[實(shí)用新型]一種基于LoRa通信的具有電量控制功能的充電樁系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720653053.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN207408769U
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃一;單曉杭;陳文慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本實(shí)用新型公開了一種基于LoRa通信的具有電量控制功能的充電樁系統(tǒng)，包括通訊控制器、充電樁、繼電器、電量計(jì)量芯片，所述通訊控制器為L(zhǎng)oRa物聯(lián)網(wǎng)基站，所述通電控制器的主線上串聯(lián)有10～32個(gè)最小充電單元，每個(gè)最小充電單元通過RS?485總線串聯(lián)在一起，所有的RS?485總線匯入到車庫(kù)入口處的通訊控制器的總線上，通訊控制器內(nèi)部設(shè)置有GPRS模塊；每個(gè)所述最小充電單元均包括具有8條輸出線路的充電樁、與充電樁串聯(lián)的繼電器和電量計(jì)量芯片，所述充電樁內(nèi)還設(shè)置有功率限制模塊和LoRa模塊，本實(shí)用新型采用LoRa數(shù)據(jù)傳輸方案，LoRa物聯(lián)網(wǎng)基站不僅功耗低而且覆蓋范圍廣，有效避免GPRS信號(hào)差以及以太網(wǎng)布線問題，降低了整體的成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及充電樁領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種基于LoRa通信的具有電量控制功能的充電樁系統(tǒng)。

背景技術(shù)

部分小區(qū)采用固定停車位的方式，車子只能夠停在指定的停車位上，且一個(gè)停車位只能停一輛車，以防止一張卡被多次刷卡停入多輛車的情況，而且對(duì)于電動(dòng)車的停車位，很難合理的收取停車費(fèi)，有些人停車不需要充電，有些人停車經(jīng)常充電，若按照只收車位的方式對(duì)不需要充電的人來說費(fèi)用收的不合理。

現(xiàn)在市場(chǎng)上很多公司的充電樁，采用5-10個(gè)充電樁共用一個(gè)GPRS模塊，用一個(gè)GPRS模塊來將它管轄的5-10個(gè)充電樁與后臺(tái)云服務(wù)器實(shí)現(xiàn)通訊。若一個(gè)地下車庫(kù)要安裝200臺(tái)充電樁，那么就需要20-40個(gè)GPRS模塊，這必然會(huì)增加硬件成本，同時(shí)GPRS模塊通訊每月要交服務(wù)費(fèi)用，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看這也是一比不容忽視的費(fèi)用。

充電樁用于為電動(dòng)自行車充電，極大地便利了電動(dòng)自行車的使用。通常，為便于管理，充電站內(nèi)的多個(gè)充電樁需要與后臺(tái)控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，充電樁可將歷史充電車輛、充電時(shí)間等信息通過GPRS傳輸至后臺(tái)控制系統(tǒng)，便于后臺(tái)控制系統(tǒng)對(duì)充電樁的統(tǒng)一管理和監(jiān)測(cè)。

目前電動(dòng)自行車充電樁主要是聯(lián)網(wǎng)充電樁與離散充電樁兩種，尤其是離散充電樁，地理布局分散，數(shù)量眾多現(xiàn)有的許多充電樁并沒有通信功能，無法實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，屬于“呆”樁，聯(lián)網(wǎng)充電樁則采用獨(dú)立GPRS或獨(dú)立以太網(wǎng)的通信方式，不僅成本比較高，而且維護(hù)量大。采用獨(dú)立GPRS通信方式會(huì)存在以下問題：地下停車庫(kù)信號(hào)差導(dǎo)致信息延時(shí)會(huì)造成客戶使用體驗(yàn)較差，GPRS 通信產(chǎn)生流量費(fèi)用會(huì)增加設(shè)備后期的維護(hù)費(fèi)用。采用獨(dú)立以太網(wǎng)通信方式同樣會(huì)出現(xiàn)一些問題，比如，每一個(gè)充電樁都要有以太網(wǎng)網(wǎng)口，每臺(tái)充電樁需要通過網(wǎng)線和路由器或者交換機(jī)連接這樣就無形中增加了布線的復(fù)雜度以及布線成本，比如，路由器或者交換機(jī)上網(wǎng)的問題成為了一個(gè)新的問題，這就可能每個(gè)充電樁服務(wù)的校區(qū)需要辦理獨(dú)立的上網(wǎng)賬號(hào)為充電樁提供流量。

而LoRa作為一種無線技術(shù)，基于Sub-GHz的頻段使其更易以較低功耗遠(yuǎn)距離通信，。通信頻率為433Mhz，靈敏度達(dá)到-142dbm，LoRa的抗干擾能力極強(qiáng)，loRa調(diào)制解調(diào)器經(jīng)配置后，可劃分的范圍為64-4096碼片/比特，最高可使用4096碼片/比特中的最高擴(kuò)頻因子(12)，同時(shí)LoRa的有極強(qiáng)的抗干擾能力，在地下停車庫(kù)依舊能夠完成通信任務(wù)。LoRa的通信距離在郊區(qū)可達(dá)十幾公里，在建筑物復(fù)雜的城區(qū)可達(dá)幾公里。現(xiàn)在尚無將LORA應(yīng)用到電動(dòng)自行車充電樁的先例。

由于同一個(gè)電動(dòng)車充電樁往往具有多個(gè)充電接口，在對(duì)充電樁進(jìn)行功率限制時(shí)，只會(huì)對(duì)充電樁上每個(gè)充電接口進(jìn)行功率控制，這對(duì)一部分具有大功率電動(dòng)車的充電用戶來說往往是無法進(jìn)行充電的，或者是在多個(gè)充電樁進(jìn)行同時(shí)供電時(shí)很容易超過輸入線路所能承載的總功率，因此這些充電樁已經(jīng)無法適應(yīng)用戶的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題而提供一種基于LoRa通信的具有電量控制功能的充電樁系統(tǒng)，低成本、低功耗實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車充電樁通信功能且覆蓋距離廣闊，并且對(duì)用戶的充電功率進(jìn)行了限制，最大程度的確保了供電線路的安全。