本发明涉及电动汽车充电桩相关技术领域，尤其是指一种单桩集中器控制系统及控制方法。
背景技术：
随着人们环保意识的增强，世界各国对新能源汽车的推广支持，新能源汽车在未来汽车市场将占据重要地位，如果说过去充电站等配套设施的不完备在一定程度上限制了电动汽车发展的话，那么这一问题正在逐步得到解决。国家电网和南方电网分别投入巨资建设电动汽车充电站和充电桩等与新能源汽车相关的配套充电设施，随着两大电网制定了在全国大规模建设电动汽车充电站和充电桩的计划，电动汽车充电站建设已经进入快车道，而随着“互联网+”概念的提出，则将利用互联网的平台、信息通信技术把互联网和包括传统行业在内的各行各业结合起来，从而在新领域创造一种新生态。
已有的充电桩通讯模块大多都是基于网线接口设计或者基于3g/2g网络。网线接口使用的场所需要在当地拉设有网线并且通过网线可以连接至外网，这种连接通讯方式有一定的局限，使用时必须有固定的外网网线，但是在一般的场合下是不存在这种条件的，如果特地的去拉设网线会大大加大了成本和施工周期，所以拉设网线在一些场合下是不适用的。
技术实现要素：
本发明是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种能够扩大适用范围且安全可靠的单桩集中器控制系统及控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种单桩集中器控制系统，包括充电桩、中央处理器、无线数据传输终端、电量变送器、保护继电器、触发传感器、计费器、报警机构、触控显示屏和充电桩管理服务器，所述的中央处理器通过无线数据传输终端与充电桩管理服务器连接，所述的无线数据传输终端、电量变送器、保护继电器、触发传感器、计费器、报警机构和触控显示屏均安装在充电桩上且均与中央处理器连接，所述的无线数据传输终端上设有sim卡槽。
通过电量变送器的设计，能够实时读取充电桩上的数据；通过保护继电器的设计，能够确保充电桩的正常使用；通过触发传感器的设计，能够识别充电桩与电动汽车的连接，以确保正常充电；通过计费器的设计，能够实时显示计费信息；通过报警机构的设计，能够直观的反应存在的故障，从而使得维修人员能够及时的排除故障；通过触控显示屏的设计，能够使得用户直观了解充电情况并且方便充电操作；通过充电桩管理服务器的设计，实现远程监控与管理；通过带有sim卡槽的无线数据传输终端设计，使得该充电桩不受场地的限制，而且并不需要进行线路布局，大大提高了充电桩的适用范围。
作为优选，所述的充电桩上设有充电枪，所述的触发传感器安装在充电枪上，所述的充电枪上还设有电池修复电路，所述的电池修复电路与中央处理器连接。通过电池修复电路的设计，使得电动汽车在充电时，一方面能够了解电池的性能，另一方面能够对电池进行修复，提高了电池的使用寿命。
作为优选，所述的充电桩上设有以太网接口、指纹识别器和检修端口，所述的中央处理器通过以太网接口与无线数据传输终端连接，所述的检修端口通过指纹识别器与中央处理器连接。通过以太网接口的设计，使得该充电桩在一些信号屏蔽的区域也可实现快速联网；通过指纹识别器的设计，能够认证维修人员的身份信息，使得充电桩只有在授权基础上才能够进行管理以及测试，既预防了非授权人对充电桩的操作，又能够保证该充电桩的安全可靠性能。
作为优选，所述的充电桩上设有温度传感器和湿度传感器，所述的温度传感器和湿度传感器均与中央处理器连接，所述的报警机构包括语音报警器和报警指示灯，所述的语音报警器和报警指示灯均与中央处理器连接。通过温度传感器的设计，能够实时监测充电桩的温度，防止温度过高造成充电桩的损坏；通过湿度传感器的设计，能够防止充电桩漏电，以确保该充电桩的安全性能。
作为优选，还包括用户移动终端，所述的用户移动终端上设有第一蓝牙模块，所述的充电桩上设有第二蓝牙模块和gps定位仪，所述的第二蓝牙模块和gps定位仪均与中央处理器连接，所述用户移动终端通过第一蓝牙模块和第二蓝牙模块的配合与中央处理器连接。通过上述设计，使得用户在操作时，并不需要使用流量，同时也不需要专门铺设电缆，方便了用户的操作，同时降低了营运成本。
本发明还提供了一种单桩集中器控制方法，具体包括如下步骤：
(1)用户移动终端访问充电桩管理服务器，由于充电桩上设有gps定位仪，故而用户通过充电桩管理服务器来确定附近的空闲充电桩位置；
(2)用户选择合适的充电桩并进入后，进行充电操作；
(3)充电桩与电动汽车上的电池管理系统发生交互来读取车辆信息，并自动选择合适的电压和电流为电动汽车进行充电；
(4)充电完成之后，充电桩自动检测电动汽车的充满电压，如果充满电压低于上一次记录的电动汽车电池电压，则充电桩为电动汽车启动电池修复，否则进入到步骤(6)中；
(5)修复完成后，记录电动汽车修复后的额定电压，并通过充电桩将该额定电压上传至充电桩管理服务器；
(6)进入到结算过程中，用户通过用户移动终端与充电桩进行交互从而完成费用结算。
通过上述步骤的设计，使得电动汽车在充电过程中还可以享受电池的修复，从而确保电池的性能，增加电池的使用寿命。
作为优选，在步骤(3)中，充电枪上的触发传感器发送信息给充电桩并显示在触控显示屏上，告知用户充电连接是否正常，如果正常，则语音报警器进行下一步指令提醒，并且报警指示灯显示正常；如果异常，则语音报警器发出语音提醒并通过报警指示灯进行灯光报警指示；正常连接之后，充电桩与电池管理系统发生交互来读取电动汽车的id信息，充电桩将id信息上传给充电桩管理服务器来调取该电动汽车的参数并显示在触控显示屏上，在用户确认充电之后进行充电。这样设计，一方面能够直观的了解充电桩与电动汽车的了解情况，另一方面还能够了解电动汽车的整体状态，以便用户直观了解整车情况。
作为优选，在步骤(4)中，如果电动汽车选择自动充满的充电模式，则在电池充满电之后，中央处理器读取充满电之后的电池电压，将该电池电压与充电桩管理服务器读取的电池额定电压进行比较，若在允许的误差范围内，则不进行电池修复，直接进入到步骤(6)中，如果超过误差范围，则进行电池修复，电池修复时，充电桩管理服务器根据电动汽车的型号选择出厂时的最大额定电压和最大额定电流通过电池修复电路对电动汽车的电池进行修复。通过上述设计，能够有效对电动汽车内的电池进行修复，以提高电池的使用寿命。
作为优选，在步骤(4)中，如果电动汽车在充电时用户手动停止了充电，中央处理器根据充电信息计算理论上本次充电所占整个电池的电量百分比，与此同时中央处理器读取本次充电实际所占整个电池的电量百分比，将两者数据进行比较，若在允许的误差范围内，则不进行电池修复，直接进入到步骤(6)中，如果超过误差范围，则进行电池修复，电池修复时，充电桩管理服务器根据电动汽车的型号选择出厂时的最大额定电压和最大额定电流通过电池修复电路对电动汽车的电池进行修复。通过上述设计，能够有效对电动汽车内的电池进行修复，以提高电池的使用寿命。
作为优选，在步骤(5)中，在上传修复后的额定电压之后，中央处理器将且与出厂时的额定电压进行比较，如果在允许的损耗范围内，则将该修复后的额定电压替换上一次充电修复后的额定电压，如果超过损耗范围，则中央处理器通过电池管理系统经汽车仪表台告知用户需要跟换电池，并记录本次修复后的额定电压值，但不对上一次充电修复后的额定电压进行替换；在步骤(6)中，用户移动终端通过第一蓝牙模块与充电桩上的第二蓝牙模块进行通讯，用户通过用户移动终端进行支付结算，充电桩通过中央处理器将信息上传给充电桩服务器，充电桩服务器通过无线数据传输终端将信息反馈给用户移动终端。通过上述设计，使得用户在操作时，并不需要使用流量，同时也不需要专门铺设电缆，方便了用户的操作，同时降低了营运成本。
本发明的有益效果是：扩大了适用范围，提高了安全可靠性能，增加了电池使用寿命，方便了用户操作，降低了营运成本。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图中：1.中央处理器，2.充电桩管理服务器，3.无线数据传输终端，4.电量变送器，5.保护继电器，6.触发传感器，7.计费器，8.语音报警器，9.报警指示灯，10.触控显示屏，11.电池修复电路，12.gps定位仪，13.指纹识别器，14.检修端口，15.温度传感器，16.湿度传感器，17.用户移动终端，18.以太网接口，19.第二蓝牙模块，20.第一蓝牙模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所述的实施例中，一种单桩集中器控制系统，包括充电桩、中央处理器1、无线数据传输终端3、电量变送器4、保护继电器5、触发传感器6、计费器7、报警机构、触控显示屏10和充电桩管理服务器2，中央处理器1通过无线数据传输终端3与充电桩管理服务器2连接，无线数据传输终端3、电量变送器4、保护继电器5、触发传感器6、计费器7、报警机构和触控显示屏10均安装在充电桩上且均与中央处理器1连接，无线数据传输终端3上设有sim卡槽。充电桩上设有充电枪，触发传感器6安装在充电枪上，充电枪上还设有电池修复电路11，电池修复电路11与中央处理器1连接。充电桩上设有以太网接口18、指纹识别器13和检修端口14，中央处理器1通过以太网接口18与无线数据传输终端3连接，检修端口14通过指纹识别器13与中央处理器1连接。充电桩上设有温度传感器15和湿度传感器16，温度传感器15和湿度传感器16均与中央处理器1连接，报警机构包括语音报警器8和报警指示灯9，语音报警器8和报警指示灯9均与中央处理器1连接。此外，还包括用户移动终端17，所述的用户移动终端17上设有第一蓝牙模块20，充电桩上设有第二蓝牙模块19和gps定位仪12，第二蓝牙模块19和gps定位仪12均与中央处理器1连接，用户移动终端17通过第一蓝牙模块20和第二蓝牙模块19的配合与中央处理器1连接。
基于一种单桩集中器控制系统，本发明还提供了一种单桩集中器控制方法，具体包括如下步骤：
(1)用户移动终端17访问充电桩管理服务器2，由于充电桩上设有gps定位仪12，故而用户通过充电桩管理服务器2来确定附近的空闲充电桩位置；
(2)用户选择合适的充电桩并进入后，进行充电操作；
(3)充电桩与电动汽车上的电池管理系统发生交互来读取车辆信息，并自动选择合适的电压和电流为电动汽车进行充电；
充电枪上的触发传感器6发送信息给充电桩并显示在触控显示屏10上，告知用户充电连接是否正常，如果正常，则语音报警器8进行下一步指令提醒，并且报警指示灯9显示正常；如果异常，则语音报警器8发出语音提醒并通过报警指示灯9进行灯光报警指示；正常连接之后，充电桩与电池管理系统发生交互来读取电动汽车的id信息，充电桩将id信息上传给充电桩管理服务器2来调取该电动汽车的参数并显示在触控显示屏10上，在用户确认充电之后进行充电；
(4)充电完成之后，充电桩自动检测电动汽车的充满电压，如果充满电压低于上一次记录的电动汽车电池电压，则充电桩为电动汽车启动电池修复，否则进入到步骤(6)中；
如果电动汽车选择自动充满的充电模式，则在电池充满电之后，中央处理器1读取充满电之后的电池电压，将该电池电压与充电桩管理服务器2读取的电池额定电压进行比较，若在允许的误差范围内，则不进行电池修复，直接进入到步骤(6)中，如果超过误差范围，则进行电池修复，电池修复时，充电桩管理服务器2根据电动汽车的型号选择出厂时的最大额定电压和最大额定电流通过电池修复电路11对电动汽车的电池进行修复；
如果电动汽车在充电时用户手动停止了充电，中央处理器1根据充电信息计算理论上本次充电所占整个电池的电量百分比，与此同时中央处理器1读取本次充电实际所占整个电池的电量百分比，将两者数据进行比较，若在允许的误差范围内，则不进行电池修复，直接进入到步骤(6)中，如果超过误差范围，则进行电池修复，电池修复时，充电桩管理服务器2根据电动汽车的型号选择出厂时的最大额定电压和最大额定电流通过电池修复电路11对电动汽车的电池进行修复；
(5)修复完成后，记录电动汽车修复后的额定电压，并通过充电桩将该额定电压上传至充电桩管理服务器2；
在上传修复后的额定电压之后，中央处理器1将且与出厂时的额定电压进行比较，如果在允许的损耗范围内，则将该修复后的额定电压替换上一次充电修复后的额定电压，如果超过损耗范围，则中央处理器1通过电池管理系统经汽车仪表台告知用户需要跟换电池，并记录本次修复后的额定电压值，但不对上一次充电修复后的额定电压进行替换
(6)进入到结算过程中，用户通过用户移动终端17与充电桩进行交互从而完成费用结算；
用户移动终端17通过第一蓝牙模块20与充电桩上的第二蓝牙模块19进行通讯，用户通过用户移动终端17进行支付结算，充电桩通过中央处理器1将信息上传给充电桩服务器，充电桩服务器通过无线数据传输终端3将信息反馈给用户移动终端17。
通过电量变送器4的设计，能够实时读取充电桩上的数据；通过保护继电器5的设计，能够确保充电桩的正常使用；通过触发传感器6的设计，能够识别充电桩与电动汽车的连接，以确保正常充电；通过计费器7的设计，能够实时显示计费信息；通过语音报警器8和报警指示灯9的设计，能够直观的反应存在的故障，从而使得维修人员能够及时的排除故障；通过触控显示屏10的设计，能够使得用户直观了解充电情况并且方便充电操作；通过充电桩管理服务器2的设计，实现远程监控与管理；通过带有sim卡槽的无线数据传输终端3设计，使得该充电桩不受场地的限制，而且并不需要进行线路布局，大大提高了充电桩的适用范围。通过电池修复电路11的设计，使得电动汽车在充电时，一方面能够了解电池的性能，另一方面能够对电池进行修复，提高了电池的使用寿命。通过以太网接口18的设计，使得该充电桩在一些信号屏蔽的区域也可实现快速联网；通过指纹识别器13的设计，能够认证维修人员的身份信息，使得充电桩只有在授权基础上才能够进行管理以及测试，既预防了非授权人对充电桩的操作，又能够保证该充电桩的安全可靠性能。通过温度传感器15的设计，能够实时监测充电桩的温度，防止温度过高造成充电桩的损坏；通过湿度传感器16的设计，能够防止充电桩漏电，以确保该充电桩的安全性能。通过蓝牙模块的对接设计，使得用户在操作时，并不需要使用流量，同时也不需要专门铺设电缆，方便了用户的操作，同时降低了营运成本。