一种电动车自助充电管理控制系统论文和设计

全文摘要

本实用新型中公开了一种电动车自助充电管理控制系统，包括充电设备端和通信节点终端，所述充电设备端包括充电控制单元、网络通信单元和支付二维码，所述充电控制单元包括MCU控制器、继电器控制模块和充电接口模块，所述继电器控制模块和充电接口模块分别连接MCU控制器，所述网络通信单元包括电力载波通信模块和WIFI热点模块；所述通信节点终端包括连接到移动网络的联网节点电力猫，所述联网节点电路猫连接电力载波通信模块。采用电力线连接的方式实现充电设备端与移动网络之间的网络连接，省去了需额外在地下停车场铺设网线的施工工序，降低了系统在实际应用过程中的投入和成本。

主设计要求

1.一种电动车自助充电管理控制系统，其特征在于：包括充电设备端和通信节点终端，所述充电设备端包括充电控制单元、网络通信单元和支付二维码，所述充电控制单元包括MCU控制器、继电器控制模块和充电接口模块，所述继电器控制模块和充电接口模块分别连接MCU控制器，所述网络通信单元包括电力载波通信模块和WIFI热点模块，所述电力载波通信模块连接MCU控制器，所述WIFI热点模块用于为用户提供无线网络连接；所述通信节点终端包括连接到移动网络的联网节点电力猫，所述联网节点电路猫连接电力载波通信模块。

设计方案

2.根据权利要求1所述的电动车自助充电管理控制系统，其特征在于：所述WIFI热点模块连接MCU控制器。

3.根据权利要求1所述的电动车自助充电管理控制系统，其特征在于：所述充电接口模块包括充电接口电路、功率检测电路和插座检测电路，所述功率检测电路用于对充电功率进行检测，插座检测电路用于检测充电接口电路上是否连接有插头。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动车自助充电管理控制系统，其特征在于：还包括有云服务器端，云服务器端通过通信节点终端与充电设备端之间通信。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及充电管理技术领域，特别涉及一种电动车自助充电管理控制系统。

背景技术

随着移动互联网、物联网技术的快速发展，使用移动支付方式(如微信、支付宝支付等)进行付费，实现无人值守，可以自助充电并付费的充电服务系统已经被越来越多的用户接受，并已经成为了一种使用习惯和趋势。

目前，国内的停车场大都为地下停车场，地下停车场存在的主要问题网络信号覆盖较差，导致在用户在使用这种自助充电服务系统进行付费充电时，往往会遇到充电服务系统、用户手机没有网络信号的情况，导致用户手机无法完成正常的支付，或充电服务系统无法与后台服务器之间进行通讯，从而无法完成充电指令、确认支付指令的传送，使得充电服务系统在实际使用过程中难以为用户提供正常的充电服务，严重影响到这种自助充电服务系统在地下停车场中的应用。

针对上面的问题，目前通常采用IC卡刷卡的付费管理方式，但使用IC卡用户往往需要提前办理并进行充值，需要人工进行管理，并且不适用于各种流动场所下的充电服务，给实际的应用造成了很大的不便。中国发明专利CN105225348A中公开了一种基于二维码的充电桩管理方法，其中采用近场蓝牙通信方式通信控制充电，记录相关特征值后延迟支付，以解决支付的问题；但采用这种方式需要用户安装专门的APP，各用户的操作造成了很大的不便，同样在一定程度上限制了自助充电服务系统的应用和推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种电动车自助充电管理控制系统，解决在无移动网络信号覆盖的应用场景中，用户无法进行网络支付，及无法为用户提供充电服务的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种电动车自助充电管理控制系统，包括充电设备端和通信节点终端，所述充电设备端包括充电控制单元、网络通信单元和支付二维码，所述充电控制单元包括MCU控制器、继电器控制模块和充电接口模块，所述继电器控制模块和充电接口模块分别连接MCU控制器，所述网络通信单元包括电力载波通信模块和WIFI热点模块，所述电力载波通信模块连接MCU控制器，所述WIFI热点模块用于为用户提供无线网络连接；所述通信节点终端包括连接到移动网络的联网节点电力猫，所述联网节点电路猫连接电力载波通信模块。

上述技术方案中，进一步地，所述WIFI热点模块连接MCU控制器。

上述技术方案中，进一步地，所述充电接口模块包括充电接口电路、功率检测电路和插座检测电路，所述功率检测电路用于对充电功率进行检测，插座检测电路用于检测充电接口电路上是否连接有插头。

上述技术方案中，进一步地，还包括有云服务器端，云服务器端通过通信节点终端与充电设备端之间通信。

本实用新型所具有的有益效果：

1)在充电设备端和移动网络之间采用电力载波通信模块和电力猫配对的方式，实现充电设备端与移动网络之间的网络连接，由于电力载波通信模块和电力猫可直接采用电力线连接，省去了需额外在地下停车场铺设网线的施工工序，降低了系统在实际应用过程中的投入和成本，解决了地下室等无网络覆盖环境下，充电和支付受限的问题；并且使该系统在地下室等无网络覆盖的环境下投入正常使用成为可能，增加了系统的通用性，降低了对使用环境的要求。

2)通过电力猫和WiFi热点模块为用户提供网络环境，在地下室无网络覆盖的情况下，用户仍能完成快捷的网络支付操作，提高了用户使用的体验度。

附图说明

图1为本实用新型结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实施例中的电动车自助充电管理控制系统，包括充电设备端和通信节点终端，所述充电设备端包括充电控制单元、网络通信单元和支付二维码，所述充电控制单元包括MCU控制器、继电器控制模块和充电接口模块，所述继电器控制模块和充电接口模块分别连接MCU控制器，所述网络通信单元包括电力载波通信模块和WIFI热点模块，所述电力载波通信模块连接MCU控制器，所述WIFI热点模块用于为用户提供无线网络连接；所述通信节点终端包括连接到移动网络的联网节点电力猫，所述联网节点电路猫连接电力载波通信模块。

如图1，本实施例中MCU控制器采用STM32F103C8T6芯片，其通过串口与电力载波通信模块ACS712ELCTR-05B-T连接，电力载波通信模块通过电力线与联网节点电力猫配对连接，实现与互联网之间连接的目的；同样MCU控制器通过串口与WiFi热点芯片ESP8266连接，实现支持手机通过热点上网的目的。

该系统包括还包括有云服务器端，云服务器端通过通信节点终端与充电设备端之间通信。

本实施例中，MCU控制器与电力载波通信模块通过串口连接，充电设备端通过电力载波通信模块与电力猫之间配对使用，实现与移动网络之间的连接，从而实现充电设备端与云服务器端之间的连接和通信。这里充电设备端设置在地下室等无网络覆盖的环境中，通信节点终端设置在地面楼宇等有网络通信的环境中，充电设备端中的电力载波通信模块和通信节点终端中的联网节点电力猫之间可直接利用原先铺设在地面和地下室之间的电力线进行连接，即可实现充电设备端的网络连接，而不需要额外去铺设网线，减少了设备在地下室正常应用时的使用成本，很好地解决了地下室无网络信号覆盖而无法实现网络支付，而无法实现充电的问题。

用户扫描二维码连接充电设备端提供的WiFi热点，完成网络支付操作；同时，通过MCU控制器、电力载波通信模块和通信节点终端实现与云服务器端之间的通信连接，云服务器发送相应的充电指令给充电设备端，为用户提供充电服务；实现在无网络覆盖环境下正常为用户提供充电服务。

本实施例中，WIFI热点模块ESP8266通过串口直接连接到MCU控制器，通过在MCU控制器上设置黑白名单，用户通过提供的WiFi热点只被允许访问加入到白名单内的IP地址，可实现采用黑白名单的方式来限制用户端的访问，从而可有效解决用户利用充电设备端提供的WiFi热点蹭网的问题，以保证充电设备端网络通信的通畅和正常使用。

本实施例中所采用的电力载波通信模块和联网节点电力猫，及采用的电力载波通讯技术均为现有的设备和技术，本领域技术人员可在本说明书的基础上选择其它型号来实现本实施例中的网络通信功能，这里不对上述模块、设备的结构做详细的说明。

本实施例中，充电接口模块包括充电接口电路、功率检测电路和插座检测电路，所述功率检测电路用于对充电功率进行检测，插座检测电路用于检测充电接口电路上是否连接有插头。充电接口电路、功率检测电路和插座检测电路均设置在用于连接插头的插座内，通过设置功率检测电路和插座检测电路，可实现对充电过程和充电计费的精确控制。本实施例中功率检测电路采用 ACS712ELCTR-05B-T芯片，通过ACS712ELCTR-05B-T芯片实现电压到电流的转换，并通过MCU芯片的AD采集实现对充电电流大小的读取，实现对充电功率大小的检测。

这里功率检测电路和插座检测电路均为现有常规技术，这里不对功率检测电路和插座检测电路的具体结构进行进一步的详细说明和限定，现有技术中能实现对充电过程中用电功率进行检测及对插座上插头连接进行检测的常规电路均在本实用新型的保护范围内。

本实用新型的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本实用新型基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本实用新型的保护范围内。

设计图

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设计说明书

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