CN213138524U - 一种充电桩数据实时存储记录装置 - Google Patents

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雷明龙
陈方景
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Abstract

本实用新型涉及一种充电桩数据实时存储记录装置，包括请求端和接收端，接收端包括电源、射频识别模块、主控单元、通断控制单元、计时器、功率采集器、存储器和无线通信单元，射频识别模块、通断控制单元、计时器、功率采集器、存储器和无线通信单元均与主控单元连接，通断控制单元用于控制充电桩输出的通断；请求端包括射频识别标签，射频识别模块与射频识别标签通讯连接；通过射频识别技术获取充电请求端的身份信息，充电过程中通过功率采集器和计时器获取充电功率和充电时间，通过无线通信单元远程发送的同时记录在本地的存储器中，避免数据丢失，同时设置独立的电源，避免充电桩突然断电时造成存储器的意外数据丢失。

Description

一种充电桩数据实时存储记录装置
技术领域
本实用新型涉及充电桩技术领域，具体是一种充电桩数据实时存储记录装置。
背景技术
目前，电动车正在迅猛发展，续航里程也在不断地提高，从最开始的及时公里到几百公里，相信在不久的将来电动车将会完全替代燃油车。但是现目前制约电动车发展的除开电池技术以外还有充电桩，目前充电桩的分布数量和密度还不能完全支撑电动汽车行业，因此充电桩技术将会作为电动汽车必不可少的配套设施共同发展。
现有的充电桩无本地数据存储装置，导致部分装置经常出现断网后设备与后台监控系统通讯中断致使交易记录丢失现象，而外部网络环境好坏和充电桩自身系统问题都可能引起网络信号变差或者网络中断，尤其在边远山区恶劣环境下,因网络信号传播的不到位更会影响交易记录完整性，从而影响充电系统的正常运营造成不必要的经济损失。而在现有的充电标准及要求中对本地数据存储是没有要求的。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种充电桩数据实时存储记录装置，能够对充电桩的使用数据进行远程发送，同时存储在本地。
本实用新型的一种充电桩数据实时存储记录装置，包括请求端和接收端，接收端包括电源、射频识别模块、主控单元、通断控制单元、计时器、功率采集器、存储器和无线通信单元，所述射频识别模块、通断控制单元、计时器、功率采集器、存储器和无线通信单元均与所述主控单元连接，所述通断控制单元用于控制充电桩输出的通断；所述请求端包括射频识别标签，所述射频识别模块与射频识别标签通讯连接。
请求端在请求充电时，将射频识别标签与射频识别模块进行匹配通信，射频识别模块获取射频识别标签的信息后，主控单元驱动通断控制单元，使得充电桩的输出端可以输出电源，同时计时器进行计时，功率采集器同时开始采集与充电时间对应的功率信息，从而获得时间与功率对应的曲线，充电完毕后即可通过积分计算获得整个充电过程所消耗的电能数据，并通过无线通信单元远程发送，同时在存储器中与射频识别标签的对应信息一并存储，接收端的电源为独立可拆卸式的电池，避免充电桩故障时影响接收端的正常工作和存储器的数据丢失。
进一步，所述主控单元为STM32单片机。
进一步，所述射频识别模块为NFC读写器，NFC读写器与STM32单片机通过串口连接，所述射频识别标签为NFC标签。
进一步，所述通断控制单元包括三极管、开关电源和电磁继电器，三极管的基极通过电阻与所述STM32单片机的IO引脚连接，三极管的集电极与开关电源连接，三极管的发射极与电磁继电器连接的一端，电磁继电器的另一端接地；电磁继电器作为开关控制充电桩的输出端的通断。
进一步，所述计时器为与所述STM单片机的IO引脚连接的时钟电路。
进一步，所述功率采集器为霍尔传感器，霍尔传感器与所述STM32单片机上具有AD功能的IO引脚连接。
进一步，所述无线通信单元为4G模块，4G模块通过串口与所述STM32单片机连接。
进一步，所述电源为锂电池，锂电池通过电源适配器与充电桩的输出端连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种充电桩数据实时存储记录装置，通过射频识别技术获取充电请求端的身份信息，充电过程中通过功率采集器和计时器获取充电功率和充电时间，通过无线通信单元远程发送的同时记录在本地的存储器中，避免数据丢失，同时设置独立的电源，避免充电桩突然断电时造成存储器的意外数据丢失。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的通断控制单元的结构示意图。
具体实施方式
如图1-图2所示：本实施例的一种充电桩数据实时存储记录装置，包括请求端和接收端，接收端包括电源、射频识别模块、主控单元、通断控制单元、计时器、功率采集器、存储器和无线通信单元，射频识别模块、通断控制单元、计时器、功率采集器、存储器和无线通信单元均与主控单元连接，通断控制单元用于控制充电桩输出的通断；请求端包括射频识别标签，射频识别模块与射频识别标签通讯连接。
本实用新型的一种充电桩数据实时存储记录装置，通过射频识别技术获取充电请求端的身份信息，充电过程中通过功率采集器和计时器获取充电功率和充电时间，通过无线通信单元远程发送的同时记录在本地的存储器中，避免数据丢失，同时设置独立的电源，避免充电桩突然断电时造成存储器的意外数据丢失。
本实施例中，主控单元为STM32单片机，stm32是由STMicroelectronic公司开发的32位微处理器集成电路。其内核是Arm的Cortex架构。I/O口众多,功能强大，因此使用STM32系列单片机控制接收端。
本实施例中，射频识别模块为NFC读写器，NFC读写器与STM32单片机通过串口连接，射频识别标签为NFC标签，NFC标签中包含身份信息和余额信息，NFC读写器识别NFC标签中的身份信息，验证通过后控制通断控制单元连通充电桩内的电源和输出端，即可进行充电，充电结束后NFC读写器根据STM32单片机计算的耗电量计算费用进行并写入NFC标签中，进行余额信息修改。
本实施例中，通断控制单元包括三极管T1、开关电源VCC和电磁继电器D1，三极管T1的基极通过电阻R1与STM32单片机的IO引脚连接，三极管T1的集电极与开关电源VCC连接，三极管T1的发射极与电磁继电器D1连接的一端，电磁继电器D1的另一端接地；电磁继电器D1作为开关控制充电桩的输出端的通断，三极管T1作为一个开关实现利用IO引脚与电阻R1产生的小电流控制集电极和发射极之间的大电流，从而控制电磁继电器D1的工作，电磁继电器D1接入充电桩内部电源和输出端的连线中，作为控制开关控制充电桩的输出端的通断。
本实施例中，计时器为与STM单片机的IO引脚连接的时钟电路，主要包括电容C1，C2和晶振X1，为现有技术，故不赘述。
本实施例中，功率采集器为霍尔传感器，霍尔传感器与STM32单片机上具有AD功能的IO引脚连接，霍尔传感器可以采集充电桩输出端产生的电流和电压，不同时间点对应的电流和电压是不同的，因此需要根据计时器产生的一定的频率确定霍尔传感器的采集频率对功率进行离散地统计，从而获得离散的时间和功率的对应曲线，积分计算接口获得较为精确的总耗电量。
本实施例中，无线通信单元为4G模块，4G模块通过串口与STM32单片机连接，利用移动网络将采集的电量信息、身份信息等信息发送给远程的管理端。
本实施例中，电源为锂电池，锂电池通过电源适配器与充电桩的输出端连接，保持锂电池一直都为满电量，即便是充电桩突然停电，存储器也不会因为突然掉电而丢失数据。
具体实施步骤如下：请求端在请求充电时，将NFC标签与NFC读写器进行匹配通信，NFC读写器获取NFC标签内部包含的身份信息和余额信息后，STM32单片机的IO引脚产生一个电平给三极管T1的基极，电平通过电阻R1后产生小电流，从而使得三极管T1的集电极和发射机导通，开关电源VCC与电磁继电器D1导通，使得充电桩的输出端可以输出电流，同时计时器进行计时，霍尔传感器根据特定频率采集充电桩输出端的电流和电压，从而获得功率信息，从而获得时间与功率对应的曲线，充电完毕后即可通过积分计算获得整个充电过程所消耗的电能数据，并通过4G模块远程发送，同时在存储器中与NFC标签的对应信息一并存储，接收端的电源为独立可拆卸式的锂电池，避免充电桩故障时影响接收端的正常工作和存储器的数据丢失。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种充电桩数据实时存储记录装置，其特征在于：包括请求端和接收端，接收端包括电源、射频识别模块、主控单元、通断控制单元、计时器、功率采集器、存储器和无线通信单元，所述射频识别模块、通断控制单元、计时器、功率采集器、存储器和无线通信单元均与所述主控单元连接，所述通断控制单元用于控制充电桩输出的通断；所述请求端包括射频识别标签，所述射频识别模块与射频识别标签通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种充电桩数据实时存储记录装置，其特征在于：所述主控单元为STM32单片机。
3.根据权利要求2所述的一种充电桩数据实时存储记录装置，其特征在于：所述射频识别模块为NFC读写器，NFC读写器与STM32单片机通过串口连接，所述射频识别标签为NFC标签。
4.根据权利要求2所述的一种充电桩数据实时存储记录装置，其特征在于：所述通断控制单元包括三极管、开关电源和电磁继电器，三极管的基极通过电阻与所述STM32单片机的IO引脚连接，三极管的集电极与开关电源连接，三极管的发射极与电磁继电器连接的一端，电磁继电器的另一端接地；电磁继电器作为开关控制充电桩的输出端的通断。
5.根据权利要求2所述的一种充电桩数据实时存储记录装置，其特征在于：所述计时器为与所述STM单片机的IO引脚连接的时钟电路。
6.根据权利要求2所述的一种充电桩数据实时存储记录装置，其特征在于：所述功率采集器为霍尔传感器，霍尔传感器与所述STM32单片机上具有AD功能的IO引脚连接。
7.根据权利要求2所述的一种充电桩数据实时存储记录装置，其特征在于：所述无线通信单元为4G模块，4G模块通过串口与所述STM32单片机连接。
8.根据权利要求1所述的一种充电桩数据实时存储记录装置，其特征在于：所述电源为锂电池，锂电池通过电源适配器与充电桩的输出端连接。
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