汽车充电桩发生故障时，故障自排模块6经由通讯模块3通过手机移动网络向后台控制中心4发送故障信息，并使电动汽车充电桩自动重启来实现故障排除。

短信收发模块7与主控单元1相连接。短信收发模块7通过2G或者CDMA等手机通讯网络与后台控制中心4独立连接。当电动汽车充电桩工作异常时，短信收发模块7向后台控制中心4发送短信报告，后台控制中心4根据短信报告向短信收发模块7发送短信指令，短信收发模块7接收到短信指令后，向主控单元1发出指令，使电动汽车充电桩执行重启操作。

采用以上技术方案的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，通过在自带CAN接口2上外置通讯模块3，将CAN转3G或者4G等协议，从而通过手机移动网络传输数据给后台控制中心4。后台控制中心4在通过网络接收每个电动汽车充电桩的充电数据，如电流，电压，功率(有功和无功功率)，充电量，及电池充电状态等，处理并发送充电/关闭指令。指令通过网络传回各个充电桩。该电动汽车充电桩采取了分散式管理，避免了之前的通信结构还要搭建以太网再传输出去的问题，在通讯模块的卡槽装置31中直接放入具有流量功能的SIM卡就能实现该电动汽车充电桩的组网和远程控制。该电动汽车充电桩可快速搭建，省时省力，而且节约建设和维护成本，可以适用于小规模自建电动汽车充电桩的场景，使得电动汽车充电桩的安装建设仅需考虑强电线路的铺建。

在本实施例中，通讯模块3为3G通讯模块。在其他的实施例中，通讯模块3还可以为4G通讯模块或者LTE通讯模块。该电动汽车充电桩的通讯网络的架构更加方便，成本更低，而且可扩展性好，便于搭载多种应用软件，实现便捷的第三方支付服务。

图3至图5示意性地表示了本实施例中的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A联网控制的三种组建方式：

一、组建方式(1)

图3本实施例中的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A联网控制的一种组建方式。如图所示，一个3G通讯模块3和一个短信收发模块7分别同时与三个基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A连接。后台控制中心4为远程云端控制中心。该组建方式为组合集中式，适用于在同一地点搭建多个基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A的情况。

二、组建方式(2)

图4本实施例中的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A联网控制的另一种组建方式。如图所示，每个基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A分别通过一个3G通讯模块3和一个短信收发模块7与后台控制中心4连接。后台控制中心4为远程云端控制中心。该组建方式为独立集中式，适用于在不同地点搭建多个基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A的情况。

三、组建方式(3)

图5本实施例中的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A联网控制的又一种组建方式。如图所示，与组建方式(2)的不同之处在于后台控制中心4为安装有相关控制软件的智能手机B。基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A经由3G通讯模块3通过3G网络与智能手机B相连接。该电动汽车充电桩允许通过云端对充电桩进行授权管理，方便充电桩使用者使用智能手机B实时获取充电桩信息，而且可以通过智能手机B完成计量计费、金融交易等操作，操作步骤简单、快捷，便于操作者自助操作，可用于电动汽车车主有自建充电桩用于自用并分时出租的情形。

在一些实施方式中，还可以通过加入AP模块，基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A能够形成一个WiFi热点，从而将3G网络转换成WiFi信号网络。智能手机B通过该WiFi信号网络与基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A组网连接。

在实际的应用中，可以根据需要按照以上三种组建方式中的一种或者多种来组建网络，对基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩A进行控制。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，其特征在于，包括主控单元和通讯模块，所述主控单元能够控制所述电动汽车充电桩执行开启和关闭操作，所述主控单元设有CAN接口，所述CAN接口通过CAN总线与所述通讯模块相连接，所述主控单元经由所述通讯模块通过手机移动网络与电动汽车充电桩的后台控制中心相连接，所述通讯模块包括用于安装SIM卡的卡槽装置、用于读取SIM信息的读卡装置以及用于与手机移动网络连接的无线收发装置，所述卡槽装置、所述读卡装置和所述无线收发装置依次连接。

2.根据权利要求1所述的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，其特征在于，所述通讯模块为3G通讯模块、4G通讯模块或者LTE通讯模块。

3.根据权利要求1或2所述的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，其特征在于，还包括状态监视模块，所述状态监视模块与所述主控单元相连接，所述状态监视模块用于实时监视所述电动汽车充电桩的工作状态，并将工作状态的信息通过网络发送至所述后台控制中心。

4.根据权利要求3所述的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，其特征在于，还包括故障自排模块，所述故障自排模块与所述状态监视模块和所述主控单元相连接，当所述状态监视模块监测到所述电动汽车充电桩发生故障时，所述故障自排模块经由所述通讯模块通过手机移动网络向所述后台控制中心发送故障信息，并使所述电动汽车充电桩自动重启来实现故障排除。

5.根据权利要求1或4所述的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，其特征在于，还包括短信收发模块，所述短信收发模块与所述主控单元相连接，所述短信收发模块通过2G或者CDMA等手机通讯网络与所述后台控制中心独立连接，当所述电动汽车充电桩工作异常时，所述短信收发模块向所述后台控制中心发送短信报告，所述后台控制中心根据所述短信报告向所述短信收发模块发送短信指令，所述短信收发模块接收到所述短信指令后，向所述主控单元发出指令，使所述电动汽车充电桩执行重启操作。

6.根据权利要求1所述的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，其特征在于，所述电动汽车充电桩具有用于管理的唯一识别码，所述识别码烧录在所述主控单元内。

7.根据权利要求1所述的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，其特征在于，所述后台控制中心为远程云端控制中心。

8.根据权利要求1所述的基于分布式的多协议可降级电动汽车充电桩，其特征在于，所述后台控制中心为安装有控制软件的手持智能设备。