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浅谈充电桩收费及监控云平台的设计理念

更新时间:2023-07-19 01:56:19 信息编号:256321257
浅谈充电桩收费及监控云平台的设计理念
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  • 充电桩收费管理系统,充电黄云,统一收费管理

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详情介绍

产品别名
充电桩云,设计理念
面向地区
全国

浅谈充电桩收费及监控云平台的设计理念

安科瑞 陈玉茹

江苏安科瑞电器制造有限公司

市场前景

目前,电动车充电站已经在全国各大小区遍地开花,其主要原因就是大家对电动车火灾的重视。电动车充电站不仅可以解决电动车充电难题,还可以消除许多安全隐患,改善小区环境,方便物业管理,好处多多。

现在市面上的电动车充电站品牌有很多,类型不一,模式不一,功能不一,总之参差不齐。甚至许多濒临淘汰的充电站也自称“智能”充电站,价格十分低廉,消费者在不知道优劣的情况下,图便宜就购买了这种设备,结果设备用不到半年就报废,后期更换难度大,小区整改也未见成效。因此,电动车充电站的选择尤为重要,这里给大家推荐安科瑞互联网智能共享充电站。

摘要:

作为大气污染的重要污染源之一,燃油汽车为人类社会生活带来方便的同时,其尾气排放也导致了日益严重的大气污染。电动汽车具有零排放、能源利用率高、结构简单、噪声小等优点,已经成为汽车产业发展的方向。作为电动汽车的主要充电设备,充电桩相关技术的研究是电动汽车普及化的前提条件。结合无线物联网技术,本文对电动汽车充电桩和电能计费及监控系统进行研究,设计一套功能完善的与充电桩相配的云平台管理系统。充电桩将数据通过4G信号或RJ45有线公网定时与云端系统交互,系统能够对充电桩的日常状态、充电过程进行监控,能够对桩下发指令实现对充电桩的控制,以及状态异常的预警;用户使用小程序APP查找充电桩,实现支付对接:能够支持、支付宝等多种支付方式。本文主要讨论该平台的设计架构。

关键词:充电桩;收费;数据监控;预警

中图分类号:TM76;TP311.1 文献标识码:A 文章编号:1001-1390(2018)00-0000-00

0 前言

充电桩收费及监控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,同时对各类故障如充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警;用户通过手机APP或小程序扫描二维码,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。

该系统配合物联网技术,并切合当前互联网+和资源共享的模式,实现了各个停车场、小区、学校、医院等安装配备充电桩的资源整合,每一个环境本地不再需要部署的系统即可达到监控和收费的目的,并由于陌生用户能够直接搜索并导航到充电桩站点,大大增加了充电桩的使用频次和效率,也能够收获良好的经济效益。

充电桩可选配4G通信模块或有线RJ45网口模块接入互联网,配合加密技术和秘钥分发技术,基于TCP/IP的数据交互协议,与云端进行直连。

系统主要功能包括几大模块:充电桩数据集中采集和控制软件,B/S云端监控管理系统,包含充电桩导航、支付和查询的手机APP。

1 数据架构和硬件结构

1.1系统硬件架构

云平台采用分层分布式结构进行设计,即现场设备层、网络通讯层和站控管理层,详细拓扑结构如下:

图1 充电桩云平台的硬件架构

现场充电桩可通过互联网和平台通讯,没有互联网接入的场合可采用4G通讯,云平台侧需要具备固定IP地址的宽带接入。

云平台硬件采用租赁云服务器的形式,来部署云端采集程序和B/S管理网站,以及后台数据库。数据库采用Mysql关系型数据库和内存数据库redis,以支持高并发和大数据库的存储,其中Mysql存储基础配置数据、告警历史数据和用户数据等,redis则存储实时和高并发的监控数据。B/S平台采用系统设计的充电桩纳入上限为十万台。

系统可以通过计算机访问互联网网站的形式来访问,普通用户可以通过小程序或手机APP来进行访问。

1.2系统数据结构

如表1,充电桩与云端沟通的过程中,使用表1所示的数据结构,并使用加密技术和秘钥分发技术,分为6条数据通信指令:

①心跳:连接建立后,充电设施应按一定周期向主机发送心跳信息,主机在收到心跳数据后返回成功应答,心跳周期为1分钟。主机在超过10分钟未接收到充电设施的任何有效数据或心跳包的情况,判定离线;

②充电桩状态确认:启动前,为提高启动成功率,桩进行自检;主机向充电桩发送充电桩状态,充电桩向平台回复充电桩的现状态(是否可以启动)以及电表读数等信息。

③充电启动请求:在主机收到充电桩发送充电桩状态后确认充电桩可以启动,10S内给充电桩发送充电启动请求。

④充电数据上传:在充电过程中,按照一定周期充电桩向主机传送充电数据。

⑤充电停止请求:主机需要停止充电桩充电。而充电设施收到此报文后,则停止充电,并向主机发起充电停止上报报文。

⑥充电停止上报:充电完成后,充电设施向主机发起的停止请求。该动作可由用户手动停止充电发起,也可以由充电设施自身检测到充电停止而发起。

表1 充电桩云平台的数据交互结构

2 系统软件架构设计

系统分为操作系统层,业务支撑层和业务应用层三层架构,其中业务支撑层负责系统的采集、存储、数据分析和前后台交互等,业务应用层则是负责与管理员和用户的交互。

图2 充电桩云平台的软件架构

2.1云端数据服务子系统

l 数据采集:负责不间断采集已注册的充电桩的实时状态,定时采集,时间间隔可设。

l 短信发送服务:对于失联或产生故障码的充电桩,产生报警,支持以邮件或短信的方式提醒管理员。

l 数据存储和解析:对注册的充电桩数据进行存储和解析,对接数据中心。存储所有充电桩的站点、配置、充电数据、状态监控等一系列信息,及其数据处理结果。

l 指令交互:将来自前端的控制指令下发给充电桩,成功后返回指令。

2.2 B/S云平台

l 集中监控:站点导航,站点准实时监控,充电桩准实时监控,远程控制等功能;

l 用户管理:管理运维服务平台的用户及用户权限,管理充电桩用户和用户资质;

l 充电桩资产管理:维护充电桩站点,充电桩的品牌、类别、电流、充电枪、电价等信息;

l 告警管理:故障管理,报警处理,故障分析等功能;

l 交易管理:各类财务报表、充电流水报表等。

l 运营分析:可查看每个桩、每个站、所有站的充电时长日/月/年趋势曲线或柱状图,充电电量的日/月/年趋势曲线或柱状图,并支持同比环比分析图形,各种支付方式的占比饼图。

图3 B/S平台管理系统

2.2 手机APP

l 查找电站及电桩:通过模糊搜索和地图搜索的功能,可查询可用的电桩和电站等详细信息;

l 用户注册:输入个人信息及用户名密码,注册成为充电桩用户;

l 订单查询:查看个人充电订单,包括订单时间,时长,电量,所充电桩等信息;

l 扫码充电,在线支付:扫描充电桩二维码,完成支付,、支付宝或银联支付完成后,即可进行充电。

图4 充电桩云平台小程序示意图

3 系统的意义及收益

伴随着智慧城市领域的战略性部署陆续出台,工业4.0、中国制造2025、工业互联网等概念的兴起,为以云服务为代表的信息技术产业带来了机遇,云服务将面临的市场需求,越来越多的企业和产品应用到云服务,这也是今后的发展趋势。

该系统能够直接将所有统一协议的充电桩纳入云平台管理,每一个充电桩站点无需单部署软件,管理人员使用SaaS服务即Software-as-a-Service(软件即服务)的软件服务来得到监控所属站点和计费的功能,通过平台结算,每个站点的账户定期能够得到旗下充电桩的运营收益,也大大增强了各个单位部署充电桩的意愿,契合国家推广新能源汽车的政策,让每个单位自身愿意部署充电桩,并得到收益,能够在短时间内回本并创造良好的经济效益。


江苏安科瑞电器制造有限公司 6年

  • 互感器,仪表
  • 江阴市南闸街道东盟路5号

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