小区智能充电桩系统开发方案

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一. 开发背景

随着社会的发展及城市化进程的加快,城市交通压力越来越严重,在这种大背景下,电瓶车(电动车)成为人们短途出行(上班)的不错选择,但随着电瓶车数量的增加,电瓶车充电问题成为人们关心的首要问题,充电引起的火灾日益增多,使问题变得更加严峻。

二. 智能充电桩系统所具备的功能

1. 充满自停(防止过充引起火灾);

2. 过载保护、防雷击保护及异常报警;

3. 高温报警、烟感报警及消防接口;

4. 支持普通充电器、脉冲式充电器及修复型充电器;

5. 实时功率检测和在线抄表;

6. 支持扫码充电和刷卡充电(主要方便老年人使用);

7. 支持微信、支付宝充值及线上线下电卡充值;

8. 开始、结束及异常充电消息提醒;

9. 具备电卡挂失及补办功能;

10.具备大数据、云平台及充电桩共享功能。

三.智能充电桩系统方案

    方案主要包括:扫码充电终端(插座)、物联网主机(通讯方式为GPRS/3G/4G全网通/WIFI/有线网)、云平台管理系统(通讯服务、数据运算、信息管理和交互)及用户终端(主要是智能手机和IPAD等)。简图如下图一:

图片1 

图一

1.软件架构

软件架构设计主要包括底层通讯服务、逻辑功能处理、数据库和UI界面设计,其开发难点在于底层通讯服务,其牵涉到与充电桩主机的通讯,需要优化各种协议确保通讯的稳定,这也是整个项目中看似简单,做起来比较困难的部分,底层通讯服务设计人员需要考虑硬件的架构及硬件的性能,通讯速率不能太高,也要考虑网络情况及重连机制,确保通讯数据及时有效。如果底层通讯处理不好,再好的逻辑功能处理,再美观的界面设计都不会有好的用户体验,如果不具备底层通讯开发的能力,建议采用旭电通的底层API通讯接口,这样软件开发可以集中精力设计软件的逻辑功能和UI界面,底层通讯由专业的团队来保证,能缩短项目的开发周期及保证产品的稳定。

2.硬件架构

硬件主要包括:架构图如图二

① 电源模块:主要功能将交流转换为直流为其他模块供电;

② 联网模块:连接云平台服务器,与用户进行数据交换及定位;通讯方式分为2G/3G/4GWIFI、有线网及NB-IOT网络等,另外可以扩展高温报警和烟雾报警功能;

③ 刷卡+触摸键+语音模块:用于刷卡选择端口及语音提醒;

④ 继电器模块:主要用于控制充电和功率采集,其支持最大功率可以分为500W/2200W/3200W

⑤ 大功率端子排:用于连接线材。

    各个模块之间采用网口的方式,方便连接,通讯方式采用485通讯,联网模块设置为458主机,其他模块设置为485从机,受主机的调度指挥,各个模块之间的通讯是开发的难点,要以适当的通讯速率协调好各个模块之间的关系,避免总线冲突,才能及时有效的发挥各个模块的功能。

图片2 

图二

四.总结

    小区智能充电桩系统的开发,看似简单的项目,其实并不简单,它牵涉到软件和硬件的各个方面,且小区电瓶车充电器没有严格的国家标准,充电器的充电方式也不同,需要采用不同的处理方式,比如脉冲式和修复型充电器,处理起来就比较麻烦;软件也要考虑充值和利润分配等功能,这是一个逐步完善的过程,软硬件系统要达到稳定需要1-2年的时间,也需要随着充电器技术的更新去改变充电系统。


2018年10月18日 13:51
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