[發明專利]一種分布式新能源充電樁邊緣組網系統及實現方法

在審

• 申請號: 201911076386.3
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN110798823A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 黃勇;徐遲;賈宗銳;李曉東;田朝勇
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: H04W4/70
• 分類號: H04W4/70;H04W4/80;H04W84/18;B60L53/31
• 代理公司: 51213 四川省成都市天策商標專利事務所
• 代理人: 郭會

本發明公開了一種分布式新能源充電樁邊緣組網系統，包括：充電樁終端，用于向電動車提供充電功能并采集充電數據；ZigBee終端模組，用于將充電樁終端采集的充電數據上傳至網關，及對自組網中廣播的數據包進行判斷并收集與自身短地址相附合的數據信息；網關，用于收集自組網內所有充電樁終端上傳的充電數據并向數據平臺上發收到的充電數據，及向網內充電樁終端下發數據平臺發出的數據；數據平臺，用于根據通信協議對充電樁終端通過網關上傳的充電數據進行應答。本發明的系統可實現大幅降低充電樁上4G/5G通信模塊的使用量，極大的降低了充電樁的成本。

技術領域

本發明涉及充電樁產品技術領域，特別涉及一種分布式新能源充電樁邊緣組網系統及實現方法。

背景技術

為應對日益嚴重的化石燃料緊缺及由此帶來的環境污染問題，國家強力推行新能源的替代方案，其中在汽車行業表現得尤為明顯，由之前對整車廠提出得雙積分制，到現在國家提出的2025年要全面實現電動車的生產。因此，充電樁在這樣的行業環境下，具有非常好的發展前景及數量巨大的需求。

傳統充電樁在與數據平臺進行通信時，采用的是一臺充電樁配備一個4G/5G DTU通信模塊，從而導致充電樁的成本居高不下。如現在市場上的主流充電樁產品為滿足數據交互需求，采用一個充電樁內配備一個4G/5G模組的方式實現；這樣的技術方案有兩個劣勢：

1.慢速低功率充電樁(≤5KW)的成本一般不超過1000元，但是單個4G/5G模組的成本既在200～300元左右，通信模塊在成本中占比很高，導致充電樁的成本居高不下。

2. 4G/5G模組在通信時要考慮周圍通信信號的影響，一些4G/5G信號不好的地方如地下室，樓宇之間等位置，但擁有空地的位置就無法充分利用。

發明內容

本發明的目的是克服上述背景技術中不足，提供一種分布式新能源充電樁邊緣組網系統及實現方法，利用在智能家居等領域十分成熟的ZigBee3.0近距離通信技術，讓布置在相近空間位置的充電樁實現自組網，然后利用一個布設在網關上的4G/5G DTU通信模塊與數據平臺進行通信。由于ZigBee模塊的成本遠遠低于DTU模塊，因此會將充電樁的鋪設成本大為降低，從而帶來極高的市場價值，也將極大的降低充電樁的推廣門檻。

為了達到上述的技術效果，本發明采取以下技術方案：

一種分布式新能源充電樁邊緣組網系統，包括：

充電樁終端，用于向電動車提供充電功能并采集充電數據；

ZigBee終端模組，與充電樁終端一一對應且通訊連接，用于將充電樁終端采集的充電數據上傳至網關，及對自組網中廣播的數據包進行判斷并收集與自身短地址相附合的數據信息；

網關，用于收集自組網內所有充電樁終端上傳的充電數據并向數據平臺上發收到的充電數據，及向網內充電樁終端下發數據平臺發出的數據；其中，一個網關與多個ZigBee終端模組通訊連接，且所述多個ZigBee終端模組通過自組網的方式進行通訊連接形成邊緣計算環境；

數據平臺，用于根據通信協議對充電樁終端通過網關上傳的充電數據進行應答，及實現歷史數據存儲及查詢、充電樁終端定位；

本發明的分布式新能源充電樁邊緣組網系統中，將充電樁終端內的4G/5G模組用ZigBee終端模組替代，然后將多臺充電樁終端通過自組網的方式連接起來，形成邊緣計算環境，然后由網關統一與數據平臺進行交互，有效降低了充電樁的鋪設成本，同時，各充電樁終端在自組網內是用近場通信技術實現數據交互，因此可以將一些充電樁終端布置到4G/5G信號不好的位置，其數據由ZigBee終端模組上傳到網關上，然后統一由網關與數據平臺進行交互，從而規避了由于4G/5G信號不好的場地無法布置充電樁的問題。