电动汽车充电桩远程控制管理系统.pdf

本发明公开了一种电动汽车充电桩远程控制管理系统，包括：主控制器、触摸屏、北斗导航模块、无线通信模块、Wi-Fi模块，主控制器与各模块分别连接；北斗导航模块，对充电桩进行定位并将定位信息传送到主控制器；主控制器接收定位信息，并与充电桩型号信息、状态信息进行整合、打包，发送到无线通信模块；无线通信模块采集打包数据，传输到后台监控软件，在用户手机软件中显示充电桩的各信息；触摸屏显示充电桩的各信息，供用户选择充电模式，并通过触摸屏开始/停止充电；Wi-Fi模块用于充电时，与用户手机通信。本发明集定位、导航、通信、显示、保护等功能于一体，通过主控制器与用户软件交互，实现安全、高效的充电过程。

1.  一种电动汽车充电桩远程控制管理系统，其特征在于，所述电动汽车充电桩远程控制管理系统包括：
主控制器、触摸屏、北斗导航模块、无线通信模块、Wi-Fi模块，所述主控制器与各模块分别连接；
所述北斗导航模块，至少用于实现充电桩的定位并将定位信息传送到主控制器；
所述主控制器，至少用于接收北斗导航模块的定位信息，并与充电桩本身型号信息、状态信息进行整合、打包，将数据包发送到无线通信模块；
所述无线通信模块，至少用于采集主控制器发出的打包数据，并传输到后台监控软件，使用户手机软件中可以显示充电桩的定位信息、状态信息、型号信息；
所述触摸屏，至少用于显示充电桩的定位信息、状态信息、型号信息，用户可以在触摸屏上选择不同的充电模式，并通过触摸屏幕上的充电按钮，开始/停止充电；
所述Wi-Fi模块用于充电时，与用户手机通信。

2.  根据权利要求1所述的电动汽车充电桩远程控制管理系统，其特征在于，所述定位信息为北斗/GPS双模定位信息，由北斗导航模块传送。

3.  根据权利要求1所述的电动汽车充电桩远程控制管理系统，其特征在于，所述状态信息用于表示充电桩实时使用情况，它包括：
a.空闲状态：充电桩空闲，可进行充电；
b.占用状态：充电桩正在使用；
c.故障状态：充电桩出现故障，包括主控制器故障、各模块故障、断路器跳闸。

4.  根据权利要求1-3中任一项所述的电动汽车充电桩远程控制 管理系统，其特征在于，所述型号信息包含交流/直流、充电电流、电压、充电桩型号、使用年限。

5.  根据权利要求1所述的电动汽车充电桩远程控制管理系统，其特征在于，所述Wi-Fi模块采用嵌入式串口Wi-Fi模块。

6.  根据权利要求1所述的电动汽车充电桩远程控制管理系统，其特征在于，所述主控制器与一智能电表通信，至少用以获取充电的计量信息、计费信息，并在用户手机软件上开始计费。

7.  根据权利要求1或5所述的电动汽车充电桩远程控制管理系统，其特征在于，充电时，所述Wi-Fi模块与用户的手机软件连接，通过手机软件或者触摸屏选择充电桩的充电模式。

8.  根据权利要求1或5所述的电动汽车充电桩远程控制管理系统，其特征在于，所述充电模式包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按金额充电四种模式。

电动汽车充电桩远程控制管理系统
技术领域
本发明涉及一种新型电动汽车充电桩远程控制管理系统，用于电动汽车充电桩的改进，属于电动汽车充电技术领域。
背景技术
电动汽车作为一种发展前景广阔的绿色交通工具，今后的普及速度会异常迅猛。与内燃机汽车相比，电动汽车具有无污染、噪声低、能源效率高等优势，在全球能源危机和环境危机严重的大背景下，未来的市场前景也是异常巨大的。我国政府积极推进新能源汽车的应用与发展，充电站作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，具有非常重要的社会效益和经济效益。
电动汽车充电桩主要分为交流电动汽车充电桩和直流电动汽车充电桩。交流电动汽车充电桩，固定安装在电动汽车外、为电动汽车车载充电机提供交流电源的供电装置。直流充电桩与交流电网连接，采用三相四线制供电，可以为非车载电动汽车动力电池提供直流电源的供电装置。
但是，目前，我国电动汽车产业正处于起步阶段，大面积普及私人充电桩在短时间内难以实现。而公用充电桩尚无统一标准，不同车型的电动汽车并不能在所有的充电桩上安全充电。电动车主如何快速找到附近空闲的可用充电桩并安全高效的充电，成为亟待解决的难题，也是我国电动汽车产业发展的一大阻碍。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一 种提供一种电动汽车充电桩的远程控制管理系统，在充电桩现有的充电功能的基础上，集定位、导航、通信、显示、保护等功能于一体，通过主控制器与用户软件交互，实现安全、高效的充电过程。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种电动汽车充电桩远程控制管理系统，包括：
主控制器、触摸屏、北斗导航模块、无线通信模块、Wi-Fi模块，所述主控制器与各模块分别连接；
所述北斗导航模块，至少用于实现充电桩的定位并将定位信息传送到主控制器；
所述主控制器，至少用于接收北斗导航模块的定位信息，并与充电桩本身型号信息、状态信息进行整合、打包，将数据包发送到无线通信模块；
所述无线通信模块，至少用于采集主控制器发出的打包数据，并传输到后台监控软件，使用户手机软件中可以显示充电桩的定位信息、状态信息、型号信息；
所述触摸屏，至少用于显示充电桩的定位信息、状态信息、型号信息，用户可以在触摸屏上选择不同的充电模式，并通过触摸屏幕上的充电按钮，开始/停止充电；
所述Wi-Fi模块用于充电时，与用户手机通信。
优选的，所述定位信息为北斗/GPS双模定位信息，由北斗导航模块传送。
具体的，所述状态信息用于表示充电桩实时使用情况，它包括：
a.空闲状态：充电桩空闲，可进行充电；
b.占用状态：充电桩正在使用；
c.故障状态：充电桩出现故障，包括主控制器故障、各模块故障、断路器跳闸(过载保护、短路保护或漏电保护等)。
更具体的，所述型号信息包含交流/直流、充电电流、电压、充电桩型号、使用年限。
进一步的，所述Wi-Fi模块采用嵌入式串口Wi-Fi模块。
优选的，所述主控制器与一智能电表通信，至少用以获取充电的计量信息、计费信息，并在用户手机软件上开始计费。
具体的，充电时，所述Wi-Fi模块与用户的手机软件连接，通过手机软件或者触摸屏选择充电桩的充电模式。
更具体的，所述充电模式包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按金额充电四种模式。
电动汽车插入线缆后，通过手机软件或者触摸屏选择充电桩的充电模式，根据用户的选择，主控制器分别采取按时计费充电、按电量充电、自动充满、按金额充电等模式发出指令，充电桩对电动车充电。同时，主控制器通过RS485接口与智能电表通信，获取充电的计量信息、计费信息，并在用户手机软件上开始计费。充电桩绑定该手机(其他手机与Wi-Fi模块连接无法进行任何操作)并开始充电，更改充电桩状态信息为占用状态，并上传到后台监控软件。用户手机断开Wi-Fi连接时，禁止任何操作，只有再次将手机与充电桩连接才能进行操作；此时，可以查询充电状态，或者手动结束充电。充电结束后，手机软件将自动扣除充电费用，解除充电桩与该手机的绑定，并将充电桩状态信息恢复为空闲状态
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.通过北斗导航模块提供的定位信息和主控制器提供的型号信息、状态信息，使用户可以在手机软件中远程监控充电桩的型号和实时使用情况，并找到附近闲置的充电桩前往充电，解决了电动汽车“无电可充”的难题。
2.充电时，通过Wi-Fi模块连接用户手机，通过手机软件快速高效的完成充电过程。
3.本发明集定位、导航、通信、显示、保护等功能于一体，通过主控制器与用户软件交互，实现安全、高效的充电过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明结构特征和技术要点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
图1为本发明一优选实施例中的电动汽车充电桩远程控制管理系统的结构示意图。
图2为本发明一优选实施例中的电动汽车充电桩远程控制管理系统的充电过程流程图。
具体实施方式
下面将结合本实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行具体、清楚、完整地描述。
参见图1所示，为本实施例的电动汽车充电桩远程控制管理系统的结构示意图，其包括北斗导航模块、主控制器、无线通信(2G、3G、4G)模块、Wi-Fi模块、触摸屏。所述主控制器与各模块连接，将充电桩的定位信息、状态信息、型号信息通过主控制器整合打包给无线通信模块，并通过GSM/GPRS双通道发送至后台监控软件，使用户通过手机软件随时查看充电桩的信息。用户充电前，该系统通过Wi-Fi连接用户手机，选择充电模式并根据智能电表的计量信息计费充电。本发明集定位、导航、通信、显示、保护等功能于一体，通过主控制器与用户软件交互，实现安全、高效的充电过程。
具体的，各模块的结构功能如下：
(一)北斗导航模块
北斗导航模块内部集成BD B1/GPS L1双模SOC基带芯片和双模射频芯片，可提供高精度的三维定位信息，用于实现充电桩的定位并将定位信息传送到主控制器。
(二)主控制器
主控制器采用嵌入式系统，接收北斗导航模块的定位信息，并与型号信息(包括充电电流、电压、充电桩型号、使用年限等)、状态信息(a.空闲状态b.占用状态c.故障状态)进行整合、打包，将数据包发送到无线通信模块。
主控制器根据用户选择的充电模式(按时计费充电、按电量充电、自动充满、按金额充电等)发出指令，充电桩对电动车充电并通过RS485接口与智能电表通信，接收智能电表的计量信息。开始充电后，更改充电桩的状态信息为“占用状态”，充电结束后，还原为“空闲状态”。
(三)无线通信模块
无线通信模块采用GSM、GPRS核心单元，支持GPRS和短消息双通道传输数据；与主控制器相连接，用于采集主控制器发出的打包数据，并以GPRS和短消息双通道传输到后台监控软件，上传到用户手机软件中。用户在查找充电桩时便可从软件中获取充电桩定位信息、型号信息、状态信息等，从而快捷方便的找到附近闲置的充电桩为电动汽车充电。
(四)Wi-Fi模块
Wi-Fi模块采用嵌入式串口Wi-Fi模块，使设备具有无线联网功能，在电动汽车充电时，充电桩通过Wi-Fi与用户手机连接，实现手机软件与充电桩的通信，并绑定该手机，安全高效的完成充电过程。
(五)触摸屏
触摸屏可根据安装现场需要选择多线电阻屏、电容屏、声波表面屏等，用于显示充电桩的定位信息、状态信息、型号信息等。用户可以在触摸屏上选择不同的充电模式(按时计费充电、按电量充电、自动充满、按金额充电等)，并通过触摸屏幕上的充电按钮，开始/停止充电。
参见图2所示，当充电桩显示为空闲状态时，表示该充电桩可以充电。用户将手机与装置的Wi-Fi模块连接后，将充电桩线缆插入电动汽车连接器，连接成功后，进入充电模式选择界面。充电模式包括按时计费充电、按电量充电、自动充满和按金额充电四种模式，用户可在手机软件或触摸屏中选择并设置充电模式。设置完毕后，主控制器控制充电桩开始充电，并将其状态信息改为占用状态，并绑定该手机(其他手机无法与Wi-Fi模块通信)，主控制器通过RS485接口与智能电表通信，开始计量充电。此时，用户可通过手机软件查询充电状态或者手动结束充电；当用户离开充电桩时断开Wi-Fi连接，此时，保持充电桩充电状态并禁止任何操作，直到充电自动结束或由用户手动结束。充电结束后，根据智能电表计电量从手机软件中直接扣除充电费用，并解除对该手机的绑定，拔出线缆，完成整个充电过程，主控制器将状态信息恢复至空闲状态。
综上所述，本发明设计的电动汽车充电桩远程控制管理系统是由北斗导航模块将定位信息发送到主控制器，主控制器将定位信息、型号信息和状态信息打包，由无线通信模块发送到用户手机软件。使用户可以通过手机软件远程监控充电桩使用情况，并找到附近的闲置充电桩前往充电，解决了“无电可充”的难题。充电时，通过Wi-Fi模块连接并绑定用户手机，使用户可通过手机和触摸屏选择充电模式(按时计费充电、按电量充电、自动充满、按金额充电等)，并在手机软件中自动计费，使充电过程安全高效。
上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。