基于td-lte網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，結(jié)合了TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。充電樁子站作為交流充電樁的現(xiàn)場管理中心，通過嵌入式的WEB服務(wù)器提供現(xiàn)場充電樁故障診斷的分析結(jié)果，提供對現(xiàn)場充電樁固件的空中升級服務(wù)，提供交流充電樁群體進(jìn)行負(fù)荷控制和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程故障診斷監(jiān)控、程序升級服務(wù)，提高了維護(hù)效率，負(fù)荷控制和調(diào)度既保證了有序的充電，又減少了正常的電力供應(yīng)和用戶充電質(zhì)量，維護(hù)了電網(wǎng)穩(wěn)定性。
【專利說明】基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電粧系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源電動汽車充電領(lǐng)域，特別是涉及一種基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源危機(jī)的不斷加深，石油資源的日趨枯竭以及大氣污染、全球氣溫上升的危害加劇，各國政府及汽車企業(yè)普遍認(rèn)識到節(jié)能和減排是未來汽車技術(shù)發(fā)展的方向，發(fā)展電動汽車將是解決這兩個(gè)難題的最佳途徑。我國高度重視電動汽車的發(fā)展，國家相繼出臺了一系列標(biāo)準(zhǔn)來扶持和規(guī)范電動汽車的發(fā)展。在《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》草案中指出將以純電動汽車作為主要戰(zhàn)略取向。有關(guān)專家指出純電動汽車的發(fā)展存在三大瓶頸問題:一是標(biāo)準(zhǔn)的缺失，二是配套政策的不完善，三是基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)的有序推進(jìn)。財(cái)政部、科技部、工業(yè)和信息化部、發(fā)改委聯(lián)合下發(fā)通知，擬免除對電動汽車的購車搖號、限行等限制政策。說明國家對推廣電動汽車給予了不遺余力的政策支持，但電動汽車市場發(fā)展依然困難重重，其中一個(gè)重要的原因是便捷的充電設(shè)施建設(shè)的滯后，因此必須要加強(qiáng)充電設(shè)施建設(shè)。
[0003]為此，國家電網(wǎng)計(jì)劃2010年建成75座充電站；南方電網(wǎng)則計(jì)劃將充電設(shè)施的建設(shè)密集程度和汽車加油站相當(dāng)。為了讓電動汽車自由地跑起來，充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)該超前于電動汽車發(fā)展建設(shè)。南方電網(wǎng)從2009年開始實(shí)施試點(diǎn)的電動汽車充電項(xiàng)目，2010年開始對交流充電樁進(jìn)行批量招標(biāo)并在部分小區(qū)和公共場合安裝，許多廠家從傳統(tǒng)行業(yè)切入充電樁的設(shè)計(jì)生產(chǎn)，導(dǎo)致交流充電樁的粗制濫造現(xiàn)象普遍出現(xiàn)，這些設(shè)計(jì)都沒有周全的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有的應(yīng)用場合，交流充電樁只是作為一個(gè)公共插座使用；對于出現(xiàn)故障的交流充電樁，維護(hù)部門根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行主觀判斷，決定維修或更換的部件，由于經(jīng)驗(yàn)不足，往往一個(gè)簡單的問題需要往返現(xiàn)場數(shù)次才能解決，基本沒有一套設(shè)備自診斷措施和方法；往往是在使用的樁體出現(xiàn)故障時(shí)，由用戶向供電部門反饋后才得到處理。另外，對交流充電樁定值的設(shè)定，目前基本是程序固化，無法對交流充電樁的峰平谷電價(jià)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。目前交流充電樁與監(jiān)控中心的通訊采用的是每個(gè)樁內(nèi)配備一個(gè)GSM/GPRS無線模塊，受帶寬和信號強(qiáng)度的影響，而且每臺樁體配置一個(gè)GPRS模塊造成組網(wǎng)成本的增加，和區(qū)域內(nèi)信道阻塞；甚至有些交流充電樁并沒有配置GPRS模塊，導(dǎo)致一些小區(qū)或公共場合中的交流充電樁群體成為“無政府”狀態(tài)，供電部門需要大范圍長距離的現(xiàn)場巡檢，才能了解到現(xiàn)場充電樁的狀態(tài)是否正常，使運(yùn)行成本居高不下。
[0004]同時(shí)，當(dāng)前的交流充電樁技術(shù)方案中，在交流充電樁建設(shè)的初期，由于程序的不穩(wěn)定或新的功能的增加，需要對交流充電樁的固件程序進(jìn)行升級，需要花大量的時(shí)間到現(xiàn)場，拆機(jī)升級，一些安裝場合由于不便打開機(jī)箱，導(dǎo)致程序的升級十分困難。
[0005]還有，隨著電動汽車充電設(shè)施建設(shè)規(guī)劃納入電網(wǎng)建設(shè)和城市建設(shè)規(guī)劃中，而目前電網(wǎng)常處于滿載狀態(tài)，大規(guī)模電動汽車隨機(jī)充電，將產(chǎn)生大量負(fù)荷；且充電過程中將完成交直流功率變換，由于缺乏適當(dāng)?shù)目刂坪苷{(diào)度措施，這些均會對電網(wǎng)造成極大沖擊，并影響正常的電力供應(yīng)和用戶充電質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于此，有必要針對上述問題，提供一種基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)。
[0007]一種基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，包括:由多個(gè)交流充電樁組成的交流充電樁群體、充電樁子站、LTE CPE終端、遠(yuǎn)程管理中心和客戶端；
[0008]所述交流充電樁群體的各個(gè)交流充電樁分別連接至現(xiàn)場總線，充電樁子站通過所述現(xiàn)場總線分別連接至各個(gè)交流充電樁，分別與各個(gè)交流充電樁進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，充電樁子站通過LTE CPE終端接入TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程管理中心和客戶端通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)與LTE CPE終端進(jìn)行通信；
[0009]所述充電樁子站采用Iinux操作系統(tǒng)，設(shè)置嵌入式的WEB服務(wù)器，充電樁子站通過現(xiàn)場總線獲取各個(gè)交流充電樁產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，充電樁子站產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息通過WEB服務(wù)器進(jìn)行發(fā)布，遠(yuǎn)程管理中心和客戶通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)訪問WEB服務(wù)器、發(fā)送控制指令及數(shù)據(jù)信息至充電樁子站；
[0010]所述交流充電樁對設(shè)備部件進(jìn)行啟動自檢、在線監(jiān)視，以及根據(jù)充電樁子站下發(fā)的檢測命令對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，獲得診斷信息；所述充電樁子站定時(shí)對各個(gè)交流充電樁進(jìn)行故障狀態(tài)循檢，收集交流充電樁的診斷信息，并將收集的充電樁診斷信息由WEB服務(wù)器進(jìn)行發(fā)布，并且在檢測到交流充電樁出現(xiàn)故障時(shí)，向遠(yuǎn)程管理中心發(fā)出交流充電樁故障
告警信號；
[0011]所述遠(yuǎn)程管理中心和客戶端通過訪問WEB服務(wù)器發(fā)布的空中程序升級的頁面，選擇要進(jìn)行程序升級的目標(biāo)對象，并通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)下發(fā)新版本的固件代碼至充電樁子站；所述充電樁子站接收新版本的固件代碼，并對充電樁子站或交流充電樁的固件代碼進(jìn)行升級；
[0012]所述充電樁子站接收遠(yuǎn)程管理中心下發(fā)的負(fù)荷控制命令，確定當(dāng)前允許輸出的額定功率，獲取各個(gè)交流充電樁的運(yùn)行工況和狀態(tài)信息，并計(jì)算各個(gè)交流充電樁的負(fù)荷控制命令，根據(jù)所述負(fù)荷控制命令對交流充電樁群體進(jìn)行負(fù)荷控制和調(diào)度。
[0013]上述基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，結(jié)合了 TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。充電樁子站作為交流充電樁的現(xiàn)場管理中心，通過嵌入式的WEB服務(wù)器提供現(xiàn)場充電樁故障診斷的分析結(jié)果，提供對現(xiàn)場充電樁固件的空中升級服務(wù)，提供交流充電樁群體進(jìn)行負(fù)荷控制和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程故障診斷監(jiān)控、程序升級服務(wù)，提高了維護(hù)效率，負(fù)荷控制和調(diào)度既保證了有序的充電，又減少了正常的電力供應(yīng)和用戶充電質(zhì)量，維護(hù)了電網(wǎng)穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為交流充電樁充電樁子站的系統(tǒng)功能框圖；
[0016]圖3為交流充電樁額定輸出電流值與指示電路占空比的關(guān)系示意圖；
[0017]圖4為程序升級界面示意圖；
[0018]圖5為數(shù)據(jù)查詢界面示意圖；
[0019]圖6為信息界面示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)描述。
[0021]參考圖1所示，圖1為本發(fā)明的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)包括:由多個(gè)交流充電樁組成的交流充電樁群體、充電樁子站、LTE CPE (CustomerPremise Equipment,客戶終端設(shè)備)終端、遠(yuǎn)程管理中心和客戶端。
[0022]所述交流充電樁群體的各個(gè)交流充電樁分別連接至現(xiàn)場總線，充電樁子站通過所述現(xiàn)場總線分別連接至各個(gè)交流充電樁，分別與各個(gè)交流充電樁進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，充電樁子站通過 LTE CPE 終端接入 TD-LTE (Time Divis1n Long Term Evolut1n,時(shí)分長期演進(jìn))網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程管理中心和客戶端通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)與LTE CPE終端進(jìn)行通信。
[0023]所述充電樁子站采用Iinux操作系統(tǒng)，設(shè)置嵌入式的WEB服務(wù)器，充電樁子站通過現(xiàn)場總線獲取各個(gè)交流充電樁產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，充電樁子站產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息通過WEB服務(wù)器進(jìn)行發(fā)布，遠(yuǎn)程管理中心和客戶通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)訪問WEB服務(wù)器、發(fā)送控制指令及數(shù)據(jù)信息至充電樁子站。
[0024]作為一個(gè)實(shí)施例，所述充電樁子站通過以太網(wǎng)與LTE CPE終端連接，接入TD-LTE4G電力無線專網(wǎng)，LTE CPE終端可以采用工業(yè)級戶外安裝型機(jī)體，與充電樁子站的硬件平臺一同裝配于交流充電樁內(nèi)。
[0025]對于充電樁子站的硬件平臺，可以使用ATMEL公司的新一代ARM9微處理器AT91SAM9X35，400Mhz 主頻，配置一片 2G bits 的 NANDFLASH，一片 128M 字節(jié)的 DDR2 動態(tài)存儲單元，以及配置一個(gè)SD接口，標(biāo)準(zhǔn)配置為8G容量的SD卡，擴(kuò)展5個(gè)光電隔離的RS485串口，一個(gè)RS232 口，兩個(gè)隔離的CAN總線接口，一對USB host和device接口，兩路100M網(wǎng)絡(luò)接口，進(jìn)一步還可以預(yù)留一個(gè)TFT觸摸屏接口，用做HMI擴(kuò)展功能，設(shè)置8路開關(guān)量輸入輸出接口作為遙信輸入和告警節(jié)點(diǎn)輸出。
[0026]所述WEB服務(wù)器可以使用BOA服務(wù)器，該服務(wù)器，小巧高效，運(yùn)行于Linux操作系統(tǒng)，支持CGI，占用空間小，作為單任務(wù)的http服務(wù)器，具有較高的速度和極強(qiáng)的安全性能。
[0027]所述充電樁子站可以提供各種WEB訪問、嵌入式數(shù)據(jù)庫管理；實(shí)現(xiàn)對充電樁的故障狀態(tài)診斷、遠(yuǎn)程固件空中升級功能、交流充電樁群體進(jìn)行負(fù)荷控制和調(diào)度功能；另外，還可以實(shí)現(xiàn)充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理、充電歷史數(shù)據(jù)管理、GIS指引服務(wù)等功能。
[0028]對于充電樁的診斷信息統(tǒng)計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)，所述交流充電樁對設(shè)備部件進(jìn)行啟動自檢、在線監(jiān)視，包括充電樁輔助電源、控制信號輔助電源、備用電池充電器、電插鎖、充電插座、檢修門、計(jì)量電表、電動操作機(jī)構(gòu)和空氣開關(guān)、防雷器等設(shè)備部件，以及根據(jù)充電樁子站下發(fā)的檢測命令對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，獲得診斷信息；所述充電樁子站定時(shí)對各個(gè)交流充電樁進(jìn)行故障狀態(tài)循檢，收集交流充電樁的診斷信息，并將收集的充電樁診斷信息由WEB服務(wù)器進(jìn)行發(fā)布，并且在檢測到交流充電樁出現(xiàn)故障時(shí)，向遠(yuǎn)程管理中心發(fā)出交流充電樁故障告警信號。
[0029]由于交流充電樁一般裝配于高濕高熱的惡劣的戶外環(huán)境中，溫升和潮濕等因素增加了交流充電樁的故障風(fēng)險(xiǎn)。而通過充電樁的故障狀態(tài)診斷，交流充電樁對充電樁輔助電源、控制信號輔助電源、備用電池充電器、電插鎖、充電插座、檢修門、計(jì)量電表、電動操作機(jī)構(gòu)和空氣開關(guān)、防雷器等容易產(chǎn)生故障的部件進(jìn)行在線監(jiān)測和自診斷。充電樁子站定時(shí)對
交流充電樁進(jìn)行故障狀態(tài)巡檢并統(tǒng)計(jì)，可以以列表方式通過WEB服務(wù)器進(jìn)行發(fā)布及故障告
m
目O
[0030]由此，運(yùn)維人員通過web瀏覽器即可查詢交流充電樁的故障類型，獲取故障部件，并確定需要更換的器件以及需要維修的部件，從而節(jié)省了運(yùn)維單位的維護(hù)成本，并提高了維護(hù)效率。由于引入了 TD-LTE4G電力無線專網(wǎng)的應(yīng)用，運(yùn)維人員甚至可以通過手持TD-LTE終端，如智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)備在現(xiàn)場就可以通過瀏覽WEB服務(wù)器的網(wǎng)頁，并可以獲得充電樁子站及交流充電樁的故障信息。
[0031]對于遠(yuǎn)程固件空中升級功能的實(shí)現(xiàn)，所述遠(yuǎn)程管理中心和客戶端通過訪問WEB服務(wù)器發(fā)布的空中程序升級的頁面，選擇要進(jìn)行程序升級的目標(biāo)對象，并通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)下發(fā)新版本的固件代碼至充電樁子站；所述充電樁子站接收新版本的固件代碼，并對充電樁子站或交流充電樁的固件代碼進(jìn)行升級。
[0032]通過上述升級方案，無需分配專門人員到現(xiàn)場操作，通過遠(yuǎn)程控制即可，提高了升級效率，節(jié)省升級維護(hù)費(fèi)用。
[0033]作為一個(gè)實(shí)施例，對充電樁子站的固件代碼升級過程中，充電樁子站的固件代碼采用雙備份模式，分別存儲在充電樁子站的兩個(gè)獨(dú)立的nand flash存儲器的空間中，通過引導(dǎo)程序?qū)⒌谝粋€(gè)備份地址作為默認(rèn)目標(biāo)引導(dǎo)對象，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)備份CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)，以第二個(gè)備份作為目標(biāo)引導(dǎo)對象，并用第二個(gè)備份覆蓋第一個(gè)備份所占用的空間；在空中程序升級時(shí)只對第一個(gè)備份空間進(jìn)行覆蓋，當(dāng)空中升級成功后，用第一個(gè)備份空間的代碼覆蓋第二個(gè)備份所占的空間。通過上述升級方案，即使空中升級失敗也不會導(dǎo)致充電樁子站的軟件程序的破壞或者死機(jī)、系統(tǒng)癱瘓的現(xiàn)象產(chǎn)生，從而可以使得系統(tǒng)更加安全。
[0034]作為一個(gè)實(shí)施例，對交流充電樁的固件代碼升級過程中，充電樁子站通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)獲取交流充電樁的新版本的固件代碼，并將其保存在nand flash存儲器的空間中，使用批量升級模式對交流充電樁發(fā)送程序升級指令、數(shù)據(jù)廣播命令，對升級失敗的個(gè)體再次進(jìn)行升級操作；所述交流充電樁對充電樁程序進(jìn)行雙備份處理，在升級失敗時(shí)恢復(fù)至老版本的充電樁程序進(jìn)行運(yùn)行。通過上述升級方案，即使升級失敗，交流充電樁可以恢復(fù)老版本程序并運(yùn)行，保證交流充電樁的正常充電服務(wù)功能。
[0035]通過上述遠(yuǎn)程固件空中升級(Over — the — Air Technology, 0ΤΑ)功能的實(shí)現(xiàn),能夠高效應(yīng)對由于用戶需求的更改以及系統(tǒng)版本升級導(dǎo)致的程序更新。遠(yuǎn)程管理中心和客戶端(PC機(jī)或TD-LTE終端設(shè)備)經(jīng)過身份認(rèn)證后，在WEB頁面選擇操作對象(充電樁子站、交流充電樁)后進(jìn)行對應(yīng)程序的空中升級。充電樁子站和交流充電樁使用固件代碼備份模式，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
[0036]對于交流充電樁群體進(jìn)行負(fù)荷控制和調(diào)度功能的實(shí)現(xiàn)，所述充電樁子站接收遠(yuǎn)程管理中心下發(fā)的負(fù)荷控制命令，確定當(dāng)前允許輸出的額定功率，獲取各個(gè)交流充電樁的運(yùn)行工況和狀態(tài)信息，并計(jì)算各個(gè)交流充電樁的負(fù)荷控制命令，根據(jù)所述負(fù)荷控制命令對交流充電樁群體進(jìn)行負(fù)荷控制和調(diào)度。
[0037]作為一個(gè)實(shí)施例，在負(fù)荷控制和調(diào)度中，所述充電樁子站將充電樁群體進(jìn)行負(fù)荷分組管理和控制；其中每一個(gè)小組的交流充電樁之間采用CAN(ControIIer Area Network,,控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線進(jìn)行通訊，每個(gè)小組中的一臺充電樁被設(shè)置為負(fù)荷控制站；所述充電樁子站接收遠(yuǎn)程管理中心的負(fù)荷控制命令，根據(jù)當(dāng)前允許輸出的額定功率及交流充電樁整體的運(yùn)行工況和狀態(tài)信息，利用模糊控制算法計(jì)算各個(gè)負(fù)荷控制站的負(fù)荷控制命令；所述負(fù)荷控制站通過CAN總線收集小組內(nèi)各個(gè)交流充電樁的運(yùn)行工況和狀態(tài)信息，經(jīng)過模糊控制算法計(jì)算并向小組內(nèi)各充電樁發(fā)送負(fù)荷控制命令；所述交流充電樁根據(jù)接收的負(fù)荷控制命令分配負(fù)荷。
[0038]由于交流充電樁是屬于電力系統(tǒng)的三級用戶，在用電高峰期屬于優(yōu)先負(fù)荷控制的用電對象，因此，需要有一套行之有效的負(fù)荷控制手段實(shí)現(xiàn)區(qū)域用電負(fù)荷的穩(wěn)定；而通過上述負(fù)荷控制和調(diào)度方案，在控制總負(fù)荷輸出穩(wěn)定的前提下，獲得交流充電樁群體內(nèi)負(fù)荷的最優(yōu)分配，保證負(fù)荷穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)有序充電，提高充電效率和效果。
[0039]對于充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理的功能實(shí)現(xiàn)，所述充電樁子站通過現(xiàn)場總線查詢并獲取交流充電樁的實(shí)時(shí)工作數(shù)據(jù)，包括開機(jī)狀態(tài)、工作狀態(tài)、故障狀態(tài)、充電電流、充電功率、已充電度量、已充電時(shí)間、剩余時(shí)間、充電卡ID號、充電卡余額、已消費(fèi)金額、已透支額度、充電卡狀態(tài)、正在充電的充電樁ID號、充電進(jìn)程、以及空閑充電樁ID號、已完成充電的充電樁ID號等；通過所述充電樁子站的WEB服務(wù)器以及TD-LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)布，所述遠(yuǎn)程管理中心和客戶端通過訪問至WEB服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢。
[0040]通過上述充電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理方案，通過遠(yuǎn)程管理中心或客戶端PC瀏覽、手持終端瀏覽器等工具都可以實(shí)現(xiàn)查詢交流充電樁的充電信息。
[0041]對于充電歷史數(shù)據(jù)管理功能實(shí)現(xiàn)，所述交流充電樁記錄并存儲充電歷史數(shù)據(jù)；所述充電樁子站通過現(xiàn)場總線收集各個(gè)交流充電樁的充電歷史數(shù)據(jù)，并使用嵌入式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理；所述遠(yuǎn)程管理中心和客戶端通過訪問至充電樁子站的WEB服務(wù)器，對嵌入式數(shù)據(jù)庫中的充電歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查看、導(dǎo)出。
[0042]通過設(shè)置強(qiáng)大的歷史數(shù)據(jù)管理功能，交流充電樁個(gè)體可以有10000條充電事件記錄的存儲容量，充電樁子站通過高速的現(xiàn)場總線將交流充電樁中的事件記錄收集，并使用嵌入式數(shù)據(jù)庫(SQLite)進(jìn)行管理，并通過WEB服務(wù)器進(jìn)行發(fā)布，從而使得遠(yuǎn)程管理中心和客戶端可以遠(yuǎn)程訪問。運(yùn)行單位的管理人員或遠(yuǎn)程管理中心通過身份認(rèn)證，即可遠(yuǎn)程對充電歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查看、導(dǎo)出月報(bào)表；可以在不需要復(fù)雜的后臺軟件即可完成各個(gè)充電場所的歷史數(shù)據(jù)和月報(bào)表的統(tǒng)計(jì)、匯報(bào)，降低了歷史數(shù)據(jù)管理的復(fù)雜性，提高了管理效率。
[0043]對于GIS指引服務(wù)等功能實(shí)現(xiàn)，所述充電樁子站收集當(dāng)前空閑的交流充電樁及其位置信息，通過WEB服務(wù)器在充電指引頁面上進(jìn)行發(fā)布；所述客戶端通過訪問至WEB服務(wù)器，獲取空閑的交流充電樁的位置信息。
[0044]通過提供GIS系統(tǒng)，對駛?cè)胪＼噲龅能囕v提供停車充電指引服務(wù)，司乘人員通過手持TD-LTE4G終端設(shè)備，訪問該停車場的充電樁子站的WEB服務(wù)器發(fā)布的網(wǎng)頁，搜索空閑的交流充電樁的位置信息，可以根據(jù)該位置信息指引駛向該交流充電樁的車位進(jìn)行停車充電，提升了用戶體驗(yàn)。
[0045]綜合本發(fā)明的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，可以基于TD-LTE電力系統(tǒng)4G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。充電樁子站作為交流充電樁的現(xiàn)場管理中心，通過嵌入式的WEB服務(wù)器提供對現(xiàn)場充電樁固件的空中升級服務(wù)，提供現(xiàn)場充電樁故障診斷的分析結(jié)果、工作狀態(tài)、歷史事件查詢等信息瀏覽，以及工作參數(shù)的遠(yuǎn)程配置等功能；并移植穩(wěn)定的嵌入式數(shù)據(jù)庫，提供現(xiàn)場充電樁全面的數(shù)據(jù)管理功能。同時(shí)充電樁子站可以通過網(wǎng)絡(luò)接口并與LTE CPE終端連接一并裝配在任何一臺合適的交流充電樁內(nèi)部，無需設(shè)置專門昂貴的網(wǎng)絡(luò)上行裝置。充電樁子站通過現(xiàn)場總線與分組的交流充電樁，以終端級聯(lián)的模式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，通過LTE電力系統(tǒng)專網(wǎng)接收遠(yuǎn)程管理中心的數(shù)據(jù)、狀態(tài)瀏覽查詢、參數(shù)配置、程序升級、負(fù)荷控制等操作。
[0046]利用該系統(tǒng)有利于提高小區(qū)、地下停車場等交流充電樁現(xiàn)場數(shù)據(jù)管理與分析的效率，提高交流充電樁的智能化和自動化水平，進(jìn)一步拓展綠色能源在電力系統(tǒng)的利用空間以及極大降低了現(xiàn)場維護(hù)成本；易于交流充電樁系統(tǒng)的功能擴(kuò)展，降低遠(yuǎn)程管理中心的軟件復(fù)雜程度以及數(shù)據(jù)服務(wù)器的負(fù)荷。
[0047]為了更加清晰本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖闡述充電樁子站的系統(tǒng)功能的應(yīng)用示例。
[0048]參考圖2所示，圖2為交流充電樁充電樁子站的系統(tǒng)功能框圖，包括五項(xiàng)功能主菜單:
[0049](1)程序升級；
[0050](2)數(shù)據(jù)查詢；
[0051](3)負(fù)荷管理；
[0052](4)系統(tǒng)管理；
[0053](5) GIS 信息。
[0054]所述(I)程序升級，只有通過身份驗(yàn)證后方可進(jìn)入，如圖2所示，可包括:
[0055](1-1)子站程序升級
[0056]對充電樁子站固件進(jìn)行固件空中升級；
[0057](1-2)充電樁程序升級
[0058]對交流充電樁進(jìn)行固件空中升級。
[0059]所述(2)數(shù)據(jù)查詢，只有通過身份驗(yàn)證后方可進(jìn)入，如圖2所示，可進(jìn)行:
[0060](2-1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢
[0061]
【權(quán)利要求】
1.一種基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，其特征在于，包括:由多個(gè)交流充電樁組成的交流充電樁群體、充電樁子站、LTE CPE終端、遠(yuǎn)程管理中心和客戶端； 所述交流充電樁群體的各個(gè)交流充電樁分別連接至現(xiàn)場總線，充電樁子站通過所述現(xiàn)場總線分別連接至各個(gè)交流充電樁，分別與各個(gè)交流充電樁進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，充電樁子站通過LTE CPE終端接入TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程管理中心和客戶端通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)與LTE CPE終端進(jìn)行通信； 所述充電樁子站采用Iinux操作系統(tǒng)，設(shè)置嵌入式的WEB服務(wù)器，充電樁子站通過現(xiàn)場總線獲取各個(gè)交流充電樁產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，充電樁子站產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息通過WEB服務(wù)器進(jìn)行發(fā)布，遠(yuǎn)程管理中心和客戶通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)訪問WEB服務(wù)器、發(fā)送控制指令及數(shù)據(jù)信息至充電樁子站； 所述交流充電樁對設(shè)備部件進(jìn)行啟動自檢、在線監(jiān)視，以及根據(jù)充電樁子站下發(fā)的檢測命令對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，獲得診斷信息；所述充電樁子站定時(shí)對各個(gè)交流充電樁進(jìn)行故障狀態(tài)循檢，收集交流充電樁的診斷信息，并將收集的充電樁診斷信息由WEB服務(wù)器進(jìn)行發(fā)布，并且在檢測到交流充電樁出現(xiàn)故障時(shí)，向遠(yuǎn)程管理中心發(fā)出交流充電樁故障告警信號; 所述遠(yuǎn)程管理中心和客戶端通過訪問WEB服務(wù)器發(fā)布的空中程序升級的頁面，選擇要進(jìn)行程序升級的目標(biāo)對象，并通過TD-LTE網(wǎng) 絡(luò)下發(fā)新版本的固件代碼至充電樁子站；所述充電樁子站接收新版本的固件代碼，并對充電樁子站或交流充電樁的固件代碼進(jìn)行升級； 所述充電樁子站接收遠(yuǎn)程管理中心下發(fā)的負(fù)荷控制命令，確定當(dāng)前允許輸出的額定功率，獲取各個(gè)交流充電樁的運(yùn)行工況和狀態(tài)信息，并計(jì)算各個(gè)交流充電樁的負(fù)荷控制命令，根據(jù)所述負(fù)荷控制命令對交流充電樁群體進(jìn)行負(fù)荷控制和調(diào)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，其特征在于，所述充電樁子站將充電樁群體進(jìn)行負(fù)荷分組管理和控制；其中每一個(gè)小組的交流充電樁之間采用CAN總線進(jìn)行通訊，每個(gè)小組中的一臺充電樁被設(shè)置為負(fù)荷控制站； 所述充電樁子站接收遠(yuǎn)程管理中心的負(fù)荷控制命令，根據(jù)當(dāng)前允許輸出的額定功率及交流充電樁整體的運(yùn)行工況和狀態(tài)信息，利用模糊控制算法計(jì)算各個(gè)負(fù)荷控制站的負(fù)荷控制命令； 所述負(fù)荷控制站通過CAN總線收集小組內(nèi)各個(gè)交流充電樁的運(yùn)行工況和狀態(tài)信息，經(jīng)過模糊控制算法計(jì)算并向小組內(nèi)各充電樁發(fā)送負(fù)荷控制命令； 所述交流充電樁根據(jù)接收的負(fù)荷控制命令分配負(fù)荷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，其特征在于，對充電樁子站的固件代碼升級過程中，充電樁子站的固件代碼采用雙備份模式，分別存儲在充電樁子站的兩個(gè)獨(dú)立的nand flash存儲器的空間中，通過引導(dǎo)程序?qū)⒌谝粋€(gè)備份地址作為默認(rèn)目標(biāo)引導(dǎo)對象，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)備份CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)，以第二個(gè)備份作為目標(biāo)引導(dǎo)對象，并用第二個(gè)備份覆蓋第一個(gè)備份所占用的空間； 在空中程序升級時(shí)只對第一個(gè)備份空間進(jìn)行覆蓋，當(dāng)空中升級成功后，用第一個(gè)備份空間的代碼覆蓋第二個(gè)備份所占的空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，其特征在于，對交流充電樁的固件代碼升級過程中，充電樁子站通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)獲取交流充電樁的新版本的固件代碼，并將其保存在nand flash存儲器的空間中，使用批量升級模式對交流充電樁發(fā)送程序升級指令、數(shù)據(jù)廣播命令，對升級失敗的個(gè)體再次進(jìn)行升級操作； 所述交流充電樁對充電樁程序進(jìn)行雙備份處理，在升級失敗時(shí)恢復(fù)至老版本的充電樁程序進(jìn)行運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，其特征在于，所述交流充電樁記錄并存儲充電歷史數(shù)據(jù)；所述充電樁子站通過現(xiàn)場總線收集各個(gè)交流充電樁的充電歷史數(shù)據(jù)，并使用嵌入式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理；所述遠(yuǎn)程管理中心和客戶端通過訪問至充電樁子站的WEB服務(wù)器，對嵌入式數(shù)據(jù)庫中的充電歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查看、導(dǎo)出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，其特征在于，所述充電樁子站通過現(xiàn)場總線查詢并獲取交流充電樁的實(shí)時(shí)工作數(shù)據(jù)，通過所述充電樁子站的WEB服務(wù)器以及TD-LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)布，所述遠(yuǎn)程管理中心和客戶端通過訪問至WEB服務(wù)器進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)時(shí)工作數(shù)據(jù)包括開機(jī)狀態(tài)、工作狀態(tài)、故障狀態(tài)、充電電流、充電功率、已充電度量、已充電時(shí)間、剩余時(shí)間、充電卡ID號、充電卡余額、已消費(fèi)金額、已透支額度、充電卡狀態(tài)、正在充電的充電樁ID號、充電進(jìn)程、以及空閑充電樁ID號、已完成充電的充電樁ID號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，其特征在于，所述充電樁子站收集當(dāng)前空閑的交流充電樁及其位置信息，通過WEB服務(wù)器在充電指引頁面上進(jìn)行發(fā)布；所述客戶端通過訪問至WEB服務(wù)器，獲取空閑的交流充電樁的位置信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，其特征在于，啟動自檢、在線監(jiān)視的設(shè)備部件包括:充電樁輔助電源、控制信號輔助電源、備用電池充電器、電插鎖、充電插座、檢修門、計(jì)量電表、電動操作機(jī)構(gòu)和空氣開關(guān)、防雷器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的交流充電樁系統(tǒng)，其特征在于，所述充電樁子站、LTE CPE終端的硬件平臺裝配在一個(gè)交流充電樁內(nèi)。
【文檔編號】H02J7/00GK104029602SQ201410078585
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】王敏, 孫穎, 衷宇清, 王浩, 王素杰, 翦志強(qiáng), 李仲卿 申請人:廣州供電局有限公司, 深圳市金宏威技術(shù)股份有限公司