充电设施数据传输终端及监控管理系统的制作方法

本发明涉及电动汽车充电设施技术领域，尤其涉及一种充电设施数据传输终端及监控管理系统。

背景技术：

随着国家对电动汽车逐年推广，电动汽车的应用已形成一定规模，与之配套的充电基础设施功能日趋完善，充电桩接入充电基础设施运营商后台监控网络智能化实时监控成为一种趋势。不同厂家的充电桩接入运营商监控网络，需要各相关方投入大量时间和成本，且接入后对各类型充电桩日常维护工作量较大。

并且，随着网络支付的发展，越来越多的用户倾向于少带或者不带现金卡片出行，为方便用户，提高设备易用性和使用率，充电设施还需支持多种认证方式开启充电，以及支持多种结算支付方式。例如，采用刷充电卡认证开启充电，采用充电卡进行支付结算。

现有充电桩厂家和充电桩类型繁多，各厂家硬件和软件实现方式均不相同。接入充电基础设施运营商的“充电设备智能监控管理平台”之前需要经过测试，符合入网要求后才可正式接入。接入“充电设备智能监控管理平台”后，如需对充电桩软件进行更新维护，还需针对不同充电桩厂家和充电基础设施厂家的硬件和软件分别利用相应的维护方案进行维护。现有技术方案要求充电桩厂家和充电基础设施运营商投入时间和人力物力来进行入网测试和日常维护。

当对现有的充电桩进行功能升级时，需要各个充电桩厂家逐一进行测试，升级周期较长，投入人力物力较大，且管理成本较高。并且，充电桩日常维护(比如导出数据)也需要根据各充电桩厂家实现方案分别进行，维护成本较高。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种充电设施数据传输终端及监控管理系统。

本发明实施例一方面提供了一种充电设施数据传输终端，所述数据传输终端包括：充电控制单元、存储单元、通信单元及控制单元；

所述充电控制单元通过串行通信接口与充电设备通信，用于根据后台监控管理服务器的指令控制充电设备启停、调节充电设备充电功率参数，并采集充电过程信息；

所述存储单元与控制单元连接，用于存储充电记录及相关事件；

所述通信单元根据预设通信协议与后台监控管理服务器通信，用于将所述充电过程信息中需要上报的部分及存储单元中存储的内容发送给后台监控管理服务器，并接收后台监控管理服务器发来的指令；

所述控制单元用于集中控制所述充电控制单元、存储单元及通信单元，并根据后台监控管理服务器发来的指令中所包含的升级指示，进行程序升级。

在一实施例中，所述数据传输终端还包括：人机交互单元，用于接收用户的充电请求及充电交易结算信息并发送给后台监控管理服务器。

在一实施例中，所述人机交互单元包括：读卡器，用于读取用户的电卡信息。

在一实施例中，所述数据传输终端还包括：加密单元，用于对所述电卡信息、所述充电请求及充电交易结算信息进行加密，以通过所述通信单元发送给后台监控管理服务器。

在一实施例中，所述人机交互单元还包括：显示屏，用于显示充电信息和所述通信单元收到的后台监控管理服务器发来的运营信息。

在一实施例中，所述数据传输终端还包括：与所述充电设备连接的电表，用于统计充电量。

在一实施例中，所述数据传输终端还包括：与所述控制单元连接的同步单元，用于根据后台监控管理服务器发来的时钟同步信号调整本地时钟。

在一实施例中，所述预设通信协议包含全网七模通信协议以及WiFi通信协议中的任意一种。

在一实施例中，所述串行通信接口至少包括RS232接口、RS485接口、USB接口及CAN总线接口中的一种接口。

本发明另一方面还提供了一种充电设施监控管理系统，所述监控系统包括至少一套充电设备、一台后台监控管理服务器及至少一个如权利要求1所述的充电设施数据传输终端，所述充电设施数据传输终端的数量与所述充电设备的数量相同；

所述充电设施数据传输终端与所述充电设备通过串行通信接口通信，与所述后台监控管理服务器通过预设通信协议通信，用于采集用户的充电请求、充电交易结算信息及充电过程信息并发送给所述后台监控管理服务器；所述充电设施数据传输终端还用于接收后台监控管理服务器根据所述充电请求生成的控制指令，以调节所述充电设备的充电功率参数，并控制所述充电设备的启停。

本发明通过规范化接入充电基础设施运营商后台监控网络的充电设施数据传输终端，解决了不同充电桩厂家接入后台监控网络以及更新维护周期长成本高的问题，该充电设施数据传输终端支持多种认证方式开启充电，同时支持多种支付方式，满足用户多样化支付的需求。另外，本发明提供的技术方案可以使充电设备快速接入后台监控管理服务器，降低时间成本和人力成本，能够缩短数据传输终端的更新维护周期，节约维护成本，并且方便用户使用，提高设备易用性和利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的充电设施数据传输终端实施例一的结构示意图；

图2为本发明提供的充电设施数据传输终端实施例二的结构示意图；

图3为本发明提供的充电设施监控管理系统实施例的架构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种充电设施数据传输终端，其结构示如图1所示，该数据传输终端主要包括充电控制单元1、存储单元2、通信单元3及控制单元4。

充电控制单元1通过串行通信接口与充电设备进行通信，用于根据后台监控管理服务器的指令控制充电设备启停、调节充电设备充电功率参数，并采集充电过程信息，例如充电设备是否已与待充电汽车充电口连接、充电开始时间、充电设备温度、充电完成时间以及充电设备是否已与汽车充电口断开连接等信息。

其中，现有充电桩厂家和充电桩类型繁多，通信接口类型也各有区别，为了能与不同厂家的充电设备通信，充电控制单元1上通常设置有多种接口，例如RS232接口、RS485接口、USB接口及CAN总线接口等串行通信接口。

存储单元2与控制单元4连接，用于存储充电记录及相关事件，例如充电过程中用户的操作、充电设施数据传输终端发生故障，以及该终端所包含的各个单元发生的告警等事件。

通信单元3根据预设通信协议与后台监控管理服务器通信，用于将上述采集到的充电过程信息中需要上报的部分，以及存储单元中存储的内容发送给后台监控管理服务器，并接收后台监控管理服务器发来的指令，将该指令发送给控制单元4。

充电设施(例如充电桩)通常设置在各公路沿线或者各地小区内，而后台监控管理服务器通常设置在监控中心，其与各充电桩距离较远，为了实现充电桩与后台监控管理服务器的通信，本实施例中的通信单元3支持全网七模(中国移动、中国联通、中国电信等运营商的3G/4G)通信协议以及WiFi通信协议，在实际应用时根据场景需要选配合适的通信模式。

控制单元4内置通用的控制程序，用于实现对充电控制单元1、存储单元2及通信单元3的集中控制，并根据后台监控管理服务器发来的指令中所包含的升级指示，进行程序升级。

本发明通过规范化接入充电基础设施运营商后台监控网络的充电设施数据传输终端，解决了不同充电桩厂家接入后台监控网络以及更新维护周期长成本高的问题。

图2为本发明实施例提供的充电设施数据传输终端的另一结构示意图。在该实施例中，充电设施数据传输终端还包括一人机交互单元5，该单元与控制单元4连接，用于接收用户的充电请求及充电交易结算信息并发送给后台监控管理服务器。由于目前大部分电动汽车在充电时都采用电卡充电的方式，因此该人机交互单元5中包含一读卡器(图2中未示出)，用于读取用户的电卡信息，该读卡器可是感应式读卡器也可以是芯片式读卡器，在实际应用时可根据需要设置，本发明实施例不做限制。

其中，本发明实施例仅以使用电卡进行充电认证为例进行说明，并不局限于刷卡或扫描充电桩二维码等开启充电的方式。另外，用户在进行支付时，可以采用充电卡结算，或者第三方支付(微信、支付宝或银联等)的方式进行结算支付方式，满足了用户多样化支付的需求。

根据本发明的一实施例，上述的数据传输终端还包括一加密单元6，与控制单元4连接，用于对所述电卡信息、所述充电请求及充电交易结算信息进行加密，在通信单元3发送给后台监控管理服务器时保证数据的安全传输。

后台监控管理服务器在接收到数据传输终端发来的充电请求后，通常首先根据该充电请求中的用户信息判断该用户是否欠费，如不欠费则判定为合法用户，结合充电设备是否与待充电汽车连接及检测到的充电设备的温度，下达充电指令并发送给数据传输终端，以使充电控制单元1控制充电设备开启，对用户的待充电的电动汽车进行充电，并实时发出检测指令，判断电动汽车充电是否完成。

在一实施例中，人机交互单元5还包括一显示屏(图2中未示出)，用于显示充电信息(例如充电剩余时间、充电量百分比等信息)，以及通信单元3收到的后台监控管理服务器发来的运营信息(例如，当前充电桩报修电话、当前充电桩所属厂家的网址以及相关广告信息等)，还可以显示当前时间。

在一实施例中，上述的数据传输终端还包括一电表7，用于统计输出给电动汽车的电量，该电量可以显示在人机交互单元5的显示屏上。

为了使该数据传输终端的系统时间与后台监控管理服务器上的时钟一致，该终端上还设有一个同步单元8，与控制单元4连接，用于根据后台监控管理服务器发来的时钟同步信息调整本地时钟。

本发明实施例提供的充电设施数据传输终端能够通过多种接口实现与充电设备后台监控管理服务器连接，全程实现数据采集、路由转发，并实现了数据的实时交互。

本发明实施例还提供了一种充电设施监控管理系统，其架构如图3所示，该充电设施监控管理系统包括至少一套充电设备、一台后台监控管理服务器及至少一个如图1所示的充电设施数据传输终端，其中，数据传输终端的数量与充电设备的数量相同。

充电设施数据传输终端与充电设备通过串行通信接口通信，与后台监控管理服务器通过预设通信协议通信，例如可以采用互联网、或移动/联通/电信的3G或4G网络等，具体实施时可视实际情况而定。

在该系统中，充电设施数据传输单元用于采集用户的充电请求、充电交易结算信息及充电过程信息并发送给后台监控管理服务器。充电设施数据传输终端接收后台监控管理服务器根据上述充电请求生成的控制指令，以调节所述充电设备的充电功率参数，并控制充电设备的启停。

本发明提供的技术方案可以使充电设备快速接入后台监控管理服务器，降低时间成本和人力成本，能够缩短数据传输终端的更新维护周期，节约维护成本，并且方便用户使用，提高设备易用性和利用率。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。