小区智能充电桩系统开发方案

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/4G、WIFI、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。