專利名稱：基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，尤其是一種基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著世界能源及環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，電能作為一種清潔能源廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，為電動汽車提供了廣闊的應(yīng)用空間。在中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策密集出臺的背景下，國內(nèi)電動汽車充換電站市場快速起步，電動汽車的發(fā)展也面臨著前所未有的機遇。目前，國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)分別投入巨資建設(shè)電動車充電站和充電樁等與新能源汽車相關(guān)的配套充電設(shè)施。隨著兩大電網(wǎng)制定了在全國大規(guī)模建設(shè)電動汽車充電站和充電樁的計劃，電動車充電站建設(shè)已經(jīng)進入快車道。隨著電動汽車充電樁的推廣應(yīng)用，我們在實際使用中發(fā)現(xiàn)一些問題。電動汽車充換電站內(nèi)的充電樁數(shù)量眾多，包含專利CN201674251U在內(nèi)的很多專利無線通信模塊全部采用GPRS模塊或3G模塊，由于數(shù)量眾多的電動汽車充電樁移動通信費比較昂貴，以每年每臺充電樁移動通信費用1200元計算，電動汽車充換電站內(nèi)30臺充電樁十年的移動通信 360000元，給電動汽車充換電站造成一定的經(jīng)濟壓力。但全部采用光線電纜的方式又面臨著無法滿足充電樁離散分布的便捷建造與維護，因此非常有必要探討一種設(shè)計合理價格低廉的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)對電動汽車充換電站充電樁進行及時有效的數(shù)據(jù)采集，從而確保對充電樁的有效維護和電動汽車充電系統(tǒng)的安全運行。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的采用的方案一種基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它包括遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心與若干站級監(jiān)控系統(tǒng)通信；各站級監(jiān)控系統(tǒng)包括站級監(jiān)控計算機， 它通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)與充電樁主控板連接。所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控主機和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以及報警裝置，監(jiān)控主機與各站級監(jiān)控系統(tǒng)的站級監(jiān)控計算機通信。所述站級監(jiān)控計算機負(fù)責(zé)處理充電樁的有關(guān)信息，通過電力專用光纜與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心連接。所述站級監(jiān)控系統(tǒng)的Zigbee網(wǎng)絡(luò)包括若干個Zigbee主控模塊、若干個Zigbee路由模塊、若干個Zigbee終端模塊；各Zigbee主控模塊、Zigbee路由模塊和Zigbee終端模塊通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)連接；[0010]其中，Zigbee主控模塊由Zigbee協(xié)調(diào)器、第一電源模塊和第一天線組成，負(fù)責(zé)整個Zigbee網(wǎng)絡(luò)的啟動和配置，一旦Zigbee網(wǎng)絡(luò)建立起來，則負(fù)責(zé)管理Zigbee數(shù)據(jù)的采集和控制命令的傳輸；Zigbee路由模塊由第二電源模塊、Zigbee路由、第二天線組成，發(fā)現(xiàn)并維護路由， 負(fù)責(zé)Zigbee網(wǎng)絡(luò)的建立，構(gòu)建樹形的Zigbee網(wǎng)絡(luò)；同時在路由路徑間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，與主控模塊與終端模塊聯(lián)系；Zigbee終端模塊由第三電源模塊、Zigbee終端設(shè)備、第三天線組成，負(fù)責(zé)終端數(shù)據(jù)的采集。所述Zigbee主控模塊通過串口與站級監(jiān)控計算機連接。所述Zigbee終端模塊則與充電樁主控板通過串口連接。本實用新型電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)工作流程如下在電動汽車充換電站設(shè)置有多個充電樁，充電樁充電時，充電樁內(nèi)置的充電樁主控裝置(主控板)采集充電樁的充電電壓、電流、計量計費等信息，并通過串口發(fā)送給與之相連的Zigbee終端模塊。 Zigbee終端模塊接收到數(shù)據(jù)，通過多個Zigbee路由和Zigbee主控模塊組成的Zigbee網(wǎng)絡(luò)，將充電樁主控裝置采集的充電數(shù)據(jù)發(fā)送給站級監(jiān)控系統(tǒng)。上傳數(shù)據(jù)經(jīng)過站級監(jiān)控計算機數(shù)據(jù)處理后，將充電樁的有關(guān)信息上傳給監(jiān)控中心監(jiān)控主機進行處理。所有的信息被存儲在監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。本系統(tǒng)不僅利用Zigbee網(wǎng)絡(luò)快速組網(wǎng)，自動將充電樁充電等信息傳輸?shù)椒?wù)器， 滿足充電樁數(shù)據(jù)自動化采集的需要；而且可以大大降低移動通信費用，降低電動汽車充電樁和充換電站的運營成本，同時也對電動汽車充換電站的運行提供重要的安全保障。本實用新型的有益效果是(1)、利用Zigbee網(wǎng)絡(luò)快速組網(wǎng)，自動將電動汽車充換電站內(nèi)的充電樁的電壓、電流、計量計費等信息傳輸?shù)椒?wù)器，滿足充電樁數(shù)據(jù)自動化采集的需要。O)、可以大大降低移動通信費用，降低電動汽車充電樁和充換電站的運營成本， 同時也對電動汽車充換電站的運行提供重要的安全保障。

圖1本實用新型的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2站級監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1、監(jiān)控中心，2、站級監(jiān)控系統(tǒng)，3、監(jiān)控層，4、網(wǎng)絡(luò)層，5、數(shù)據(jù)采集層，6，站級監(jiān)控計算機，7、Zigbee主控模塊，8、Zigbee路由模塊，9、Zigbee終端模塊，10、充電樁主控板，11監(jiān)控主機，12、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。圖1、圖2中，一種電動汽車充換電站離散充電樁監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心1，監(jiān)控中心1與若干個站級監(jiān)控系統(tǒng)2相連。監(jiān)控中心1包括監(jiān)控主機和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和報警裝置。站級監(jiān)控子系統(tǒng)2具體結(jié)構(gòu)是監(jiān)控層3 [0028]它包括站級監(jiān)控計算機6，負(fù)責(zé)采集充電樁的有關(guān)信息，通過電力專網(wǎng)與監(jiān)控中心連接。網(wǎng)絡(luò)層4 包括若干個Zigbee主控模塊7、若干個Zigbee路由模塊8、若干個Zigbee終端模塊9組成。Zigbee主控模塊7由Zigbee協(xié)調(diào)器、第一電源模塊和第一天線組成，負(fù)責(zé)整個 Zigbee網(wǎng)絡(luò)的啟動和配置，一旦Zigbee網(wǎng)絡(luò)建立起來，則負(fù)責(zé)Zigbee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的采集和控制命令的傳輸。Zigbee路由模塊8由第二電源模塊、Zigbee路由、第二天線組成，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)其他設(shè)備加入Zigbee網(wǎng)絡(luò)，多跳路由。Zigbee終端模塊9由第三電源模塊、Zigbee終端設(shè)備、第三天線組成，負(fù)責(zé)終端數(shù)據(jù)的采集。數(shù)據(jù)采集層5 包括充電樁主控板10，負(fù)責(zé)采集充電樁上的電壓、電流、計量計費等信息，并將信息及時傳遞給Zigbee網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心1的監(jiān)控主機11與站級監(jiān)控系統(tǒng)2通過電力專網(wǎng)連接，監(jiān)控主機11具有監(jiān)控中心1所有的監(jiān)視、控制和管理功能。所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器12存儲充電樁的編號、充電電壓、充電電流、充電費用等信息，并可以快速檢索。站級監(jiān)控計算機6與Zigbee主控模塊7通過串口連接。Zigbee主控模塊7、Zigbee路由模塊8和Zigbee終端模塊9通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)連接。網(wǎng)絡(luò)層的Zigbee終端模塊9與充電樁主控板10都通過串口連接。上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。用新型的保護范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是，它包括遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心與若干站級監(jiān)控系統(tǒng)通信；各站級監(jiān)控系統(tǒng)包括站級監(jiān)控計算機，它通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)與充電樁主控板連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)控中心包括監(jiān)控主機和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以及報警裝置，監(jiān)控主機與各站級監(jiān)控系統(tǒng)的站級監(jiān)控計算機通信。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是，所述站級監(jiān)控計算機負(fù)責(zé)處理充電樁的有關(guān)信息，通過電力專用光纜與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心連接。
4.如權(quán)利要求1所述的基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是，所述站級監(jiān)控系統(tǒng)的Zigbee網(wǎng)絡(luò)包括若干個Zigbee主控模塊、若干個Zigbee路由模塊、若干個Zigbee終端模塊；各Zigbee主控模塊、Zigbee路由模塊和Zigbee終端模塊通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)連接；其中，Zigbee主控模塊由Zigbee協(xié)調(diào)器、第一電源模塊和第一天線組成，負(fù)責(zé)整個 Zigbee網(wǎng)絡(luò)的啟動和配置，一旦Zigbee網(wǎng)絡(luò)建立起來，則負(fù)責(zé)管理Zigbee數(shù)據(jù)的采集和控制命令的傳輸；Zigbee路由模塊由第二電源模塊、Zigbee路由、第二天線組成，發(fā)現(xiàn)并維護路由，負(fù)責(zé) Zigbee網(wǎng)絡(luò)的建立，構(gòu)建樹形的Zigbee網(wǎng)絡(luò)；同時在路由路徑間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，與主控模塊與終端模塊聯(lián)系；Zigbee終端模塊由第三電源模塊、Zigbee終端設(shè)備、第三天線組成，負(fù)責(zé)終端數(shù)據(jù)的采集。
5.如權(quán)利要求4所述的基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是，所述Zigbee主控模塊通過串口與站級監(jiān)控計算機連接。
6.如權(quán)利要求4所述的基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征是，所述Zigbee終端模塊則與充電樁主控板通過串口連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充換電站充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)對電動汽車充換電站充電樁進行及時有效的數(shù)據(jù)采集，從而確保對充電樁的有效維護和電動汽車充電系統(tǒng)的安全運行。它包括遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心與若干站級監(jiān)控系統(tǒng)通信；各站級監(jiān)控系統(tǒng)包括站級監(jiān)控計算機，它通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)與充電樁主控板連接。本實用新型的有益效果是(1)利用Zigbee網(wǎng)絡(luò)快速組網(wǎng)，自動將電動汽車充換電站內(nèi)的充電樁的電壓、電流、計量計費等信息傳輸?shù)椒?wù)器，滿足充電樁數(shù)據(jù)自動化采集的需要。(2)可以大大降低移動通信費用，降低電動汽車充電樁和充換電站的運營成本，同時也對電動汽車充換電站的運行提供重要的安全保障。
文檔編號G08C23/06GK202285140SQ20112044739
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者付崇光, 劉海波, 梁濤, 沙倩, 陳杰 申請人:山東電力研究院