一種基于網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電動汽車充電領(lǐng)域，具體涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車以其無污染、噪聲低、能源利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，在“十二五”規(guī)劃綱要中，國家提出要重點(diǎn)發(fā)展插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車技術(shù)，開展插電式混合動力汽車、純電動汽車研發(fā)及大規(guī)模商業(yè)化示范工程，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。國際氣候組織對40名電動汽車相關(guān)行業(yè)專家進(jìn)行訪談，結(jié)果表明充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要程度在電動汽車發(fā)展眾多影響因素中排名第2，超過了購買價(jià)格因素，僅次于排名第1的電池技術(shù)提高因素。充電設(shè)施的基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性作用各方已達(dá)成共識。
[0003]目前，電動汽車充電設(shè)施在全國范圍內(nèi)已全面鋪開，充電站的建設(shè)工作仍在如火如荼的推進(jìn)。充電設(shè)施作為電動汽車充電領(lǐng)域的核心主體，簡化設(shè)備的施工難度，提高設(shè)備的可用性對電動汽車充電站實(shí)際運(yùn)行過程起到?jīng)Q定性作用，并且會加速推動電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈又好又快的發(fā)展。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的充電設(shè)施目前主要存在如下不足:(1)電動汽車保有量日益增長的需求與充電設(shè)施信息相對閉塞之間的矛盾逐漸凸顯；(2)針對有線通訊連接的充電設(shè)施:建設(shè)周期較長，布線難度較大一定程度上制約了電動汽車充電設(shè)施建設(shè)的步伐；(3)針對無線通訊的充電設(shè)施，每個充電粧均需要設(shè)置GPRS模塊，容易造成信道擁堵，而且造成了資源的浪費(fèi)；(4)目前充電設(shè)施充電模式幾乎全部以刷卡充電模式，且需在充電設(shè)施界面上進(jìn)行必要的設(shè)置，智能化程度較低，其友好性與便捷性需要提高。隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及適應(yīng)充電設(shè)施承建者和使用者的需求，現(xiàn)有技術(shù)中的充電設(shè)施越來越難以滿足要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充電系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的無線通訊充電設(shè)施信道擁堵的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案包括:
[0007]—種基于網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充電系統(tǒng)，包括至少兩個充電粧、一個數(shù)據(jù)客戶端以及上級系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)客戶端和每個充電粧上均設(shè)置有WIFI模塊，所述WIFI模塊用于實(shí)現(xiàn)充電粧和數(shù)據(jù)客戶端進(jìn)行無線就地組網(wǎng)通信；所述數(shù)據(jù)客戶端還設(shè)置有GPRS模塊，所述GPRS模塊用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)客戶端和上級系統(tǒng)進(jìn)行通信；所述上級系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)和移動終端進(jìn)行通
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[0008]所述電動汽車充電系統(tǒng)還包括ΑΡ中繼設(shè)備，所述ΑΡ中繼設(shè)備設(shè)置在充電粧和數(shù)據(jù)客戶端之間，用于實(shí)現(xiàn)無線信號的中繼和放大。
[0009]所述電動汽車充電系統(tǒng)還包括站級監(jiān)控系統(tǒng)，所述站級監(jiān)控系統(tǒng)通過交換機(jī)連接所述數(shù)據(jù)客戶端的網(wǎng)絡(luò)接口。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:通過WIFI模塊實(shí)現(xiàn)充電粧和數(shù)據(jù)客戶端的無線就地組網(wǎng)通信，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)客戶端和上級系統(tǒng)、上級系統(tǒng)和移動終端的通信，移動終端控制充電粧完成包括充電啟動、數(shù)據(jù)查詢、結(jié)算等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了充電粧內(nèi)部的無線局域組網(wǎng)和對外部的GPRS通信，避免了每個充電粧都設(shè)置GPRS模塊造成的信道擁堵；同時，采用WIFI組網(wǎng)通信，大幅簡化布線的難度，并降低工程實(shí)施周期。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的軟件構(gòu)架圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的Webservice原理交互圖；
[0014]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的消息交互圖；
[0015]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的具體組網(wǎng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的電動汽車充電系統(tǒng)包括充電粧、AP中繼設(shè)備、數(shù)據(jù)客戶端、上級系統(tǒng)以及移動終端。
[0018]充電粧內(nèi)設(shè)置有WIFI模塊，充電粧和AP中繼設(shè)備、數(shù)據(jù)客戶端組成充電設(shè)施，并通過WIFI模塊實(shí)現(xiàn)無線就地組網(wǎng)通信；大幅簡化布線的難度，并降低工程實(shí)施周期，且杜絕了日后投運(yùn)由于線纜損壞帶來充電設(shè)施不能使用的風(fēng)險(xiǎn):同時，技術(shù)支持人員在對充電設(shè)施進(jìn)行維護(hù)時，現(xiàn)場使用WIFI及配套工具即可完成對設(shè)備的現(xiàn)場調(diào)試；大幅降低工程售后人員的工作強(qiáng)度。充電粧設(shè)置AP中繼模塊形成AP中繼設(shè)備，通過AP中繼設(shè)備進(jìn)行無線信號的中繼和放大，實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋。
[0019]充電粧設(shè)置GPRS模塊形成數(shù)據(jù)客戶端，數(shù)據(jù)客戶端通過GPRS模塊和上級系統(tǒng)進(jìn)行通信；上級系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和移動終端進(jìn)行通信，移動終端通過定制的App控制充電粧完成包括充電啟動、數(shù)據(jù)查詢、結(jié)算等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了充電設(shè)施的智能化控制。同時，數(shù)據(jù)客戶端和上級系統(tǒng)的通信通道間設(shè)置有防火墻，上級系統(tǒng)和移動終端的通信通道間也設(shè)置有防火墻，能夠抵御惡意攻擊和病毒傳播，保障電動汽車充電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。
[0020]站級監(jiān)控系統(tǒng)通過交換機(jī)連接數(shù)據(jù)客戶端，實(shí)現(xiàn)對充電設(shè)施狀態(tài)的監(jiān)控。
[0021]采用Android系統(tǒng)為該系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺，其軟件構(gòu)架圖如圖2所示?；贏ndroid4.4系統(tǒng)，借鑒其在移動終端的在互聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)，通過“ intent”機(jī)制調(diào)用該平臺的“地圖、短信、電郵”等應(yīng)用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)充電設(shè)施與終端用戶的信息互動應(yīng)用；同時集成android界面開發(fā)社區(qū)的開放資源，不斷完善人機(jī)交互界面。
[0022]采用“無線通訊與無線中繼技術(shù)”完成“無線通訊，全面覆蓋”的充電粧無線就地組網(wǎng)。充電粧集成WIFI無線通訊模塊，支持802.lib和802.llg標(biāo)準(zhǔn)，為無線就地組網(wǎng)提供基礎(chǔ)支撐；同時，參考cisco “自主組網(wǎng)、無線中繼通信解決方案(MESH)”的無線組網(wǎng)方案，采用單頻MESH組網(wǎng)，采用2.4GHz上的信道802.llb/g完成數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)充電粧的就地?zé)o線組網(wǎng)。
[0023]采用“基于webservice的服務(wù)發(fā)布和調(diào)用技術(shù)”實(shí)現(xiàn)充電過程信息與上級系統(tǒng)有效互動，Webservice原理交互圖如圖3所示。目前，充電粧的數(shù)據(jù)交互大多采用高實(shí)時通訊機(jī)制，而就充電本體特征而言，采用“基于webservice的服務(wù)發(fā)布和調(diào)用技術(shù)”實(shí)現(xiàn)充電過程信息與上級系統(tǒng)的互動更為合理，采用非長連接模式，在無數(shù)據(jù)交互時，無多余數(shù)據(jù)流量的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)在不影響數(shù)據(jù)傳送的基礎(chǔ)上降低流量費(fèi)用。
[0024]對充電設(shè)施數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類型進(jìn)行分類:充電關(guān)鍵參數(shù):如狀態(tài)變化和告警信息；充電過程參數(shù):如充電過程中的電量、金額等。采用WSDL語言對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行抽象封裝，與上級系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0025]采用“AMQP消息隊(duì)列”規(guī)范化充電設(shè)施與上級系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送模式。本系統(tǒng)采用“Rabbitmq消息隊(duì)列”，消息交互圖如圖4所示，將充電設(shè)施中相關(guān)業(yè)務(wù)采用JS0N格式進(jìn)行封裝，具體分為:
[0026](1) “接口說明”:當(dāng)前類型接口所描述的業(yè)務(wù)類型；
[0027](2) “接口定義”:當(dāng)前接口的功能定義；
[0028](3) “參數(shù)設(shè)置”:該接口中的詳細(xì)參數(shù)及各參數(shù)的數(shù)據(jù)類型；
[0029](4) “返回?cái)?shù)值”:該接口返回的數(shù)據(jù)內(nèi)容及返回結(jié)果含義定義；
[0030](5) “超時處理”:對于“同步”和“異步”的數(shù)據(jù)處理的超時設(shè)定及處理邏輯。
[0031]從充電設(shè)施的“配置/注冊”到“應(yīng)用過程中數(shù)據(jù)查詢”，均按照上述原則進(jìn)行抽象和封裝，格式化為標(biāo)準(zhǔn)的消息格式，實(shí)現(xiàn)充電粧與上級系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，根據(jù)充電設(shè)施業(yè)務(wù)的擴(kuò)充僅對消息類型進(jìn)行擴(kuò)展即可，簡化上級系統(tǒng)與移動終端的數(shù)據(jù)交互流程。
[0032]下面結(jié)合具體例子對上述實(shí)施例作進(jìn)一步具體說明。
[0033]以32個充電粧的充電點(diǎn)為典型站進(jìn)行建設(shè)，32個充電粧均設(shè)置有WIFI模塊，共分為2行，每行16個充電粧；鑒于充電粧本身硬件資源有限，分別選取第一行和第二行的第9個充電粧作為數(shù)據(jù)客戶端設(shè)置GPRS模塊實(shí)現(xiàn)與上級系統(tǒng)的通訊，(其余的30個充電設(shè)施均不再含有GPRS模塊)，分別選取第5個和第12個充電粧作為AP中繼設(shè)備，完成充電粧的無線就地組網(wǎng)；分別對剩余的充電粧進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)與上級系統(tǒng)的交互。
[0034]通過WIFI實(shí)現(xiàn)充電粧的就地組網(wǎng):2行充電粧劃分為2個不同的子網(wǎng)；針對第一行充電設(shè)施，整個組網(wǎng)如圖5所示。
[0035]在上述實(shí)施例中，所述電動汽車充電系統(tǒng)包括AP中繼設(shè)備，通過AP中繼設(shè)備實(shí)現(xiàn)無線信號的中繼和放大。作為其他實(shí)施方式，不使用AP中繼設(shè)備，通過減少充電設(shè)施的充電粧個數(shù)，或增加數(shù)據(jù)客戶端的數(shù)量來保障無線信號的強(qiáng)度。
[0036]在上述實(shí)施例中，所述電動汽車充電系統(tǒng)包括站級監(jiān)控系統(tǒng)，站級監(jiān)控系統(tǒng)通過交換機(jī)連接數(shù)據(jù)客戶端，實(shí)現(xiàn)對充電設(shè)施狀態(tài)的監(jiān)控。作為其他實(shí)施方式，不采用站級監(jiān)控系統(tǒng)，對充電設(shè)施狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充電系統(tǒng)，其特征在于:包括至少兩個充電粧、一個數(shù)據(jù)客戶端以及上級系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)客戶端和每個充電粧上均設(shè)置有WIFI模塊，所述WIFI模塊用于實(shí)現(xiàn)充電粧和數(shù)據(jù)客戶端進(jìn)行無線就地組網(wǎng)通信；所述數(shù)據(jù)客戶端還設(shè)置有GPRS模塊，所述GPRS模塊用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)客戶端和上級系統(tǒng)進(jìn)行通信；所述上級系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)和移動終端進(jìn)行通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充電系統(tǒng)，其特征在于:所述電動汽車充電系統(tǒng)還包括AP中繼設(shè)備，所述AP中繼設(shè)備設(shè)置在充電粧和數(shù)據(jù)客戶端之間，用于實(shí)現(xiàn)無線信號的中繼和放大。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充電系統(tǒng)，其特征在于:所述電動汽車充電系統(tǒng)還包括站級監(jiān)控系統(tǒng)，所述站級監(jiān)控系統(tǒng)通過交換機(jī)連接所述數(shù)據(jù)客戶端的網(wǎng)絡(luò)接口。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)的電動汽車充電系統(tǒng)，包括至少兩個充電樁、一個數(shù)據(jù)客戶端以及上級系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)客戶端和每個充電樁上均設(shè)置有WIFI模塊，所述WIFI模塊用于實(shí)現(xiàn)充電樁和數(shù)據(jù)客戶端進(jìn)行無線就地組網(wǎng)通信；所述數(shù)據(jù)客戶端還設(shè)置有GPRS模塊，所述GPRS模塊用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)客戶端和上級系統(tǒng)進(jìn)行通信；所述上級系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)和移動終端進(jìn)行通信。通過WIFI模塊實(shí)現(xiàn)充電樁和數(shù)據(jù)客戶端的無線就地組網(wǎng)通信，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)客戶端和上級系統(tǒng)、上級系統(tǒng)和移動終端的通信，移動終端控制充電樁完成包括充電啟動、數(shù)據(jù)查詢、結(jié)算等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了充電樁內(nèi)部的無線局域組網(wǎng)和對外部的GPRS通信，避免了每個充電樁都設(shè)置GPRS模塊造成的信道擁堵。
【IPC分類】H04L29/08, H02J7/00, H04B7/155
【公開號】CN204967316
【申請?zhí)枴緾N201520600541
【發(fā)明人】克瀟, 連湛偉, 徐怡山, 李洪峰, 楊校輝, 胡道棟, 周山虎, 石欣, 王艷, 蘇杭
【申請人】許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月11日