CN210554278U - 一种基于窄带物联网的充电桩控制系统 - Google Patents

一种基于窄带物联网的充电桩控制系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种基于窄带物联网的充电桩控制系统，包括充电桩以及与其无线连接实现信息交互的充电桩APP管理平台，所述充电桩包括中央控制器、NB‑IoT模块、功率开关、充电电路和充电插接头，所述NB‑IoT模块与中央控制器之间双向通信连接，所述功率开关受控连接于所述中央控制器，经所述功率开关开合实现控制所述充电电路和所述充电插接头通断连接状态。充电插接头接入状态下自动判断控制开关合闸启动充电电路输出，对充电桩电路进行分开管理，实现整体充电桩更低功耗，节约能源，降低成本。

Description

一种基于窄带物联网的充电桩控制系统
【技术领域】
本实用新型属于充电桩技术领域，具体涉及一种基于窄带物联网的充电桩控制系统。
【背景技术】
充电桩的功能类似于加油站里面的加油机，安装方式可以有多种，可以固定在底面、墙壁和公共建筑和居民小区停车场或充电站内，根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。
随着现代环保意识普遍推广，电动汽车的使用量也日益增加，电动汽车使用量增多的同时需要有更多充电桩建设来满足充电的需求，所以在大城市逐渐建设充电桩，同时充电技术也不停的在发展更新。
现在的充电桩都结合互联网使用，基本上通过充电桩APP平台即可远程操控，但是都是基于“软开关”的方式进行启动、关闭，所以，这种方式会使电子电路中必须时刻处于待机的状态下，在充电桩不对外充电的状态下，总是处于待机的状态，特别是对于功率转换和处置电源这种大功率元件而言，长时间的待机会损耗不少的能源。
还有，已知绝大部分充电桩不具备远程大功率供电的“硬开关”来实现待机控制，均采用需要消耗能源维持待机状态的处理方法。对于现在全球主张推广的节约能耗的理念，需要一种基于更小待机功耗又能在非平台数据通讯情况下及时远程通过APP启动充电桩工作充电的系统来解决现有技术的弊端。
【实用新型内容】
为了解决背景技术中存在的现有问题，本实用新型采用了一种基于窄带物联网的充电桩控制系统，结合物联网NB-IoT模块通讯功能，监测单元对电路输出功率自动监测后控制功率开关分合控制充电电路和充电插接头匹配连接状态，消除后级电路待机消耗功率，实现低功耗的“冷启动”方式。
本实用新型采用以下的技术方案：
一种基于窄带物联网的充电桩控制系统，包括充电桩以及与其无线连接实现信息交互的充电桩APP管理平台，所述充电桩包括中央控制器、NB-IOT模块、功率开关、充电电路和充电插接头，所述NB-IOT模块与中央控制器之间双向通信连接，向所述中央控制器传递信息指令，所述功率开关受控连接于所述中央控制器，所述功率开关包括电机单元、合分闸驱动单元和机械开关，所述合分闸驱动单元电性连接所述电机单元和机械开关，所述充电电路电连接所述机械开关、充电插接头，所述充电插接头电性连接所述中央控制器，经所述功率开关开合实现控制所述充电电路和所述充电插接头通断连接状态。
进一步的，所述充电桩还包括监测单元，其电性接入所述中央控制器以及功率开关。
进一步的，所述监测单元检测充电电路输出功率并将信号传送至所述中央控制器做出反馈指令，所述合分闸驱动单元对反馈指令处理判断后控制所述机械开关做出开关的通断且同时将状态反馈于所述中央控制器。
进一步的，所述充电桩还包括工作电源用于为所述中央控制器供电。
进一步的，所述充电桩还包括功率电源，其为所述功率开关供电。
进一步的，所述充电桩还包括有输入键盘和LED显示屏，所述输入键盘、LED显示屏均设于充电桩上并连接中央控制器用于进行指令键入和信息显示。
进一步的，所述NB-IoT模块采用MDM9206。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型加入具窄带物联网技术的NB-IoT通讯模块与充电桩APP管理平台进行信息传递交互，实现远程控制，监测单元检测对充电电路中所输出功率趋于零状态下，自动驱动开关分闸切断后级充电电路的供电状态，在不使用状态下后级充电电路的零功率消耗，充电插接头状态同时可以反馈给控制器进行开关合分闸的反操作，充电插接头接入状态下自动判断控制开关合闸启动充电电路输出，真正实现整体充电桩更低功耗，节约能源，降低成本。
【附图说明】
图1是本实用新型系统结构框图；
图2是本实用新型中功率开关的控制流程图。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，一下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不限用于本实用新型。
本方案提出了一种基于窄带物联网的充电桩控制系统，如图1所示，它括充电桩以及与其无线连接实现信息交互的充电桩APP管理平台，其中充电桩包括有NB-IoT模块，所述NB-IoT模块采用MDM9206，NB-IOT是时下最具代表性的多模多频芯片，为窄带和多年电池寿命下一代物联网产品和服务提供可靠和优化的蜂窝连接，它还不仅是通信的芯片，同时也是一个系统控制器，具有多种优点、低功耗、低带宽，续航能力强。
所述充电桩包括中央控制器、功率开关、充电电路和充电插接头，所述NB-IoT模块与中央控制器之间双向通信连接，向所述中央控制器传递信息指令，NB-IoT模块和充电桩APP管理平台通信对接，对中央控制器所发送的数据和信息发送到充电桩APP管理平台上，同时接受并解析充电桩APP管理平台上下发的用户指令。
所述功率开关受控连接于所述中央控制器，所述功率开关包括电机单元、合分闸驱动单元和机械开关，所述合分闸驱动单元电性连接所述电机单元和机械开关，所述充电电路电连接所述机械开关、充电插接头，所述充电插接头电性连接所述中央控制器，经所述功率开关开合实现控制所述充电电路和所述充电插接头通断连接状态。中央控制器将反馈指令传递给电机单元，电机单元是一个驱动元件，合分闸驱动单元处理指令控制机械开关的开合，机械开关合上后，后级的充电电路处于断路的状态，因此充电桩不工作时后级电路功率零消耗，进行电路分级管理的模式，减少电路中待机下功率损耗，机械开关合上，后级电路接通进行工作，完全自动的控制，无需人工参与。
作为最佳实施例，如图1，所述充电桩还包括监测单元，其电性接入所述中央控制器以及功率开关。所述监测单元检测充电电路输出功率并将信号传送至所述中央控制器做出反馈指令，所述合分闸驱动单元对反馈指令处理判断后控制所述机械开关做出开关的通断且同时将状态反馈于所述中央控制器。检测单元作为本方案中的重要部件之一，它起到了对充电电路中的输出功率进行时刻准确的检测，本充电桩对功率输出管理采用的是“趋于零”的检测方法，通常电路为“零”的管理方法，对于现有的充电桩电路中后级负载电路已经进入待机状态后进入低功耗的全待机状态，但是输出电路显然是有待机功耗的状态，全级电路都是出于有功耗的待机状态下等待接收管理平台的指令触发，日积月累增加了不少的能源消耗。
其中，如图2，功率开关的工作过程如下：
(1)监测单元对充电电路输出功率检测并将检测后结果打包发送到中央控制器；
(2)中央控制器解析输出功率是否趋近零，判断功率开关是否已经分闸，如果功率开关处于合闸状态下即发送指令触发机械开关进行分闸，切断后级充电电路，并同步将状态信息同步发送到中央控制器并在充电桩APP管理平台上显示；
(3)充电插接头可以反向控制功率开关，即用户将充电插接头接入充电时，中央控制器判断功率开关是否闭合，如果分闸下控制其合闸接通充电电路供电，同时信息反馈到控制中心在充电桩APP管理平台上处理。
其次，所述充电桩还包括工作电源用于为所述中央控制器供电。
所述充电桩还包括功率电源，其为所述功率开关供电。充电桩中两个分开的电源为不同的两级电路部件供电，工作电源时刻为控制中心供电，功率电源为后级的功率开关供电，这样一来在功率开关合闸后，后级的电路处于不接通，零功率消耗，同时保证控制中心不断电进行低功率工作，进行多级电路的分开供电管理，在用户充电需求下能够自动判断快速启动接通电路，不充电时自动切断后级充电电路降低充电桩的待机功率消耗，从而达到了更低功率的消耗。
最后的，所述充电桩还包括有输入键盘和LED显示屏，所述输入键盘、LED显示屏均设于充电桩上并连接中央控制器用于进行指令键入和信息显示。中央控制器将充电桩状态信息集合在LED显示屏上显示，提供可视化的图形界面，用户通过注册的账户登入，选择充电金额，启动充电即可，还可以查询历史充电记录；需要时经输入键盘对信息键入，中央控制器执行指令，使用方便并且简单明了。
本实用新型的优点在于：
本实用新型加入具窄带物联网技术的NB-IoT通讯模块与充电桩APP管理平台进行信息传递交互，实现远程控制，监测单元检测对充电电路中所输出功率趋于零状态下，自动驱动开关分闸切断后级充电电路的供电状态，在不使用状态下后级充电电路的零功率消耗，充电插接头状态同时可以反馈给控制器进行开关合分闸的反操作，充电插接头接入状态下自动判断控制开关合闸启动充电电路输出，真正实现整体充电桩更低功耗，节约能源，降低成本。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其他的不脱离其精神实质和必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (7)

1.一种基于窄带物联网的充电桩控制系统，包括充电桩以及与其无线连接实现信息交互的充电桩APP管理平台，其特征在于：所述充电桩包括中央控制器、NB-IoT模块、功率开关、充电电路和充电插接头，所述NB-IoT模块与中央控制器之间双向通信连接，向所述中央控制器传递信息指令，所述功率开关受控连接于所述中央控制器，所述功率开关包括电机单元、合分闸驱动单元和机械开关，所述合分闸驱动单元电性连接所述电机单元和机械开关，所述充电电路电连接所述机械开关、充电插接头，所述充电插接头电性连接所述中央控制器，经所述功率开关开合实现控制所述充电电路和所述充电插接头通断连接状态。
2.如权利要求1所述的一种基于窄带物联网的充电桩控制系统，其特征在于：所述充电桩还包括监测单元，其电性接入所述中央控制器以及功率开关。
3.如权利要求2所述的一种基于窄带物联网的充电桩控制系统，其特征在于：所述监测单元检测充电电路输出功率并将信号传送至所述中央控制器做出反馈指令，所述合分闸驱动单元对反馈指令处理判断后控制所述机械开关做出开关的通断且同时将状态反馈于所述中央控制器。
4.如权利要求1所述的一种基于窄带物联网的充电桩控制系统，其特征在于：所述充电桩还包括工作电源用于为所述中央控制器供电。
5.如权利要求1所述的一种基于窄带物联网的充电桩控制系统，其特征在于：所述充电桩还包括功率电源，其为所述功率开关供电。
6.如权利要求1所述的一种基于窄带物联网的充电桩控制系统，其特征在于：所述充电桩还包括有输入键盘和LED显示屏，所述输入键盘、LED显示屏均设于充电桩上并连接中央控制器用于进行指令键入和信息显示。
7.如权利要求1所述的一种基于窄带物联网的充电桩控制系统，其特征在于：所述NB-IoT模块采用MDM9206。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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