CN208209587U - 一种基于nbiot协议的充电桩能源管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于NBIOT协议的充电桩能源管理系统，涉及充电设备技术领域。本实用新型包括伏电池板、蓄电池、第一电压传感器、第一电流传感器、直流电表、第二电压传感器、第二电流传感器、交流电表、交流电输出装置、微控制器、NBIOT通信模块、后台处理器和客户端。本实用新型通过NBIOT模块来传送数据提高了数据传送的效率且因NBIOT耗能小也能起到一定的节能的作用；通过设置光伏电池板能够将太阳能转化为电能存储在蓄电池中为充电桩提供一部分电力减轻电网的负担，充电桩的充电电压或电流出现异常时车主通过客户端能够查看到异常的信息，避免了车主将车开到充电桩才发现充电桩不能使用，提高了车主的满意度。
Description
技术领域
本实用新型属于充电设备技术领域，特别是涉及一种基于NBIOT协议的充电桩能源管理系统。
背景技术
基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。
随时人们对环境保护的意识逐渐增强电动汽车的使用也越来越普遍，充电桩是给电动汽车补充电能的设备，因充电桩往往建的比较分散有些甚至建在通讯信号差的地下室，分散的充电桩管理起来比较麻烦，车主不能提前知道充电桩是否损坏，给车主较差的体验感，同时，现有的充电桩能源全部来源电网增大了市电的负担。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于NBIOT协议的充电桩能源管理系统，通过设置光伏电池板、设置NBIOT通信模块将充电桩的直流电信息和交流电信息传送到后台，后台经比较分析后将结果反馈到各个充电桩的微控制器和客户端，微控制器控制充电桩停止对外供电，用户通过客户端能够查询到充电桩的工作状态是否正常，解决了现有因充电桩往往建的比较分散有些甚至建在通讯信号差的地下室，分散的充电桩管理起来比较麻烦，车主不能提前知道充电桩是否损坏，给车主较差的体验感，同时，现有的充电桩能源全部来源电网增大了市电的负担问题。
为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型为一种基于NBIOT协议的充电桩能源管理系统，包括光伏电池板、蓄电池、第一电压传感器、第一电流传感器、直流电表、第二电压传感器、第二电流传感器、交流电表、交流电输出装置、微控制器、NBIOT通信模块、后台处理器和客户端；
所述光伏电池板安装在充电桩的顶部，所述光伏电池板与蓄电池相连；所述蓄电池的输出端与充电桩上的直流输出接口相连用于直接输出直流电；
所述第一电压传感器、第一电流传感器、直流电表均与蓄电池相连；所述第一电压传感器、第一电流传感器、直流电表均与微控制器相连；
所述第二电压传感器、第二电流传感器、交流电表均与交流电输出装置相连；所述第二电压传感器、第二电流传感器、交流电表均与微控制器相连；
所述微控制器与NBIOT通信模块相连，所述NBIOT通信模块与后台处理器相连；所述后台处理器通过NBIOT通信模块与客户端相连。
进一步地，所述微控器采用低功耗MSP430F5437，第一电压传感器、第一电流传感器、第二电压传感器、第二电流传感器、直流电表、交流电表分别连接到MSP430F5437的AD1接口到AD6接口，所述NBIOT通信模块连接到MSP430F5437的串口1。
进一步地，所述后台处理器内预设有电流范围和电压范围，当后台处理器接收到微处理器通过NBIOT模块传送来的电压值和电流值与预设值进行对比，当电压值不在预设的电压范围内或者电流值不在预设的电流范围内时，后台处理器判断充电桩充电异常，并将异常结果通过NBIOT模块传送到微处理器，微处理器控制充电桩停止对外供电；同时后台处理器将异常结果传送到客户端。
进一步地，还包括显示器，所述显示器与微控制器相连，所述显示器用于显示蓄电池内的电量、电流、电压，显示交流电的电压、电流。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过NBIOT模块来传送数据提高了数据传送的效率且因NBIOT耗能小也能起到一定的节能的作用。通过设置光伏电池板能够将太阳能转化为电能存储在蓄电池中为充电桩提供一部分电力减轻电网的负担，充电桩的充电电压或电流出现异常时车主通过客户端能够查看到异常的信息，避免了车主将车开到充电桩才发现充电桩不能使用，提高了车主的满意度。通过直流电表和交流电表对用电量的记录方便后台统计分析每月光伏电池板提供的电量和电网提供的电量，为后续充电桩的改进提供依据。
当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1所示，本实用新型为一种基于NBIOT协议的充电桩能源管理系统，包括光伏电池板、蓄电池、第一电压传感器、第一电流传感器、直流电表、第二电压传感器、第二电流传感器、交流电表、交流电输出装置、微控制器、NBIOT通信模块、后台处理器和客户端；
光伏电池板安装在充电桩的顶部，光伏电池板与蓄电池相连，光伏电池板将太阳能转变为电能存储到蓄电池中；蓄电池的输出端与充电桩上的直流输出接口相连用于直接输出直流电；如此，蓄电池可以直接为电动车提供直流电，电动车充电时可以自由选择充直流电还是交流电。
第一电压传感器、第一电流传感器、直流电表均与蓄电池相连；第一电压传感器、第一电流传感器、直流电表均与微控制器相连；第一电压传感器、第一电流传感器、直流电表用于测量蓄电池的电压、电流和直流电的使用量并将检测的直流电压数据、直流电流数据和直流电的使用量数据传送到微控制器；
第二电压传感器、第二电流传感器、交流电表均与交流电输出装置相连；第二电压传感器、第二电流传感器、交流电表均与微控制器相连；第二电压传感器、第二电流传感器、交流电表用于测量交流电的电压、电流和交流电的使用量并将检测到的交流电压数据、交流电的电流数据和交流电的使用量数据传送到微控制器；
微控制器与NBIOT通信模块相连，NBIOT通信模块与后台处理器相连,具体实施时NBIOT通信模块型号为BC95；后台处理器通过NBIOT通信模块与客户端相连。微控制器将接收的相关数据经NBIOT通信模块发送到后台处理器，后台处理器对接收到的数据进行分析比较判断充电桩的输出电压和电流是否正常，当出现异常时后台将异常的原有反馈给微控制器，微控制器对相应的故障做出反应，例如直流电的电压或者电流有问题则微控制器控制蓄电池停止向外供电；当出现异常时后台同时将异常信息反馈到客户端，车主通过客户端可以查看到充电桩的故障原因，为车主选择其他的充电桩提供参考，避免车主将车开到充电桩处才发现充电桩有问题再去选择其他的充电桩，即浪费车主的时间又让车主有比较差的体验感。后台处理器记录直流电的使用量数据和交流电的使用量数据，以月为单位对两组数据进行比较分析，可以知道光伏电池板每月为充电桩提供的电量占总电量的比例，为后续充电桩的改进提供依据。
其中，微控器采用低功耗MSP430F5437，第一电压传感器、第一电流传感器、第二电压传感器、第二电流传感器、直流电表、交流电表分别连接到MSP430F5437的AD1接口到AD6接口，NBIOT通信模块连接到MSP430F5437的串口1。
其中，后台处理器内预设有电流范围和电压范围，当后台处理器接收到微处理器通过NBIOT模块传送来的电压值和电流值与预设值进行对比，当电压值不在预设的电压范围内或者电流值不在预设的电流范围内时，后台处理器判断充电桩充电异常，并将异常结果通过NBIOT模块传送到微处理器，微处理器控制充电桩停止对外供电；同时后台处理器将异常结果传送到客户端。
其中，还包括显示器，显示器与微控制器相连，显示器用于显示蓄电池内的电量、电流、电压，显示交流电的电压、电流。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (4)
1.一种基于NBIOT协议的充电桩能源管理系统，其特征在于，包括光伏电池板、蓄电池、第一电压传感器、第一电流传感器、直流电表、第二电压传感器、第二电流传感器、交流电表、交流电输出装置、微控制器、NBIOT通信模块、后台处理器和客户端；
所述光伏电池板安装在充电桩的顶部，所述光伏电池板与蓄电池相连；所述蓄电池的输出端与充电桩上的直流输出接口相连用于直接输出直流电；
所述第一电压传感器、第一电流传感器、直流电表均与蓄电池相连；所述第一电压传感器、第一电流传感器、直流电表均与微控制器相连；
所述第二电压传感器、第二电流传感器、交流电表均与交流电输出装置相连；所述第二电压传感器、第二电流传感器、交流电表均与微控制器相连；
所述微控制器与NBIOT通信模块相连，所述NBIOT通信模块与后台处理器相连；所述后台处理器通过NBIOT通信模块与客户端相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于NBIOT协议的充电桩能源管理系统，其特征在于，所述微控制器采用低功耗MSP430F5437，第一电压传感器、第一电流传感器、第二电压传感器、第二电流传感器、直流电表、交流电表分别连接到MSP430F5437的AD1接口到AD6接口，所述NBIOT通信模块连接到MSP430F5437的串口1。
3.根据权利要求1所述的一种基于NBIOT协议的充电桩能源管理系统，其特征在于，所述后台处理器内预设有电流范围和电压范围，当后台处理器接收到微处理器通过NBIOT模块传送来的电压值和电流值与预设值进行对比，当电压值不在预设的电压范围内或者电流值不在预设的电流范围内时，后台处理器判断充电桩充电异常，并将异常结果通过NBIOT模块传送到微处理器，微处理器控制充电桩停止对外供电；同时后台处理器将异常结果传送到客户端。
4.根据权利要求1所述的一种基于NBIOT协议的充电桩能源管理系统，其特征在于，还包括显示器，所述显示器与微控制器相连，所述显示器用于显示蓄电池内的电量、电流、电压，显示交流电的电压、电流。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109501632A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-22 | 国网北京市电力公司 | 充电桩的充电方法、装置、存储介质和处理器 |
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2018
- 2018-05-28 CN CN201820803351.XU patent/CN208209587U/zh not_active Expired - Fee Related
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