一种基于LoRaWan的电动车充电桩系统的制作方法

本实用新型涉及电动车充电技术领域，尤其涉及一种基于LoRaWan的电动车充电桩系统。

背景技术：

随着石油资源的日益减少以及环境问题的日益严峻，节能减排和减少对石油的依赖已成为世界各国经济持续发展迫切需要解决的问题。而电动车作为一种节能环保的绿色出行工具，正在被越来越多的国家和地区所提倡。

电动车充电桩是电动车规模化和产业化发展的重要基础设施之一。当前常见的充电桩采用有线方式实现数据的传输和充电管理，在操作上需要投放硬币获得充电时长，需要手动按下对应的充电按钮，操作繁琐，使用不方便。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种基于LoRaWan的电动车充电桩系统，其由云服务器统一管理各个充电桩，采用无线方式实现数据的传输和充电管理，节省布线成本，用户可通过移动终端无线支付充电费用，操作便捷。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型的一种基于LoRaWan的电动车充电桩系统，包括云服务器和设置在各个充电点的充电子系统，所述充电子系统包括LoRaWan网关和若干个充电桩，所述充电桩包括壳体，所述壳体上设有控制器、LoRaWan节点模块、市电输入接口模块、充电输出接口模块、开关模块、指示灯、报警模块以及用于检测充电电流、充电电压的电压电流检测模块，所述市电输入接口模块依次通过电压电流检测模块、开关模块与充电输出接口模块电连接，所述控制器分别与LoRaWan节点模块、指示灯、报警模块、开关模块的控制端、电压电流检测模块的数据输出端电连接，所述LoRaWan网关与云服务器无线连接，所述LoRaWan网关与所在充电子系统内的充电桩无线连接。

在本技术方案中，LoRaWan网关采用4G网络与云服务器无线通信，充电桩经过LoRaWan网关与云服务器无线通信，上传充电数据到云服务器，接收云服务器的指令。

市电从市电输入接口模块接入，经过电压电流检测模块、开关模块后输出到充电输出接口模块。控制器通过控制开关模块的通断控制充电桩的开关。电压电流检测模块用于检测充电桩给电动车充电时的充电电流、充电电压。LoRaWan节点模块用于与LoRaWan网关建立无线连接。

用户给电动车充电时，通过智能手机访问云服务器，选择需要的充电桩充电、充电时长，并支付费用，云服务器发送充电指令给对应的LoRaWan网关，LoRaWan网关将充电指令转发给对应的充电桩，充电桩内的控制器控制开关模块闭合，充电桩可进行充电，用户将电动车的充电头插入充电输出接口模块充电。电压电流检测模块检测充电电流、充电电压，充电桩将其发送到LoRaWan网关。LoRaWan网关按照一定的周期心跳发送数据到云服务器，这些数据只包含正常充电数据，包括基本的电压、电流和充电功率等数据，云服务器将这些数据转发给用户App端，提醒用户当前充电状态。当充电时间达到用户选择的充电时长时，控制器控制开关模块断开，充电结束。

指示灯指示充电桩的工作状态。当充电桩故障时，充电桩发送故障信息到云服务器，报警模块报警。

作为优选，所述壳体上还设有二维码标签。二维码标签存储有所在充电桩的信息。用户使用移动终端扫描选中的充电桩上的二维码标签，获取二维码信息，并将信息发送到云服务器，云服务器发送充电指令到该充电桩，使得用户可使用该充电桩充电。

作为优选，所述壳体左右两侧设有连接片，所述连接片前端与壳体可拆卸连接，所述连接片后端设有卡槽。卡槽可卡在相应的安装条上，便于充电桩固定安装。

作为优选，所述壳体上还设有语音输出模块，所述语音输出模块与控制器电连接。语音输出模块用于输出语音提示。

作为优选，所述壳体上还设有检测壳体内温度的温度传感器，所述温度传感器与控制器电连接。当壳体内温度超过设定值时，控制器判断充电桩存在安全隐患，发送报警信息到云平台，报警模块报警。

作为优选，所述壳体上还设有检测壳体内湿度的湿度传感器，所述湿度传感器与控制器电连接。当壳体内湿度超过设定值时，控制器判断充电桩存在安全隐患，发送报警信息到云平台，报警模块报警。

作为优选，所述壳体上还设有蓝牙模块，所述蓝牙模块与控制器电连接。用户可使用移动终端与充电桩进行蓝牙通信，发送充电请求，使得用户能够在移动终端断网状态下使用充电桩。

本实用新型的有益效果是：由云服务器统一管理各个充电桩，采用无线方式实现数据的传输和充电管理，节省布线成本，用户可通过移动终端无线支付充电费用，操作便捷。

附图说明

图1是本实用新型的一种系统结构图；

图2是充电桩的一种结构示意图；

图3是充电桩的一种电路原理连接框图；

图4是连接片的结构示意图。

图中：1、云服务器，2、LoRaWan网关，3、充电桩，4、壳体，5、控制器，6、LoRaWan节点模块，7、市电输入接口模块，8、充电输出接口模块，9、开关模块，10、指示灯，11、报警模块，12、电压电流检测模块，13、连接片，14、卡槽，15、语音输出模块，16、温度传感器，17、湿度传感器，18、蓝牙模块。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种基于LoRaWan的电动车充电桩系统，如图1、图2、图3、图4所示，包括云服务器1和设置在各个充电点的充电子系统，充电子系统包括LoRaWan网关2和若干个充电桩3，充电桩3包括壳体4，壳体4左右两侧设有连接片13，连接片13前端与壳体4可拆卸连接，连接片13后端设有卡槽14，壳体4上设有控制器5、LoRaWan节点模块6、市电输入接口模块7、充电输出接口模块8、开关模块9、指示灯10、报警模块11以及用于检测充电电流、充电电压的电压电流检测模块12，市电输入接口模块7依次通过电压电流检测模块12、开关模块9与充电输出接口模块8电连接，控制器5分别与LoRaWan节点模块6、指示灯10、报警模块11、开关模块9的控制端、电压电流检测模块12的数据输出端电连接，LoRaWan网关2与云服务器1无线连接，LoRaWan网关2与所在充电子系统内的充电桩3无线连接。

LoRaWan网关采用4G网络与云服务器无线通信，充电桩经过LoRaWan网关与云服务器无线通信，上传充电数据到云服务器，接收云服务器的指令。充电输出接口模块包括二孔插座和三孔插座。卡槽可卡在相应的安装条上，便于充电桩固定安装。

市电从市电输入接口模块接入，经过电压电流检测模块、开关模块后输出到充电输出接口模块。控制器通过控制开关模块的通断控制充电桩的开关。电压电流检测模块用于检测充电桩给电动车充电时的充电电流、充电电压。LoRaWan节点模块用于与LoRaWan网关建立无线连接。

用户给电动车充电时，通过智能手机访问云服务器，选择需要的充电桩充电、充电时长，并支付费用，云服务器发送充电指令给对应的LoRaWan网关，LoRaWan网关将充电指令转发给对应的充电桩，充电桩内的控制器控制开关模块闭合，充电桩可进行充电，用户将电动车的充电头插入充电输出接口模块充电。电压电流检测模块检测充电电流、充电电压，充电桩将其发送到LoRaWan网关。LoRaWan网关按照一定的周期心跳发送数据到云服务器，这些数据只包含正常充电数据，包括基本的电压、电流和充电功率等数据，云服务器将这些数据转发给用户App端，提醒用户当前充电状态。当充电时间达到用户选择的充电时长时，控制器控制开关模块断开，充电结束。

指示灯指示充电桩的工作状态。当充电桩故障时，充电桩发送故障信息到云服务器，报警模块报警。

壳体4上还设有二维码标签。二维码标签存储有所在充电桩的信息。用户使用移动终端扫描选中的充电桩上的二维码标签，获取二维码信息，并将信息发送到云服务器，云服务器发送充电指令到该充电桩，使得用户可使用该充电桩充电。

壳体4上还设有语音输出模块15，语音输出模块15与控制器5电连接。语音输出模块用于输出语音提示。

壳体4上还设有检测壳体内温度的温度传感器16、检测壳体内湿度的湿度传感器17，温度传感器16、湿度传感器17分别与控制器5电连接。当壳体内温度超过设定值或壳体内湿度超过设定值时，控制器判断充电桩存在安全隐患，发送报警信息到云平台，报警模块报警。

壳体4上还设有蓝牙模块18，蓝牙模块18与控制器5电连接。用户可使用移动终端与充电桩进行蓝牙通信，发送充电请求，使得用户能够在移动终端断网状态下使用充电桩。