一种带多功能槽位的智慧充电桩的制作方法

1.本申请涉及充电桩领域，特别是涉及一种带多功能槽位的智慧充电桩。


背景技术：

2.充电桩作为新能源汽车的能量输入装置，其在新能源汽车发展甚至整个清洁能源发展中都扮演着重要的角色。然而当下大部分充电桩运营商的充电桩利用率并不乐观，效益较低，难以支撑充电桩继续扩大规模建设所需的运营条件。因此进一步提升充电桩利用率，提升充电桩运营效益迫在眉睫。
3.在此需求下，经过分析，充电桩作为一种资产，其具有一定的地产资产属性，同时结合上其稳定的电源供给和网络基础设施，充分利用以上属性进行融合创新，尤其是充电桩地产属性，将其内部的能力共享出来，为通信运营商、气象相关机构、储能相关需求方、安防相关需求方等提供服务，是一种解决方案。由此，智慧充电桩的设计应运而生，并且具有较深的实用意义和清洁能源行业发展支撑价值。
4.现有技术中的充电桩虽然也出现了集成多种功能的产品，但是各个功能之间缺乏一种统一的安装和拆卸方式，每个功能的通信方式也不相同，造成了充电桩的功能扩展性较差，无法进一步快速提升充电桩的利用率。


技术实现要素：

5.针对以上问题，本申请提出一种带有多个统一规格的多功能槽位，并且能够根据不同需求场景将多个多功能设备有选择性的插入到多功能槽位中的智慧充电桩。
6.为实现上述目的，本申请的技术方案如下：一种带多功能槽位的智慧充电桩，包括传统充电桩功能区域以及优化空间，所述优化空间设置有多个多功能槽位，多功能槽位中插入有可插拔式的多功能设备；多功能设备插入多功能槽位后建立数据、电源和网络连接；所述传统充电桩功能区域通过网络与充电桩运营商信号相连，充电桩运营商对传统充电桩功能区域进行功能继承和升级；所述优化空间通过通信链路与需求方信号相连，用户通过优化空间实现扩展功能的获取。
7.进一步地，所述多功能槽位至少包括电源接口和通信接口，所述电源接口由传统充电桩功能区域进行供电或与传统充电桩功能区域共用电源；所述通信接口直接与传统充电桩功能区域连接或与传统充电桩功能区域共用通信通道。其中电源结构的电压等级可根据需要设定。
8.再进一步地，所述电源接口包括电源线；所述通信接口包括usb、type
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c、网口和/或pcie。
9.进一步地，所述多功能设备包括5g微基站、气象监测设备、微型储能设备、用于监测地震的震动传感设备、用于感应水灾和火灾的灾害感应设备、室内定位基站、ai计算边缘设备，北斗增强定位设备，广播喇叭设备，am/fm覆盖设备块，无线充电设备或充电宝租赁设备。
10.所述多功能槽位能够兼容由不同厂商生成的在同一标准下的设备，是对充电桩内部空间进行标准化的划分方式进行划分。所述多功能槽位的空间整合方式包括封闭、半封闭或仅骨架结构。
11.进一步地，所述的多功能槽位分别与插入的多功能设备和传统充电桩功能区域相连通，电源和网络连接通过串联或并联复用，实现多功能设备的电源供应和网络供应；至此，多功能槽位及其内部的多功能设备均已经电源就绪并且网络在线，并通过云对云、点对点、点对云等多种方式，最终建立需求方与多功能设备的通信链路，从而实现智慧桩将内部槽位及其多功能模块对需求方提供服务。所有最终将充电桩内部功能模块，通过逻辑上的链接，将能力共享出来的方式，均在本申请保护保护范围内。
12.进一步地，多功能槽位设计为水平插入型或垂直插入型。
13.进一步地，还设置有多个辅助多功能设备插入、拔出的滑轨或导向结构。
14.进一步地，所述滑轨包括滚轮和隔离片。
15.与现有技术相比，本申请的有益效果表现在：1、本申请极大提升了充电桩的空间利用率。以前的充电桩占地其实很大，并且空间没有充分利用。
16.2、本申请提高充电桩运营企业的收入。以前充电桩企业经常亏本，此次升级可以增加充电桩运营企业的收入源，推进新能源汽车服务的发展。
17.3、本申请减少了城市中智能基础设施的占地面积和观感。本申请通过对这些设备的整合，可以让未来城市中，包括公园、停车场、商圈等信息化设备的进一步整合化和透明化，从而减少人们看到这些设备的时间，减少城市风景线中的物联网设备，支撑建设公园城市，而不是机房城市。
附图说明
18.图1为本申请结构示意图。
19.图2为本申请通信架构示意图。
20.图3为本申请内部多功能槽位正面示意图。
21.图4为水平插槽结构的正面示意图。
22.图5为垂直插槽结构的俯视示意图。
23.附图中：101
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智慧充电桩，102
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多功能槽位，103
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多功能设备，104
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外部环境/用户，105
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充电桩运营商，106
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需求方，107
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通信链路，108
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传统充电桩功能区域，301
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电源接口，302
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滑轨。
具体实施方式
24.实施例1下面将结合附图，详细说明本发明提出的方案。
25.一种带多功能槽位的智慧充电桩，包括传统充电桩功能区域108以及优化空间，所述优化空间设置有多个多功能槽位102，多功能槽位102中插入有可插拔式的多功能设备103；多功能设备103插入多功能槽位102后建立数据、电源和网络连接；所述传统充电桩功能区域108通过网络与充电桩运营商105信号相连，充电桩运营商105对传统充电桩功能区
域108进行功能继承和升级；所述优化空间通过通信链路107与需求方106信号相连，用户通过优化空间实现扩展功能的获取。这里提到的继承是指对充电桩的传统充电桩功能区域108通过内部空间的压缩调整后，不影响充电桩本身的功能，完成继承。而升级则是利用优化出的空间，通过增加多功能槽位102进行功能扩展，该槽位能够为后续插入多种模块（比如5g微基站），实现充电桩的多功能复用；另外插槽的电源体系和网络体系可以与充电桩本身的网络体系复用，再一次提升资源利用率。
26.优化空间可以通过对传统 充电功能区域进行空间压缩而得到，空间压缩的具体方式包括但是不限于：
①
空间重新调整布局；
②
采用体积更小的元器件及主板；
③
部分元器件替换为芯片；
④
删除部分非必须要器件（比如显示器、辅助电源）等方式。
27.进一步地，所述多功能槽位102至少包括电源接口301和通信接口，所述电源接口301由传统充电桩功能区域108进行供电或与传统充电桩功能区域108共用电源；所述通信接口直接与传统充电桩功能区域108连接或与传统充电桩功能区域108共用通信通道。其中电源结构的电压等级可根据需要设定。电源接口301包括电源线；所述通信接口包括usb、type
‑
c、网口和/或pcie。
28.多功能设备103包括5g微基站、气象监测设备、微型储能设备、用于监测地震的震动传感设备、用于感应水灾和火灾的灾害感应设备、室内定位基站、ai计算边缘设备，北斗增强定位设备，广播喇叭设备，am/fm覆盖设备块，无线充电设备或充电宝租赁设备。凡是能压缩到约1u~4u的体积内的，只需要电源和网络即可工作的机械设备，均可以制作为多功能设备103。多功能设备103本身的结构和功能实现均为本领域技术人员公知的内容。
29.多功能槽位102能够兼容由不同厂商生成的在同一标准下的设备，是对充电桩内部空间进行标准化的划分方式进行划分。多功能槽位102能够方便地插拔。标准化的划分方式例如标准参考机柜内部划分模式，以u为单位划分，但是不同方式均在本专利保护范围内。所述多功能槽位102的空间整合方式包括封闭、半封闭或仅骨架结构。封闭是有门+锁的机柜；半封闭就是只有门（没有锁）的机柜；仅骨架就是没有门。其中门和锁属于可拆卸器件。现有不同的固定方式、空间整合方式均在本申请保护保护范围内。
30.多功能槽位102分别与插入的多功能设备103和传统充电桩功能区域108相连通，电源和网络连接通过串联或并联复用，实现多功能设备103的电源供应和网络供应；至此，多功能槽位102及其内部的多功能设备103均已经电源就绪并且网络在线，并通过云对云、点对点、点对云等多种方式，最终建立需求方106与多功能设备103的通信链路107，从而实现智慧桩将内部槽位及其多功能模块对需求方106提供服务。所有最终将充电桩内部功能模块，通过逻辑上的链接，将能力共享出来的方式，均在本申请保护保护范围内。
31.多功能槽位102设计为水平插入型或垂直插入型。
32.还设置有多个辅助多功能设备103插入、拔出的滑轨302或导向结构。所述滑轨302包括滚轮和隔离片。滚轮带动隔离片实现滑动或者导向的功能。
33.参见附图1，一种带多功能槽位的智慧充电桩，其包括一空间优化后的充电桩部分，一到多个多功能槽位102，根据不同需求场景插入多功能槽位102中的0到多个多功能设备103。
34.多功能槽位102可由类似刀片式服务器机柜的硬件设计实现，即将传统充电桩，首先进行空间优化，设计出足够的富余空间，然后将富余空间模块化划分，形成多功能槽位
102的空间基础。在此基础上，在槽位根部根据需求设计一组电路接口，从而确保多功能设备103能够被正确插入和连接，最终实现本发明所述的多功能槽位102。
35.多功能设备103作为对能够插入至多功能槽位102的设备抽象性归纳，其典型的功能类别有5g微基站、微型气象基站、微型储能站、微型广告屏、安防监控设备等等，均可通多对现有硬件解决方案进行适应性外观标准化和接口整理后，封装为可用于本专利所述多功能槽位102的多功能设备103。
36.基于企业当前的充电桩设计，可优化设计出一种具有1u~4u左右标准机柜空间的充电桩，将优化出来的空间暂名为优化空间，并为优化空间设计一些物理槽位，比较简单的实现方式是直接参考机柜的设计，将优化空间化为若干物理槽位；有了物理槽位后，给物理槽位设计一些接线的方式，实现电源和网络的的共享，完成专利所述的多功能槽位102设计。共享方式可以是传统充电桩功能区域108给槽位提供，或者是槽位与传统充电桩功能区域108并联复用。
37.多功能槽位102的接线形式既可以是简单的用线路连接（即参考机柜里的理线架模式），也可以是比较复杂的板位模式（参考服务器的硬盘插槽）等等，均为专利保护范围。
38.槽位的滑轨302也可以根据需要自由设计，滚轮、隔离片、螺丝结构均可以。
39.槽位与多功能模块直接的连接也可以根据需求设计，最简单的组合为直流供电+网口，可以满足绝大多数需求。
40.关于硬件连接统一标准可以采用行业已有标准或者企业自研相关标准。
41.关于软件连接标准可采用行业已有标准，比如采用iec104通信，或者根据需求自研的标准。