地下充电桩智能管理系统的制作方法

本发明属于充电桩智能管理系统领域，尤其涉及一种地下充电桩智能管理系统。

背景技术：

近年来，全球空气质量急剧恶化，汽车尾气作为一种大气的首要污染源，越来越得到人们的关注。发展电动汽车已成为国家新能源战略的重要方向。电动汽车的技术发展、布局、建设和管理又是电动汽车必不可少的重要环节。

目前，现存充电桩体主要有挂式充电桩和立式充电桩，这两种属于地上充电桩占用空间大，难以实现大规模建设。充电桩桩体本身主要使用刷卡缴费和桩上触摸屏操作，这种操作模式因需随身携带充值卡，且触摸屏界面简单、易损坏等问题使得用户体验度差和设计成本高。其管理系统不能智能推荐及时追踪用户行为导致用户充电排队时间太长，使用户体验糟糕。同时传统站点采用人工巡检管理，因充电桩站点多而散，导致人力成本高，对故障响应延迟，处理效率低，故障率高发等问题。因其故障不能得到根本解决，使得桩存在极高安全隐患。为此，我们提出了一种无地上箱体的电动汽车充电桩[2016101462859]，这种无地上箱体充电桩的安装于地下减小的占地面积，易于在居民小区、单位内部、公交车和出租车停车场内等用地困难的地方建站，易于推广和铺设；使用手机客户端代替桩上触摸屏，不仅降低设计成本和后期维护成本，而且增加了用户的操作体验，体验感更好；采用智能断路器用于充电的通断控制预防了通断转换时，产生电火花的危险，进一步提供了充电桩的安全性能。对于专利[2016101462859]中涉及的无地上箱体的电动汽车充电桩，由于桩体安装于地下，人工不能随时进行检测，不能随时看到桩体具体的运行和桩体的工作状态，因此其需要一套可以实时检测、实时监测的智能管理系统，实时把握每个充电桩的工作运行状态和桩体的详细信息，以便于提前预防和及时解决充电桩存在的隐患。

针对这些问题，本发明提出了一种地下充电桩智能管理系统，采用移动客户端代替桩上触摸屏操作，节省成本，使用方便，本系统中心服务器实时更新数据进行分析，为用户提供最优充电桩选择，降低用户等待时间，提高体验度，本系统的安全保护电路实时监测充电桩内部环境信息，中心服务器实时监测、汇总、分析桩体故障信息，对使用率高和故障率高的桩体，及时预警，提前进行维护和维修，提高安全性，降低故障率。为解决充电桩智能管理系统用户体验差、不兼容、安全隐患高、占用空间大、成本高等问题提供了一种更优的解决方案。

技术实现要素：

为了解决现有充电桩管理系统存在用户体验差、不兼容、安全隐患高、占用空间大、成本高等问题，本发明设计了一种地下充电桩智能管理系统。

本发明所提供的地下充电桩智能管理系统由中心服务器、dtu控制箱、主控系统、智能断路器、手机客户端和防水插座构成。所述主控系统用于电量计量、用户交互、电能控制和系统监测。所述防水插座用于与电动汽车进行电气连接。所述dtu控制箱用于实现充电桩和中心服务器之间的数据通信。所述智能断路器用于充电通断的控制。所述中心服务器用于充电桩数据和运营信息的管理和控制。所述手机客户端用于用户与充电桩之间的交互。

所述中心服务器主要用于对用户个人信息、用户消费订单、用户车辆信息、充电桩使用信息、充电桩运营数据、充电桩系统内部环境监测和充电桩故障率进行管理。

所述dtu控制箱由主控模块、zigbee通信模块、rs485通信模块、蓝牙通信模块、gprs通信模块、wifi通信模块和传感器模块构成，主要用于实现充电桩和中心服务器之间的数据通信。

所述主控系统由主控模块、电能计量模块、蓝牙通信模块、存储模块和串口通讯模块构成，主要用于电量计量、用户交互、电能控制和系统监测。

所述智能断路器由空气开关、主控模块、合闸系统、掉闸系统、漏电检测模块和断电检测模块构成，主要用于充电通断的控制、漏电保护、短路保护、过载保护和停电保护。

所述移动客户端包括地图信息显示、充电桩的定位导航、充电桩工作状态显示、排队信息显示、电池容量显示、充电进度查询、用户缴费功能，主要用于实现用户与充电桩和用户与中心服务器之间的交互。

附图说明

图1是地下充电桩智能管理系统结构方框图。

图2是地下充电装结构示意图。

图3是主控系统结构方框图。

图4是智能断路器结构方框图。

图5是dtu控制箱结构方框图。

图6是移动客户端功能方框图。

图7是中心服务器功能方框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

根据附图，一种地下充电桩智能管理系统，包括中心服务器、dtu控制箱、主控系统、智能断路器、手机客户端和防水插座。所述主控系统是地下充电桩的核心部分，主要用于电量计量、用户交互、电能控制和系统监测。所述防水插座主要用于与电动汽车进行电气连接。所述dtu控制箱主要用于实现地下充电桩和中心服务器之间的通信。所述智能断路器主要用于充电通断的控制。所述中心服务器主要用于充电桩数据和运营信息的管理和控制管理。所述手机客户端主要用于实现用户与充电桩和用户与中心服务器之间的交互。所述中心服务器主要用于对用户个人信息、用户消费订单、用户车辆信息、充电桩使用信息、充电桩运营数据、充电桩系统内部环境监测和充电桩故障率进行管理。所述dtu控制箱由主控模块、zigbee通信模块、rs485通信模块、蓝牙通信模块、gprs通信模块、wifi通信模块和传感器模块构成，主要用于实现地下充电桩和中心服务器之间的通信。所述主控系统由主控模块、电能计量模块、蓝牙通信模块、存储模块和串口通讯模块构成，主要用于电量计量、用户交互、电能控制和系统监测。所述智能断路器由空气开关、主控模块、合闸系统、掉闸系统、漏电检测模块和断电检测模块构成，主要用于充电通断的控制、漏电保护、短路保护、过载保护和停电保护。所述移动客户端包括地图信息显示、充电桩的定位导航、充电桩工作状态显示、排队信息显示、电池容量显示、充电进度查询、用户缴费功能，主要用于实现用户与充电桩和用户与中心服务器之间的交互。

本发明的工作原理如下：用户通过手机移动客户端地图信息显示查找自己附近的充电桩，根据充电桩的工作状态显示信息和排队信息自主选择充电桩，通过定位导航到达后，用户打开防水插座的防雨罩，将电动汽车充电口与防水插座进行连接后，用户使用手机客户端扫描充电箱体上的二维码，将唤醒指令由dtu控制箱发送给充电桩，实现充电桩唤醒；用户自主选择充电方式，经中心服务器进行数据解析，将充电时间和充电电量数据经dtu控制箱下发到主控系统的存储模块，主控系统控制智能断路器开启电动汽车的充电，电能计量模块进行电量计量到达存储模块存储的数据后，智能断路器关断市电，用户通过移动客户端完成缴费，充电完成。充电期间用户可以在移动客户端上实时查看充电汽车的充电状态和充电进度。充电桩日常运营中，中心服务器实时采集充电桩内部环境数据和充电桩的运维状态进行汇总分析。dtu控制箱的传感器模块、智能断路器的漏电保护模块和断电检测模块对充电桩进行实时检测与保护，在很大程度上提高了充电桩的安全性能。中心服务器对所有充电桩进行实时监测，分析充电桩的使用和故障率，维修人员经分析数据，对故障率高和使用率高的充电桩进行检修并及时维护。