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基于桩联网的智能充电监测装置设计与研究

发布时间: 2021-08-02  点击次数: 167次

摘要:我国电动汽车保有量持续高速增长,因此针对分布式充电桩的数据采集、信号传输及其网络化统一管理变得迫在眉睫。本文以充电桩的智能监测与互联互通技术为研究对象,
关键词:充电桩;智能监测;互联互通;窄带物联网;TCP/IP
引言
一、总体设计与实现原理
基于桩联网的智能充电监测装置由状态控制与信息采集传输模块、互联通信模块构成。

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图1智能充电监测装置框图
二、充电状态控制与信息采集传输模块
基于桩联网的智能充电监测装置使用电压/电流互感器实时采集充电电压、电流等相关状态信息,并将采集的信息传输至嵌入式模块,嵌入式模块对采集的电气信息进行计算优化。原理如图2所示。

2.jpg

图2状态控制/信息采集传输原理图
三、互联通信模块
1、有线传输方式

有线传输方式主要采用串口通信与TCP/IP通信方式。线传输方式实现针对不同场景,定制化有效的进行数据传输、储存、计算。传输流程如图3所示。

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图3有线传输方式传输流程图



2、无线传输方式

无线传输方式主要采用窄带物联网与蓝牙通信方式。


传输流程如图4所示。

图4无线传输方式传输流程图
窄带物联网云平台。物联网云平台可实现传感网络层与传输网络层的连接,达到数据监测和远程管理控制的目的。针对目前广域物联网在电动汽车信号传输系统应用中存在能耗大、穿透能力弱、覆盖范围小等问题,设计了基于窄带物联网(的智能传输系统。窄带物联网是基于3GPP的技术,具有强链接、高覆盖、低功耗的特点。
1、系统架构

安科瑞Acrelcloud-充电桩收费运营云平台系统通过物联网技术对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不间断地数据采集和监控,用户通过微信小程序扫描二维码,进行支付后,系统发起充电请求,控制二维码对应的充电桩完成电动汽车的充电过程。

2、平台功能
2.1平台登录
在浏览器打开云平台链接、输入账户名和权限密码,进行登录,防止未授权人员浏览有关信息。

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2.2平台首页
平台首页总览每天的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长,累计的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长,以及相应的环比增长和同比增长以及桩、站分布地图导航、本月充电统计。

2.2平台首页
平台首页总览每天的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长,累计的开户数、充值金额、充电金额、充电度数、充电次数、充电时长,以及相应的环比增长和同比增长以及桩、站分布地图导航、本月充电统计。

充电枪监控
充电桩监控页面充电枪的基本信息、今日充电电量、今日充电次数、今日充电时长和累计充电电量、累计充电次数、累计充电时长等、充电电压电流等参数。


授权登录界面
用户通过搜索或者扫码等途径初次打开小程序时,会进入这个页面,需要用户授权登录才可以进入小程序主功能页面,如图所示:


3、硬件配置
3.1平台服务器:建议按照我方推荐配置购买,或者客户自己租用阿里云资源。

推荐硬件配置清单:(如申请阿里云可忽略)



若客户自己租用阿里云服务器,服务器配置根据充电枪点数的不同,分别如下:

3.2现场推荐硬件配置清单:

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五、结束语
基于桩联网的智能充电监测装置由状态控制与信息采集传输模块和互联通信模块构成。状态控制与信息采集传输模块可实现充电相关性能信息采集与充电状态控制。互联通信模块通过有线途径(串口、TCP/IP)与上位机通信,通过无线途径(蓝牙与窄带物联网)与B/S管理系统或APP通信,实现数据传输、计算、储存等功能。做到了让用户随时随地知晓充电状态,掌控充电过程,完成充电并支付相关费用。整套装置成本较为低廉,数据传输有效稳定,人机交互界面智能化,实用性强。


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