一种基于网络的电动汽车充电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电动汽车充电领域，具体涉及一种基于网络的电动汽车充电系统。
【背景技术】
[0002]电动汽车以其无污染、噪声低、能源利用率高、结构简单、维修方便等优点已经成为我国战略性新兴产业之一，在“十二五”规划纲要中，国家提出要重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术，开展插电式混合动力汽车、纯电动汽车研发及大规模商业化示范工程，推进产业化应用。国际气候组织对40名电动汽车相关行业专家进行访谈，结果表明充电基础设施建设的重要程度在电动汽车发展众多影响因素中排名第2，超过了购买价格因素，仅次于排名第1的电池技术提高因素。充电设施的基础性、关键性作用各方已达成共识。
[0003]目前，电动汽车充电设施在全国范围内已全面铺开，充电站的建设工作仍在如火如荼的推进。充电设施作为电动汽车充电领域的核心主体，简化设备的施工难度，提高设备的可用性对电动汽车充电站实际运行过程起到决定性作用，并且会加速推动电动汽车产业链又好又快的发展。
[0004]现有技术中的充电设施目前主要存在如下不足:(1)电动汽车保有量日益增长的需求与充电设施信息相对闭塞之间的矛盾逐渐凸显；(2)针对有线通讯连接的充电设施:建设周期较长，布线难度较大一定程度上制约了电动汽车充电设施建设的步伐；(3)针对无线通讯的充电设施，每个充电粧均需要设置GPRS模块，容易造成信道拥堵，而且造成了资源的浪费；(4)目前充电设施充电模式几乎全部以刷卡充电模式，且需在充电设施界面上进行必要的设置，智能化程度较低，其友好性与便捷性需要提高。随着电动汽车产业的发展及适应充电设施承建者和使用者的需求，现有技术中的充电设施越来越难以满足要求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种基于网络的电动汽车充电系统，用以解决现有技术中的无线通讯充电设施信道拥堵的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的方案包括:
[0007]—种基于网络的电动汽车充电系统，包括至少两个充电粧、一个数据客户端以及上级系统；所述数据客户端和每个充电粧上均设置有WIFI模块，所述WIFI模块用于实现充电粧和数据客户端进行无线就地组网通信；所述数据客户端还设置有GPRS模块，所述GPRS模块用于实现数据客户端和上级系统进行通信；所述上级系统用于实现和移动终端进行通
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[0008]所述电动汽车充电系统还包括ΑΡ中继设备，所述ΑΡ中继设备设置在充电粧和数据客户端之间，用于实现无线信号的中继和放大。
[0009]所述电动汽车充电系统还包括站级监控系统，所述站级监控系统通过交换机连接所述数据客户端的网络接口。
[0010]本实用新型的有益效果是:通过WIFI模块实现充电粧和数据客户端的无线就地组网通信，并通过GPRS网络实现数据客户端和上级系统、上级系统和移动终端的通信，移动终端控制充电粧完成包括充电启动、数据查询、结算等服务，实现了充电粧内部的无线局域组网和对外部的GPRS通信，避免了每个充电粧都设置GPRS模块造成的信道拥堵；同时，采用WIFI组网通信，大幅简化布线的难度，并降低工程实施周期。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型实施例的结构示意图；
[0012]图2是本实用新型实施例的软件构架图；
[0013]图3是本实用新型实施例的Webservice原理交互图；
[0014]图4是本实用新型实施例的消息交互图；
[0015]图5是本实用新型实施例的具体组网图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
[0017]如图1所示，本实用新型实施例的电动汽车充电系统包括充电粧、AP中继设备、数据客户端、上级系统以及移动终端。
[0018]充电粧内设置有WIFI模块，充电粧和AP中继设备、数据客户端组成充电设施，并通过WIFI模块实现无线就地组网通信；大幅简化布线的难度，并降低工程实施周期，且杜绝了日后投运由于线缆损坏带来充电设施不能使用的风险:同时，技术支持人员在对充电设施进行维护时，现场使用WIFI及配套工具即可完成对设备的现场调试；大幅降低工程售后人员的工作强度。充电粧设置AP中继模块形成AP中继设备，通过AP中继设备进行无线信号的中继和放大，实现无线网络的全面覆盖。
[0019]充电粧设置GPRS模块形成数据客户端，数据客户端通过GPRS模块和上级系统进行通信；上级系统通过GPRS网络和移动终端进行通信，移动终端通过定制的App控制充电粧完成包括充电启动、数据查询、结算等服务，实现了充电设施的智能化控制。同时，数据客户端和上级系统的通信通道间设置有防火墙，上级系统和移动终端的通信通道间也设置有防火墙，能够抵御恶意攻击和病毒传播，保障电动汽车充电系统的安全稳定。
[0020]站级监控系统通过交换机连接数据客户端，实现对充电设施状态的监控。
[0021]采用Android系统为该系统的软件开发平台，其软件构架图如图2所示。基于Android4.4系统，借鉴其在移动终端的在互联网中应用的经验技术，通过“ intent”机制调用该平台的“地图、短信、电邮”等应用服务，实现充电设施与终端用户的信息互动应用；同时集成android界面开发社区的开放资源，不断完善人机交互界面。
[0022]采用“无线通讯与无线中继技术”完成“无线通讯，全面覆盖”的充电粧无线就地组网。充电粧集成WIFI无线通讯模块，支持802.lib和802.llg标准，为无线就地组网提供基础支撑；同时，参考cisco “自主组网、无线中继通信解决方案(MESH)”的无线组网方案，采用单频MESH组网，采用2.4GHz上的信道802.llb/g完成数据交互，实现充电粧的就地无线组网。
[0023]采用“基于webservice的服务发布和调用技术”实现充电过程信息与上级系统有效互动，Webservice原理交互图如图3所示。目前，充电粧的数据交互大多采用高实时通讯机制，而就充电本体特征而言，采用“基于webservice的服务发布和调用技术”实现充电过程信息与上级系统的互动更为合理，采用非长连接模式，在无数据交互时，无多余数据流量的浪费，实现在不影响数据传送的基础上降低流量费用。
[0024]对充电设施数据业务类型进行分类:充电关键参数:如状态变化和告警信息；充电过程参数:如充电过程中的电量、金额等。采用WSDL语言对数据业务进行抽象封装，与上级系统进行数据交互。
[0025]采用“AMQP消息队列”规范化充电设施与上级系统的数据传送模式。本系统采用“Rabbitmq消息队列”，消息交互图如图4所示，将充电设施中相关业务采用JS0N格式进行封装，具体分为:
[0026](1) “接口说明”:当前类型接口所描述的业务类型；
[0027](2) “接口定义”:当前接口的功能定义；
[0028](3) “参数设置”:该接口中的详细参数及各参数的数据类型；
[0029](4) “返回数值”:该接口返回的数据内容及返回结果含义定义；
[0030](5) “超时处理”:对于“同步”和“异步”的数据处理的超时设定及处理逻辑。
[0031]从充电设施的“配置/注册”到“应用过程中数据查询”，均按照上述原则进行抽象和封装，格式化为标准的消息格式，实现充电粧与上级系统的数据交互，根据充电设施业务的扩充仅对消息类型进行扩展即可，简化上级系统与移动终端的数据交互流程。
[0032]下面结合具体例子对上述实施例作进一步具体说明。
[0033]以32个充电粧的充电点为典型站进行建设，32个充电粧均设置有WIFI模块，共分为2行，每行16个充电粧；鉴于充电粧本身硬件资源有限，分别选取第一行和第二行的第9个充电粧作为数据客户端设置GPRS模块实现与上级系统的通讯，(其余的30个充电设施均不再含有GPRS模块)，分别选取第5个和第12个充电粧作为AP中继设备，完成充电粧的无线就地组网；分别对剩余的充电粧进行统一管理，实现与上级系统的交互。
[0034]通过WIFI实现充电粧的就地组网:2行充电粧划分为2个不同的子网；针对第一行充电设施，整个组网如图5所示。
[0035]在上述实施例中，所述电动汽车充电系统包括AP中继设备，通过AP中继设备实现无线信号的中继和放大。作为其他实施方式，不使用AP中继设备，通过减少充电设施的充电粧个数，或增加数据客户端的数量来保障无线信号的强度。
[0036]在上述实施例中，所述电动汽车充电系统包括站级监控系统，站级监控系统通过交换机连接数据客户端，实现对充电设施状态的监控。作为其他实施方式，不采用站级监控系统，对充电设施状态进行监控。
【主权项】
1.一种基于网络的电动汽车充电系统，其特征在于:包括至少两个充电粧、一个数据客户端以及上级系统；所述数据客户端和每个充电粧上均设置有WIFI模块，所述WIFI模块用于实现充电粧和数据客户端进行无线就地组网通信；所述数据客户端还设置有GPRS模块，所述GPRS模块用于实现数据客户端和上级系统进行通信；所述上级系统用于实现和移动终端进行通信。2.根据权利要求1所述的基于网络的电动汽车充电系统，其特征在于:所述电动汽车充电系统还包括AP中继设备，所述AP中继设备设置在充电粧和数据客户端之间，用于实现无线信号的中继和放大。3.根据权利要求1所述的基于网络的电动汽车充电系统，其特征在于:所述电动汽车充电系统还包括站级监控系统，所述站级监控系统通过交换机连接所述数据客户端的网络接口。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于网络的电动汽车充电系统，包括至少两个充电桩、一个数据客户端以及上级系统；所述数据客户端和每个充电桩上均设置有WIFI模块，所述WIFI模块用于实现充电桩和数据客户端进行无线就地组网通信；所述数据客户端还设置有GPRS模块，所述GPRS模块用于实现数据客户端和上级系统进行通信；所述上级系统用于实现和移动终端进行通信。通过WIFI模块实现充电桩和数据客户端的无线就地组网通信，并通过GPRS网络实现数据客户端和上级系统、上级系统和移动终端的通信，移动终端控制充电桩完成包括充电启动、数据查询、结算等服务，实现了充电桩内部的无线局域组网和对外部的GPRS通信，避免了每个充电桩都设置GPRS模块造成的信道拥堵。
【IPC分类】H04L29/08, H02J7/00, H04B7/155
【公开号】CN204967316
【申请号】CN201520600541
【发明人】克潇, 连湛伟, 徐怡山, 李洪峰, 杨校辉, 胡道栋, 周山虎, 石欣, 王艳, 苏杭
【申请人】许继电气股份有限公司, 许昌许继软件技术有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月11日