基于云平台、多租户的分布式电动车充电管理系统的制作方法

本实用新型涉及一种电动车充电管理系统，更具体的说，尤其涉及一种基于云平台、多租户的分布式电动车充电管理系统。

背景技术：

节能环保、低碳生活是一个热门的主题，国家为了实现减排目标，大力推广电动车。在国家有利政策的支持下，电动车得到了快速的普及，电动车本身不排放二氧化碳，没有尾气污染，对于治理环境污染和减少尾气排放是非常有利的，而且电力是可以通过多种能源获得的，如火电、水电、核电、风能电和太阳能电等。如何给电动车充电是一个重要的课题，目前主要有几种方式进行充电：

（1）临时拉线、引线：目前很多小区因停车位未配套充电设施，使得用户不能充电，只得将车停于单元楼下，通过长长的引线将电源引到电动车充电口。引线可达几十米、近百米，这种方式很不安全，线在空中随风飘摆易与建筑物发生磨损，引发漏电、触电；再就是充电电流比较大过长的引线因质量问题会导致线损过大，能量损耗严重。

（2）充电桩模式：现有的充电桩一般基于离线、孤立模式，充电过程不能监控，充电数据不能学习积累，用户不能方便的得知最近的充电桩位置以及桩的空闲状态。支付方式为使用IC卡或者人民币，方式单一、不便，而且IC卡存在破解的可能，会被非法用户改写数据造成经济损失。离线模式的充电桩当有故障时运营人员不能得到及时通知造成设置停运，带来经济损失。

（3）拆卸电池充电：一些电动车的电池是可拆卸的，但因电池较为笨重拆卸、搬运较为费力。

技术实现要素：

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种基于云平台、多租户的分布式电动车充电管理系统。

本实用新型的基于云平台、多租户的分布式电动车充电管理系统，其特征在于：包括云平台服务器、充电管理终端、微信服务器以及装载有充电应用APP的智能客户端，所述云平台服务器通过4G网络与充电管理终端相通信，以实现对充电管理终端的在线管理；充电管理终端上设置有供电动车充电的多路充电接口，充电管理终端对多路充电接口的状态进行检测和控制；云平台服务器通过识别充电管理终端发送的用户IC卡信息、APP用户信息或者微信服务器发送的付款信息，打开多路充电接口中的相应接口以供用户进行充电。

本实用新型的基于云平台、多租户的分布式电动车充电管理系统，所述充电管理终端由CPU主控模块及与其相连接的4G通信模块、计量模块、人机交互模块和电源模块组成，CPU主控模块通过4G通信模块实现与平台服务器的通信，CPU主控模块通过继电器控制多路充电接口的通、断状态，电源模块用于给各模块及多路充电接口的提供相应工作电压；

所述计量模块由电压传感器、电流传感器、开关量检测模块组成，以分别测量每个充电接口的电压值、电流值及检测充电接口的通断状态；所述人机交互模块由触控屏和读卡器组成，触控屏显示人机交互界面，读卡器用于读取用户IC卡的信息。

本实用新型的基于云平台、多租户的分布式电动车充电管理系统，所述充电管理终端上的4G通信模块通过Mini PCI-E接口与CPU主控模块相连接，通过PPP拨号方式通信，以保证充电管理终端与云平台服务器的高速、稳定通信。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的分布式电动车充电管理系统，通过设置与充电管理终端通过4G网络相通信的云平台服务器，实现了对充电管理终端的在线管理，实现了对充电接口状态的控制和检测，用户通过IC卡、APP或者微信支付，即可完成在线支付和充电作业，改变了以往充电桩的离线、孤立经营模式，便于多充电接口进行管理和监测，有益效果显著，适于应用推广。

附图说明

图1为本实用新型的分布式电动车充电管理系统的原理图；

图2为本实用新型中充电管理终端的电路原理图；

图3为本实用新型的分布式电动车充电管理系统的网络结构层次图；

图中：1云平台服务器，2充电管理终端，3多路充电接口，4智能客户端，5 4G网络，6微信服务器，7 CPU主控模块，8 4G通信模块，9计量模块，10人机交互模块，11电源模块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，给出了本实用新型的分布式电动车充电管理系统的原理图，如图3所示，给出了本实用新型的分布式电动车充电管理系统的网络结构层次图，其由云平台服务器1、充电管理终端2、多路充电接口3、智能客户端4、4G网络、微信服务器6组成，充电管理终端2上设置多路充电接口3，通过多路充电接口3，可对用户的电动车进行充电。云平台服务器1通过4G网络5与充电管理终端2进行通信，以在线对充电管理终端2进行经营管理和状态监测，确保充电管理终端2的安全、稳定运行。智能客户端4上安装有相应的APP应用程序。

充电管理终端2与云平台服务器1通过4G网络5保持通信，通信内容为自定义规约格式，微信服务器6提供方便的支付手段，智能客户端4上的APP应用程序为用户提供充电、充值查询、信息推送服务，充电管理终端2接收云平台服务器1的充电指令，通过多路充电接口3为充电用户提供充电服务，并将充电结束数据上传至云平台服务器1。

如图2所示，给出了本实用新型中充电管理终端的电路原理图，其由CPU主控模块7以及与其相连接的4G通信模块8、计量模块9、人机交互模块10和电源模块11组成，所示的CPU主控模块7具有信息采集、数据运算和控制输出的作用，CPU主控模块7通过4G通信模块8与云平台服务器1相通信，用于本地控制、数据存储、数据处理、状态检测、与云服务器数据交换、远程升级和事件记录与上报。优选的可选择arm9x25加嵌入式linux操作系统。计量模块9包括对每个充电接口进行电压、电流测量的电压表和电流表，用于精确采集各路输出接口和充电桩自身的用电数据。同时，CPU还可对电动车的电池温度、继电器的开关状态以及周围的视频监控信息进行采集。

CPU主控模块7通过继电器对多路充电接口3中每个接口的通、断状态进行控制。通过继电器控制多路电流输出，为用户提供充电接口，并能根据充电异常情况及时切断电流输出，实现保护功能。所示的人机交换模块10由触控屏和读卡器组成，触控屏用于显示人机交互界面，以便用户进行相应操作；读卡器用于读取用户的IC卡信息。IC卡使用加密和CRC校验的方式只存储用户编号不存储任何用户金额信息，可有效避免IC卡被破解，非法修改金额数据，以及通过猜算伪装合法身份。优选的IC卡读卡器可选择同时支持TYPE-A和TYPE-B，用于同时支持身份证和普通IC卡如S50卡或者M1卡。

云平台服务器1、充电管理终端2上均设置有4G通信模块，充电管理终端上的4G通信模块通过Mini PCI-E接口与CPU主控模块相连接，优选的模块可以选择HUAWEI ME909s-821 LTE Mini PCIe 模块，使用Mini PCIe接口连接主控模块，用于保证高速稳定数据交换，操作系统使用PPP拨号模式建立与云平台的连接，以保证充电管理终端与云平台服务器的高速、稳定通信。

本实用新型具备以下优点：

1.云平台、多租户：系统的使用者可以是充电管理终端的购买者、可以是物业，可以是托管运营，或者直接是充电用户；

2.监控、运营及分析一体化：

充电监控：充电过程进行全面的监测和控制，图形化展示过程数据。可通过丰富的配置参数个性化设置每台终端充电过程模拟量的越限告警阈值。充电设备状态变位信息、故障告警信息会及时上报云端并通知运营管理人员，进行快速维修；

运营管理：系统可提供充电服务、资产管理、经营分析、对账管理、用户充值服务等；

数据分析：对充电特性、效率、利用率及相关数据进行综合分析，为充电桩建设的规划、决策、设备供应商的选择提供数据支撑。可做车辆、电池分析为车主提供充电、维修建议，为车主制定最优化的充电方案；

3.可为大型汽车、小型汽车、电动摩托车、电动自行车提供充电服务；

4.多运营场景、多运营模式：适用于高速公司、公交车充电站、公共停车场、 物流中心、居民小区、单位停车场；

5.实时数据采集：可实时采集到充电现场的各类模拟量电压、电流、温度、开关量、视频监控信息；

6.可实现电能计量数据处理与费率计算，实现分时电价鼓励错峰用电等；

7.APP客户端为手机用户提供以下功能：

充电管理终端搜索（附近、可用、目的地等），方便充电用户查找充电位置；

路径规划和导航，引导用户到达指定充电位置；

充值服务（支持微信、支付宝、银联）；

我的收藏（常用充电管理终端位置），方便快速充电；

信息推送（政策法规、活动推送、广告投放、充电过程重要阶段提示）；

用户管理、充电分享等；

8.用户金额等重要信息存储于云平台数据库模块中，从根本上杜绝了IC卡被破解后的经济损失问题；

9.基于云端在线模线可方便的对现场充电管理终端进行功能升级，以扩展终端功能满足不断变更的用户需求；

10.使用Mini PCIe接口4G模块，使用PPP拨号方式，保证终端与云端的高速、稳定通信；

11.支持多种支付方式，对于熟悉智能手持设备的用户可使用微信、APP，对于不熟悉智能手持设备的用户可使用IC卡或者身份证；

12.充电过程一旦启动，如果检测到充电电流变然变小，则会切断电流输出，并结束充电过程，以防充电开始后他人盗用；

13.使用可灵活配置的参数控制整个充电过程，灵活判断电池充满、人为断开、功率过载、电流短路等，参数可在云端方便配置；

14.充电用户可通过internet网站，查询最近、常用、目的地的充电桩；

15.IC卡用户可同时支持type-a和type-b,即卡用户可以选择新办IC卡或者使用本人身份证，可避免卡片太多混淆使用；

16.云平台服务端可配置FTP服务器，供充电管理终端下载广告资源，用于广告创收。