一种分布式自组网无人值守汽车充电装置的制作方法

本实用新型涉及一种分布式自组网无人值守汽车充电装置，具体地说是一种具有遥控、遥测、遥调功能自组网无线充电装置。

背景技术：

随着社会的发展以及能源、环保问题的日益突出，为了缓解环境问题,汽车工业正在逐渐朝向环保、清洁的方向发展,电动汽车以其零排放、噪声低等优点受到世界各国的重视，汽车充电装置则作为其重要能源供应设备应运而生，研究电动汽车充电装置的设计则具有十分重要的现实意义。

目前的电动汽车充电桩一般采用自成一体、或点对点的设计方式，对于自成一体的充电桩，用户需在相应汽车的充电桩前完成各种操作包括充电命令下发、计费命令下发、查看充电结果、刷卡收费等功能，但是，在实际运营时，大部分充电桩设备需要安装在加油站、小区、路边等室外位置，工作人员进行查看或维护时需要到现场一一进行设置操作。对于点对点方式设计的充电桩，工作人员无需到现场操作，但是需要一一查看和操作与充电桩相对应的控制单元。

现有的充电桩无线采集器的数据通讯都是通过IPV4实现数据的传输，IPv4是Internet Protocol version 4(网际协议版本4)的英文简称，而中文简称为“网协版4”，也就是我们现在使用的公共网段。目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。今天的互联网大多数应用的是IPv4协议，IPv4协议已经使用了20多年，在这20多年的应用中，互联网应用取得了巨大的成功，同时随着应用范围的扩大，它也面临着越来越不容忽视的危机现存的IPv4网络潜伏着两大危机：地址枯竭和路由表急剧膨胀。尽管可以用私网地址(NAT技术)来弥补IP地址的不足，用无类别域间路由CIDR来扩大网络号码，并层次化地址以抑制路由表的增长，但这些暂时性的缓解措施都伴随着负面影响，并不能从根本上解决以上危机。

技术实现要素：

针对上述不足，本实用新型提供了一种分布式自组网无人值守汽车充电装置，其不仅能远程操控汽车充电桩，而且能实现对多个充电桩的操控，大大缩短了操作时间节省了人工，并且提高了充电的安全性和稳定性，加快了数据传输。其中设计了一种用于无线控制的集中控制器，主要采用点对多点IPV6自组网的设计方式，只需一台集中器就可监测控制多个充电桩，解决了充电桩数据上传到后台的数据网络传输问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：

一种分布式自组网无人值守汽车充电装置，包括多点分布式汽车充电桩和集中控制器，其中：

所述多点分布式充电桩包括智能控制单元，分别与智能控制单元相连的充电模块、数字智能电表、电池监控模块、保护断路器、人机交互模块、急停操作单元和无线接收发送模块；

所述集中控制器包括终端总控制单元，分别与终端总智能控制单元相连的存储模块、触摸显示模块、微型打印模块、输入输出模块、遥控遥测遥调模块、语音报警模块和无线发送接收模块；

所述集中控制器与多个多点分布式充电桩通过无线发送、接收模块通信连接。

进一步，所述人机交互模块包括触摸显示屏、音频输出设备、运行状态指示灯和投币或刷卡设备。

进一步，所述遥控遥测遥调模块包括电池监控单元、充电监控单元、模拟量采集单元、开关量采集单元和输出控制单元。

进一步，所述无线发送接收模块包括通讯管理器和GPRS模块，通过管理器进行IPV6地址和路由分配并进行自组网。

进一步，所述触摸显示模块采用高分辨率的液晶显示屏。

本实用新型与已有的技术相比具有以下有益效果：

本实用新型在充电桩原有充电功能的基础上，增加了一个能够遥测、遥调、遥控多台充电桩的多功能集中控制器，实现了点对多点的远程操作，减少了充电时谐波对通信的影响，实现集中管理、统一设置，采用自组网的安全通信模式，保障数据通信安全，使设备具有较高可靠性和良好的可维护性，并且响应快，传输速度快，适用于大范围推广。设备数据上报无需添加中继站设备，可以实现在任何时刻、任何地点，不需要现有信息基础网络设施的支持就能快速构建起一个移动通信网络。本装置采用先进IPV6互联网核心协议，其固有的特点为，简单：简化固定的基本报头，提高处理效率；可扩展：引入灵活的扩展报头，易扩展；即插即用：地址配置简化，可以实现自动配置；安全：网络层的IPSec认证与加密，端到端安全；Qos：新增流标记域；移动：Mobile IPv6。

本实用新型采用集中控制器实现了远程对充电桩的操控，完成充电、扣费、急停等一系列操作，并能远程监测电池电量，实现了对多个充电桩的远程集中管理，无须限定只能在设备前操作；采用先进的模块化设计单元，独立性高，可扩展性好，提高了系统的灵活性，并使得系统的开放性大大提高，有利于系统维护、扩展和功能增加。通讯模式采用先进的IPV6自组网技术可以实现在任何时刻、任何地点，不需要现有信息基础网络设施的支持就能快速构建起一个移动通信网络。

附图说明

图1是本实用新型原理框图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1所示，本实用新型一种分布式自组网无人值守汽车充电装置，它包括多点分布式汽车充电桩和集中控制器。

多点分布式汽车充电桩包括智能控制单元、充电模块、数字智能电表、电池监控模块、保护断路器、人机交互模块、急停操作单元以及无线接收发送模块。其中，智能控制单元是整个充电桩的控制核心，它采用先进的64位ARM高速处理器，具有强大的运算判断处理能力，并增加了接地保护和防雷设计。充电模块通过CAN总线与充电桩智能控制单元连接。数字智能电表通过RS485总线与充电桩智能控制单元连接，用于完成电池电量和时间的计量功能。遥控遥测遥调模块包括电池电量监测单元、模拟量采集单元、开关量采集单元和输出控制单元，主要用于电池电量监测，以完成电池数据采集，充电数据采集以及“启停”控制与“急停”操作。保护断路器具备过载、保护和漏电保护的功能，包括交流接触器和充电接口，交流接触器控制电源的通断；连接器提供与电动汽车连接的充电接口，具备锁紧装置和防误操作功能。人机交互装置通过RS485总线与充电桩智能控制单元连接，包括触摸显示屏、音频输出、运行状态指示，触摸显示屏用于完成各种操作命令的输入和相关数据显示功能，用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式：包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等，也可自助刷卡或自助投币进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能，音频输出提供语音输出接口，用于实现语音交互，运行状态指示提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示；急停操作单元为开关量输出单元，为紧急断电保护装置；无线接收发送模块1通过RS485总线与充电桩智能控制单元连接，用于实现智能控制单元与集中控制器之间数据的通信。

集中控制器包括终端总控制单元、存储模块、触摸显示模块、微型打印模块、输入输出模块、语音报警模块、遥控遥测遥调模块和无线发送接收模块。终端总控制单元是整个终端总控制器的核心，采用先进的64位ARM高速处理器，具有强大的运算判断处理能力。存储模块通过PCI总线与终端总控制单元连接，用于完成充电数据、电池数据、计量数据、计费数据以及报警数据和用户数据的存储功能。触摸显示模块通过RS485总线与终端总控制单元连接，用于完成各种操作命令的输入和相关数据查询显示功能。微型打印模块通过USB或RS485总线与终端总控制单元连接单元连接，用于完成收费票据和自检数据的打印功能。输入输出模块置通过VGA总线与移动终端主控单元连接，用于完成操作数据的输入和输出功能。遥控、遥测、遥调模块用于实现集中控制器对多台充电桩的无线控制。语音报警模块连接有语音报警器。无线接收发送模块通过RS485总线与终端总控制单元连接，用于实现集中控制器和多点分布式充电桩的数据通信。无线发送接收模块包括通讯管理器和GPRS模块，通过管理器进行IPV6地址和路由分配并进行自组网，组网完成后无线采集模块采集充电桩的各状态信息，通过GPRS网络上传至上位机进行实时数据监测和分析。

进一步地，人机交互模块包括触摸显示屏、音频输出设备、运行状态指示灯和投币或刷卡设备。触摸显示屏用于完成各种操作命令的输入和相关数据显示功能，用户可根据液晶显示屏指示选择4种充电模式：包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等，也可自助刷卡或自助投币进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能。音频输出设备提供语音输出接口，用于实现语音交互，运行状态指示提供“待机”、“充电”与“充满”状态指示。

进一步地，遥控、遥测、遥调模块包括电池数据采集、充电数据采集、模拟量采集单元、开关量采集单元和输出控制单元，用于实现集中控制器对多台充电桩的无线控制。

本实用新型采用模块化设计，独立性高，可扩展性好，提高了系统的灵活性，并使得系统的开放性大大提高，有利于系统维护、扩展和功能增加。通讯模式采用先进的IPV6自组网技术，设备数据上报无需添加中继站设备，可以实现在任何时刻、任何地点，不需要现有信息基础网络设施的支持就能快速构建起一个移动通信网络。

尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的，本领域的技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型的宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。