CN209666880U - 具有地锁自动控制功能的充电桩系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及充电桩技术领域，公开了一种具有地锁自动控制功能的充电桩系统，包括后台服务器、移动终端、智能控制单元以及分别与智能控制单元进行数据连接的通信模块、显示模块、电费计量模块、智能地锁及智能充电桩，移动终端与后台服务器连接，智能控制单元通过通信模块与后台服务器连接，电费计量模块采集智能充电桩的充电电量数据，并将充电电量数据和据其获得的费用提示信息输出至显示模块，智能控制单元控制驱动地锁的开启和关闭，以使待充电车辆进入充电位，并开启充电桩对待充电车辆进行自动充电。本实用新型的技术方案能够避免其他车辆占用，解决了非电动车辆挤占电动汽车专用停车位的问题。

Description

具有地锁自动控制功能的充电桩系统

技术领域

本实用新型涉及充电桩技术领域，特别涉及一种具有地锁自动控制功能的充电桩系统。

背景技术

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电，充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电，充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

然而，目前市面上的充电桩和停车场都是各自独立运营，停车位的车锁系统和充电桩系统之间存在硬件互不兼容、数据无法对接的技术问题，充电桩的数据和车锁的数据不能进行数据关联和远程智能化控制，安装有充电桩的停车位经常被非充电的汽车侵占，给电动汽车用户造成不便。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种具有地锁自动控制功能的充电桩系统，旨在解决现有的充电桩和车锁之间硬件互不兼容，软件数据无法对接，安装有充电桩的停车位被非充电的汽车侵占的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的具有地锁自动控制功能的充电桩系统，包括后台服务器、移动终端、智能控制单元以及分别与智能控制单元进行数据连接的通信模块、显示模块、电费计量模块、智能地锁及智能充电桩，所述智能地锁和智能充电桩设置在停车位，且所述智能地锁设置在充电桩区域内，所述移动终端与所述后台服务器连接，所述智能控制单元通过所述通信模块与所述后台服务器连接，所述通信模块用于实现智能充电桩和移动终端之间的信息交互通信，所述后台服务器用于储存所述智能充电桩的状态信息，所述后台服务器还用于接收所述智能地锁的状态及解锁码，所述电费计量模块用于采集所述智能充电桩的充电电量数据，并将所述充电电量数据和据其获得的费用提示信息输出至所述显示模块，以便于用户实时了解充电的状态，并同步至所述移动终端，所述智能控制单元控制驱动所述智能地锁的开启和关闭，以使待充电车辆进入充电位，并开启所述智能充电桩对待充电车辆进行自动充电。

优选地，所述智能充电桩包括ARM主控处理器、充电模块、电量检测模块、计量模块以及充电桩通信模块，所述充电模块、电量检测模块、计量模块以及充电桩通信模块分别与所述ARM主控处理器连接，用以接收控制信号，控制所述充电模块对电动汽车进行充电，所述计量模块对供电电网的电压和电流实时监控并采集数据信息，所述电量检测模块用于检测电池的电量，所述充电桩通信模块用于实时与所述智能控制单元进行通信。

优选地，所述通信模块的通信方式采用RS－485、无线通信、蓝牙或RF射频。

优选地，所述充电模块与所述计量模块之间设置有断路器。

优选地，所述充电模块与所述ARM主控处理器采用CAN总线的通讯方式进行数据连接，实现充电的启停控制。

优选地，所述移动终端为手机、电脑或ipad。

优选地，所述智能地锁包括主控芯片、限位检测器、蜂鸣器、电机、机械臂杆以及地锁通信模块，所述主控芯片分别与所述限位检测器、蜂鸣器、电机以及地锁通信模块相连接，所述电机与所述机械臂杆相连接，所述主控芯片通过所述智能地锁通信模块与所述智能控制单元连接。

优选地，所述智能控制单元采用Cortex－M4系列的STM32F407硬件平台，是整个系统的控制核心，并且实时采集与监控充电过程中的模拟量数据。

采用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：本实用新型的技术方案，通过生成的控制信号实施对充电桩充电的控制，从而实现了管理端对充电桩的远程控制，优化了控制流程，使充电桩控制的智能化水平得到提高，使运营成本大幅降低，数据更为完善，通过后台服务器与移动终端的交互，让消费者能够实时掌握充电的动态及充电后的电量、费用等信息，提高了充电的可追溯性，使管理模式多样化，当有车辆需要充电时，机械臂杆即翻转至嵌槽中，电动汽车驶入车位进行充电，电动汽车用户将车辆离开停车位后，充电桩根据读取的停车地锁装置的状态，判断停车位上面是否还有车辆，若无车辆，则将停车地锁装置升起，实现了充电才能进停车位，进停车位必须充电的资源最大化利用，避免其他车辆占用，解决了非电动车辆挤占电动汽车专用停车位的问题，结构简单，成本低廉，实施方便，安全可靠，无需专人值守。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的一种具有地锁自动控制功能的充电桩系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的一种具有地锁自动控制功能的充电桩系统的智能充电桩的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的一种具有地锁自动控制功能的智能地锁的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种具有地锁自动控制功能的充电桩系统。

如图1至图3所示，在本实用新型一实施例中，该具有地锁自动控制功能的充电桩系统，包括后台服务器70、移动终端80、智能控制单元10以及分别与智能控制单元10进行数据连接的通信模块60、显示模块50、电费计量模块40、智能地锁30及智能充电桩20，所述智能地锁30和智能充电桩20 设置在停车位，且所述智能地锁30设置在充电桩区域内，所述移动终端80 与所述后台服务器70连接，所述智能控制单元10通过所述通信模块60与所述后台服务器70连接，所述通信模块60用于实现智能充电桩20和移动终端 80之间的信息交互通信，所述后台服务器70用于储存所述智能充电桩20的状态信息，所述后台服务器70还用于接收所述智能地锁30的状态及解锁码，所述电费计量模块40用于采集所述智能充电桩20的充电电量数据，并将所述充电电量数据和据其获得的费用提示信息输出至所述显示模块50，以便于用户实时了解充电的状态，并同步至所述移动终端80，所述智能控制单元10 控制驱动所述智能地锁30的开启和关闭，以使待充电车辆进入充电位，并开启所述智能充电桩20对待充电车辆进行自动充电。

进一步地，所述智能充电桩20包括ARM主控处理器201、充电模块202、电量检测模块204、计量模块203、显示屏206以及充电桩通信模块205，所述充电模块202、电量检测模块204、计量模块203、显示屏206以及充电桩通信模块205分别与所述ARM主控处理器201连接，所述ARM主控处理器201 用以接收控制信号，控制所述充电模块202对电动汽车进行充电，所述计量模块203对供电电网的电压和电流实时监控并采集数据信息，所述电量检测模块204用于检测电池的电量，所述充电桩通信模块205用于实时与所述智能控制单元10进行通信，所述显示屏206方便使用者实时掌控充电时间与充电金额。

进一步地，所述通信模块60的通信方式采用RS－485、无线通信、蓝牙或 RF射频。

进一步地，所述智能充电桩20采用蓝牙与智能充地锁30进行通信，蓝牙采用IS1678S为核心芯片，支持BR/BLE双模传输，与智能地锁30中的蓝牙通信模块配对连接，实现与智能地锁30的无线通信。

进一步地，所述充电模块202与所述计量模块203之间设置有断路器。

进一步地，所述充电模块202与所述ARM主控处理器201采用CAN总线的通讯方式进行数据连接，实现充电的启停控制，并通过CAN总线实时传递给智能控制单元10。

进一步地，所述移动终端80为手机、电脑或ipad，用户可以通过移动终端80的APP实时查看充电信息，同时具有充电完成提醒。

进一步地，所述智能地锁30包括主控芯片301、限位检测器304、蜂鸣器305、电机302、机械臂杆303以及地锁通信模块306，所述主控芯片301 分别与所述限位检测器304、蜂鸣器305、电机302以及地锁通信模块306相连接，所述电机302与所述机械臂杆303相连接，所述主控芯片301通过所述智能地锁通信模块306与所述智能控制单元10连接，所述主控芯片301采用SIM800C为核心芯片，支持GPRS无线传输，采用透明传输，还可通过RS485 串口将智能地锁30的数据发送给后台服务器70。

进一步地，所述智能地锁30通过限位检测器304检测机械臂杆303的位置，避免机械臂杆303出现升起或者降落过度导致损坏的问题，延长地锁30 的使用寿命，当人为踩下地锁臂杆303时，蜂鸣器305会及时发出报警；智能地锁30在每次上升或者降落工作完成时，亦会发出响声给人提醒，当有车辆需要充电时，电机302控制机械臂杆翻转至嵌槽中，当车辆充电完毕时，电机302可控制机械臂杆303翻转呈竖立状态，以避免其他车辆恶意占用充电车位。

进一步地，所述智能控制单元10采用Cortex－M4系列的STM32F407硬件平台，是整个系统的控制核心，并且实时采集与监控充电过程中的模拟量数据。

具体地，该具有地锁自动控制功能的充电桩系统的工作原理为：智能充电桩20和智能地锁30通过后台服务器70和智能控制单元10实现一体化控制，移动终端80安装有相应APP，通过移动终端80建立起与智能控制单元 10的输出关系，远程控制智能充电桩20的充电模块202进行充电；智能充电桩20检测充电过程是否完毕，若电池已充满，充电桩20的充电模块202将自动停止充电，充电桩20将充电记录等数据上传给后台服务器70，后台服务器70将充电已完成及充电记录下发给移动终端80的APP，APP将提示电动汽车用户充电已完成，若电动汽车用户在账户中设置了自动从账户余额中自动扣除充电电费，则后台服务器70自动扣除充电电费同时将充电电量、消费金额等信息已短信形式发送给电动汽车用户；否则电动汽车用户可在APP上选择账户或者其他支付方式支付充电电费，支付完成APP将支付信息上传后台服务器70；电动汽车用户也可以选择其他时间支付；电动汽车用户将车辆离开停车位后，智能充电桩20根据读取的智能地锁30的状态，判断停车位上面是否还有车辆，若无车辆，则将智能地锁30的机械臂杆303升起，避免其他车辆占用，解决了非电动车辆挤占电动汽车专用停车位的问题，结构简单，成本低廉，实施方便，安全可靠，无需专人值守。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有地锁自动控制功能的充电桩系统，其特征在于，包括后台服务器、移动终端、智能控制单元以及分别与智能控制单元进行数据连接的通信模块、显示模块、电费计量模块、智能地锁及智能充电桩，所述智能地锁和智能充电桩设置在停车位，且所述智能地锁设置在充电桩区域内，所述移动终端与所述后台服务器连接，所述智能控制单元通过所述通信模块与所述后台服务器连接，所述通信模块用于实现智能充电桩和移动终端之间的信息交互通信，所述后台服务器用于储存所述智能充电桩的状态信息，所述后台服务器还用于接收所述智能地锁的状态及解锁码，所述电费计量模块用于采集所述智能充电桩的充电电量数据，并将所述充电电量数据和据其获得的费用提示信息输出至所述显示模块，以便于用户实时了解充电的状态，并同步至所述移动终端，所述智能控制单元控制驱动所述智能地锁的开启和关闭，以使待充电车辆进入充电位，并开启所述智能充电桩对待充电车辆进行自动充电。

2.根据权利要求1所述的具有地锁自动控制功能的充电桩系统，其特征在于，所述智能充电桩包括ARM主控处理器、充电模块、电量检测模块、计量模块、显示屏、以及充电桩通信模块，所述充电模块、电量检测模块、计量模块、显示屏以及充电桩通信模块分别与所述ARM主控处理器连接，所述ARM主控处理器用以接收控制信号，控制所述充电模块对电动汽车进行充电，所述计量模块对供电电网的电压和电流实时监控并采集数据信息，并在所述显示屏显示，所述电量检测模块用于检测电池的电量，所述充电桩通信模块用于实时与所述智能控制单元进行通信。

3.根据权利要求2所述的具有地锁自动控制功能的充电桩系统，其特征在于，所述通信模块的通信方式采用RS－485、无线通信、蓝牙或RF射频。

4.根据权利要求2所述的具有地锁自动控制功能的充电桩系统，其特征在于，所述充电模块与所述计量模块之间设置有断路器。

5.根据权利要求2所述的具有地锁自动控制功能的充电桩系统，其特征在于，所述充电模块与所述ARM主控处理器采用CAN总线的通讯方式进行数据连接，实现充电的启停控制。

6.根据权利要求1所述的具有地锁自动控制功能的充电桩系统，其特征在于，所述移动终端为手机、电脑或ipad。

7.根据权利要求1所述的具有地锁自动控制功能的充电桩系统，其特征在于，所述智能地锁包括主控芯片、限位检测器、 蜂鸣器、电机、机械臂杆以及地锁通信模块，所述主控芯片分别与所述限位检测器、蜂鸣器、电机以及地锁通信模块相连接，所述电机与所述机械臂杆相连接，所述主控芯片通过所述智能地锁通信模块与所述智能控制单元连接。

8.根据权利要求1所述的具有地锁自动控制功能的充电桩系统，其特征在于，所述智能控制单元采用Cortex－M4系列的STM32F407硬件平台。