CN211351787U - 一种基于数据流量技术的充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于数据流量技术的充电装置，包括充电桩和移动端，所述充电桩包含4G模块、刷卡模块、电能采样计算模块、数据验证模块、充电模块、结算模块和数据交互模块，且4G模块与数据验证模块相互连接，所述数据验证模块与充电模块相互连接，且充电模块与结算模块相互连接，所述充电桩与移动端相互连接，所述4G模块与微信程序模块相互连接，且移动端内的微信程序模块分别与充电桩内的数据验证模块和数据交互模块相互连接。该基于数据流量技术的充电装置，方便充电桩通过4G模块进行本地数据处理以及服务器通讯，避免受到建筑物影响，提高了充电桩进行工作的稳定性，同时避免需要主数据源为充电桩提供WIFI局域网通信。

Description

一种基于数据流量技术的充电装置

技术领域

本实用新型涉及充电装置技术领域，具体为一种基于数据流量技术的充电装置。

背景技术

现有的充电桩装置大多采用WIFI数据连通模式用于数据连接交互，而 WIFI数据需要有主数据源，同时WIFI数据受建筑物影响容易出现不稳定的情况，从而可能会导致充电桩无法进行正常工作。针对上述问题，在原有的充电装置的基础上进行创新设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于数据流量技术的充电装置，以解决上述背景技术中提出的现有的充电桩装置大多采用WIFI数据连通模式用于数据连接交互，而WIFI数据需要有主数据源，同时WIFI数据受建筑物影响容易出现不稳定的情况，从而可能会导致充电桩无法进行正常工作的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于数据流量技术的充电装置，包括充电桩和移动端，所述充电桩包含4G模块、刷卡模块、电能采样计算模块、数据验证模块、充电模块、结算模块和数据交互模块，且4G模块与刷卡模块相互连接，所述刷卡模块与电能采样计算模块相互连接，且电能采样计算模块相互连接与数据验证模块相互连接，所述数据验证模块与充电模块相互连接，且充电模块与结算模块相互连接，并且结算模块与数据交互模块相互连接，所述充电桩与移动端相互连接，且移动端同样包含4G 模块，并且移动端还包含微信程序模块，所述4G模块与微信程序模块相互连接，且移动端内的微信程序模块分别与充电桩内的数据验证模块和数据交互模块相互连接。

优选的，所述充电桩内部还包括主控单片机、液晶显示模块、继电器模块、保险丝模块和WIFI模块，主控单片机负责整个充电设备的管理和控制，响应远程控制以及将设备状态上报至远程服务器，液晶显示模块显示设备当前的网络连接状态、设备ID、当前时间以及设备当前充电状态，继电器进行充电线路的开关操作，每一路继电器的输出端串联一个快断保险丝，当发生电流过大或者短路时，立即熔断，防止异常的发生。

优选的，所述充电模块内部设置有触发单元，充电模块在验证用户的充电选择之后其内部的触发单元触发充电系统，使得充电模块开始进行充电工作，充电功能执行完毕触发单元则触发充电模块的断电系统，充电模块停止工作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于数据流量技术的充电装置，

1、方便充电桩通过4G模块进行本地数据处理以及服务器通讯，避免受到建筑物影响，提高了充电桩进行工作的稳定性，同时避免需要主数据源为充电桩提供WIFI局域网通信；

2、提高了充电桩工作的安全性，避免无关人员通过传统的WIFI网络窃取用户隐私，提高了用户的信息安全程度，提高了用户对充电桩进行使用的便捷性。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型数据验证模块结构示意图；

图3为本实用新型流程结构示意图；

图4为本实用新型计量芯片RN8209C电路结构示意图；

图5为本实用新型交流电流采样电路结构示意图；

图6为本实用新型交流电压采样电路结构示意图。

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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种基于数据流量技术的充电装置，包括充电桩和移动端，充电桩包含4G模块、刷卡模块、电能采样计算模块、数据验证模块、充电模块、结算模块和数据交互模块，且4G模块与刷卡模块相互连接，刷卡模块与电能采样计算模块相互连接，且电能采样计算模块相互连接与数据验证模块相互连接，4G模块具有全网通(支持移动、电信和联通)功能，且在4G网络没有覆盖的地方具有GPRS功能，最大限度的保证设备具有联网功能，4G模块通过MQTT协议接入到阿里云，通过消息队列技术来保证接入的稳健性和并发性，同时利用MQTT协议Qos1和应用层的 PING来维持网络链接，能在10分钟内感知到丢网，并立即实施重连，以保证网络连接到持续性，方便充电桩与移动端之间进行信息数据连通处理；

充电桩内部还包括主控单片机、液晶显示模块、继电器模块、保险丝模块和WIFI模块，主控单片机负责整个充电设备的管理和控制，响应远程控制以及将设备状态上报至远程服务器，液晶显示模块显示设备当前的网络连接状态、设备ID、当前时间以及设备当前充电状态，继电器进行充电线路的开关操作，每一路继电器的输出端串联一个快断保险丝，当发生电流过大或者短路时，立即熔断，防止异常的发生，刷卡模块感知外接的刷卡操作，当有刷卡操作发生时，卡为有效卡并且余额充足，则执行充电操作，充电桩通过 WIFI模块或者4G模块联网，优先使用WIFI模块，系统上电时，首先通过WIFI 进行联网，如果联网成功，则通过WIFI和远程服务器进行正常的交互，如果 WIFI联网失败，设备尝试3次之后依然无法驻网，则设备开始进行GPRS/4G 联网，如果GPRS/4G联网成功，则设备通过GPRS/4G和远程服务器进行正常的交互，如果WIFI和GPRS/4G都联网失败，则设备通过离线卡提供充电操作， WIFI和GPRS/4G的找网流程，每15分钟尝试一次，一旦找网成功，则立即切换到联网状态，充电桩采用RN8209C电表级计量模块对每路的充电电压和电流进行实时检测，电压计量通过ZMPT107隔离电压采样互感器进行，电流采样通过ZMCT102电流采样互感器进行，当实时电压超过额定电压的10％，并且持续5分钟，则设备进入过压故障保护状态，切断所有的充电操作并上报到远程服务器，设备实时采样每路充电口的电流，当电流超过充电口的额定充电功率的15％时，3秒内切断充电操作，并报告至远程服务器，远程服务器可以设定充电端口的最大充电功率(该功率必须小于充电口的额定功率)，在充电过程中，如果充电功率大于设定功率，则终止充电操作并上报到远程服务器；

充电模块内部设置有触发单元，充电模块在验证用户的充电选择之后其内部的触发单元触发充电系统，使得充电模块开始进行充电工作，充电功能执行完毕触发单元则触发充电模块的断电系统，充电模块停止工作，避免造成电量浪费，同时提高了用电的安全性，结算模块包含充电时间结算以及对应的充电费用结算，在用户完成充电套餐选择之后根据选择的充电时间同时结算出对应费用，从而在用户的对应账户内扣除对应的费用，方便根据充电时间进行收费，数据交互模块用于充电桩与移动端之间的数据交互，数据交互模块将结算模块结算的费用明细信息同步传输至用户移动端，用户可以进行查询，管理者可以通过电能采样计算模块实时统计电量，功率，平均功率，瞬时功率，电能采样通过专用的计量芯片RN8209C来实现，通过电流互感器 ZMCT102和电压互感器ZMPT107进行隔离采样，采样信息差分输入到计量芯片，计量芯片通过计算后通过串口和单片机通讯，单片机通过串口查询，得到实时的电压、电流和功率值，及时有效的报告移动端使用用户及时修复蓄电池或者更换蓄电池，来杜绝因为电瓶老化引起的自燃为避免火灾起到了积极的作用，本设备相关技术参数设置均可以通过网络远程设置过流，过压报警等，同时我们还可以根据相关模块的检测，来判断用户充电器充电的状态，来提醒用户购买的充电器的质量是否符合充电标准，有利于用户了解收费明细，方便后期进行消费查询，充电桩与移动端相互连接，且移动端同样包含4G模块，并且移动端还包含微信程序模块，4G模块与微信程序模块相互连接，且移动端内的微信程序模块分别与充电桩内的数据验证模块和数据交互模块相互连接，微信程序模块的实时收发信息以及相关的推送信息服务功能，在设备通过电能采样计算模块检测充电开始结束状态，通过4G模块与数据服务器连接，数据服务器与微信程序模块实时同步推送消息服务，从而使用户收到结束状态的不同来判断是否是正常的充满自断，还是插头被拔出，或者是被偷盗，此功能因为实时作用，所以对及时发现车子偷盗上起到了积极的作用。

工作原理：首先当用户需要进行充电时，打开手机，通过手机扫描充电桩上的二维码，此时手机移动端内的4G模块为微信程序模块提供网络数据服务，而移动端内的微信程序模块则与充电桩内的数据验证模块进行连通，输入手机号码以及手机验证码即可进行验证注册，而同时数据验证模块则通过 4G模块提供的网络数据服务将对应的用户信息数据存储进本地数据库以及上传到服务器，用户可以通过移动端选择自己的充电口以及充电套餐(而IC卡用户则只需要手持通过授权的IC卡在充电桩上进行刷卡，数据验证模块对IC 卡的权限进行验证，验证通过即可进入下一步骤)，此时充电模块被触发，充电模块立即执行充电方案，而结算模块则同步计算出需要支付的费用通过数据交互模块交互至移动端进行扣费，同时生成消费记录信息传输至移动端进行保存，方便后期用户查询，当充电套餐执行结束之后，充电模块自动关闭，避免出现用电事故以及浪费电力，这样一种基于数据流量技术的充电装置方便人们的使用。另外针对三大网络供应商网络覆盖不到的地方，此充电装置可以本地单机运行刷卡充电程序，无需和数据服务器通讯验证，只做本地密钥的简单验证，验证卡的合法性(基于是否授权的卡)和卡内余额是否足够支付充电费用，满足以上两个条件则给予充电。也就是说此套产品支持微信小程序充电，实时在线的IC卡充电以及无网络环境的单机卡充电三种充电方式。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种基于数据流量技术的充电装置，包括充电桩和移动端，其特征在于：所述充电桩包含4G模块、刷卡模块、电能采样计算模块、数据验证模块、充电模块、结算模块和数据交互模块，且4G模块与刷卡模块相互连接，所述刷卡模块与电能采样计算模块相互连接，且电能采样计算模块相互连接与数据验证模块相互连接，所述数据验证模块与充电模块相互连接，且充电模块与结算模块相互连接，并且结算模块与数据交互模块相互连接，所述充电桩与移动端相互连接，且移动端同样包含4G模块，并且移动端还包含微信程序模块，所述4G模块与微信程序模块相互连接，且移动端内的微信程序模块分别与充电桩内的数据验证模块和数据交互模块相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据流量技术的充电装置，其特征在于：所述充电桩内部还包括主控单片机、液晶显示模块、继电器模块、保险丝模块和WIFI模块，主控单片机负责整个充电设备的管理和控制，响应远程控制以及将设备状态上报至远程服务器，液晶显示模块显示设备当前的网络连接状态、设备ID、当前时间以及设备当前充电状态，继电器进行充电线路的开关操作，每一路继电器的输出端串联一个快断保险丝，当发生电流过大或者短路时，立即熔断，防止异常的发生。

3.根据权利要求1所述的一种基于数据流量技术的充电装置，其特征在于：所述充电模块内部设置有触发单元，充电模块在验证用户的充电选择之后其内部的触发单元触发充电系统，使得充电模块开始进行充电工作，充电功能执行完毕触发单元则触发充电模块的断电系统，充电模块停止工作。

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