一种充电桩远程重启和停送电报警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种充电桩远程重启和停送电报警装置，涉及充电桩运维设备领域，包括为装置供电的独立电源模块，还包括：天线；GSM模块；DTMF收发单元，包括DTMF数据存储器，以及DTMF接收接口电路和DTMF发送接口电路；开关单元，包括串接在主供电母线与TCU计费装置之间用于通断电源的开关部件、控制开关部件通断状态的控制电路和连接在所述开关部件的主供电母线一侧端口上的电压传感器；中央处理单元，用于运行业务处理程序；独立供电模块，包括功率输出端口、蓄电池和连接至主供电母线的功率输入端口。本实用新型专利技术提供了一种应用于充电桩的远程重启和停送电报警装置，可代替人工对充电桩进行远程重启、状态遥感、停送电报警等功能操作。

A remote restart and outage alarm device for charging pile

The utility model discloses a remote restart and outage alarm device for charging pile, which relates to the field of charging pile operation and maintenance equipment, including an independent power supply module for the device, including an antenna, a GSM module, a DTMF transceiver unit, including a DTMF data memory, a DTMF receiving interface circuit and a DTMF transmitting interface circuit, and a switching unit, including a series connection between the main power supply bus and the TCU. The charging devices are used for switching components of on-off power supply, control circuits for controlling on-off state of switching components and voltage sensors connected to one side of the main power supply bus of the switching components; central processing unit for running business processing programs; and independent power supply modules, including power output ports, storage batteries and power input ports connected to the main power supply bus. The utility model provides a remote restart and outage alarm device for charging piles, which can replace manual remote restart, state remote sensing, outage alarm and other functions of charging piles.

【技术实现步骤摘要】
一种充电桩远程重启和停送电报警装置
本技术涉及充电桩运维设备领域，具体涉及一种可以远程重启充电桩以及对充电桩停送电状态进行报警的控制装置。
技术介绍
国家电网在全国范围推行“一车一桩”的电动车充电站全面覆盖计划，该项目服务器端为车联网平台，终端是基于搭载TCU计费装置并安装在充电站内的充电桩。充电桩控制核心为通过基于3G、4G网络的PPP协议连接至车联网平台的TCU计费装置，TCU计费装置通过通讯总线连接充电设备控制器为电动汽车充电。每个充电桩由充电站内整流柜引出的主供电母线提供直流电源，主供电母线在充电桩内分为两路，一路供给充电桩内的TCU计费装置，以及由TCU计费装置控制的人机交互设备、多功能电流表、照明系统等二次设备，另一路供给充电设备控制器，由充电设备控制器调制输出给电动车BMS。现有充电桩在实际运行中，一般存在下列问题：a）充电桩启动和运行过程中TCU计费装置与车联网平台的连接存在一定的失败率，当出现连接失败时，需要人工对TCU计费装置重启以恢复；b）由TCU计费装置控制的人机交互设备一般使用嵌入式系统，由于系统比较复杂，也存在系统死机的情况，需要人工对人机交互设备重启以恢复运行；c）TCU计费装置在网络连接失败、死机、母线失压、充电桩跳闸等无响应状态时，车联网平台判断其为离线，累积离线时间是车联网平台的重要考核指标，但由于TCU计费装置在这些故障状态时已无法完成其基本功能，造成实际离线时间与系统累计时间严重不符，以半小时巡检周期计算，每次故障最长误差可达1小时；d）母线失压时，TCU计费装置同时掉电，维修人员不能及时知晓并排除故障，也客观上增加了累积离线时间。当充电桩的TCU计费装置出现的离线、故障、死机等非正常工作状态时，现有技术一般是通过在充电桩的安装现场对充电桩的TCU计费装置的电源开关（接触器或空气开关）进行重启操作，从而恢复充电桩的正常整机功能。现有技术中有通过4G信号通讯的远程重启装置，可以对充电桩的TCU计费装置进行远程重启，但因为使用的是4G网络通讯，而充电桩分布广泛，大量充电桩位于高速服务区或者边远山区等4G通讯设备未覆盖或覆盖不良地带，造成这种重启装置无法实现相应控制功能。另外，充电桩所在充电站可能因受恶劣天气、线路检修等原因造成主供电母线失压而使整站充电桩离线，在主供电母线电压恢复后，应在充电桩的车联网平台中及时配置离线充电桩重新在线。如果能够缩短从主供电母线电压恢复到配置离线充电重新在线的时间间隔，将改善电动汽车用户的整体使用体验。
技术实现思路
本技术旨在提供一种应用于充电桩的远程重启和停送电报警装置，可代替人工对充电桩进行远程重启、状态遥感、停送电报警等功能操作。本技术采用如下技术方案：一种充电桩远程重启和停送电报警装置，包括为装置供电的独立电源模块，还包括：天线，用于与移动基站交互2G数据；GSM模块，包括数字通讯端口、DTMF收发端口、振铃信号输出端口和摘机信号输入端口；DTMF收发单元，包括DTMF数据存储器，以及DTMF接收接口电路和DTMF发送接口电路；开关单元，包括串接在主供电母线与TCU计费装置之间用于通断电源的开关部件、控制开关部件通断状态的控制电路和连接在所述开关部件的主供电母线一侧端口上的电压传感器；中央处理单元，用于运行业务处理程序，并在业务处理程序的作用下控制所述GSM模块、DTMF收发单元和所述开关部件的至少一个；独立供电模块，包括功率输出端口、蓄电池和连接至主供电母线的功率输入端口；其中，独立供电模块的功率输出端口连接至GSM模块、DTMF收发单元、开关单元和中央处理单元并为这些设备供电，所述天线与所述GSM模块连接，所述GSM模块的数字通讯端口和振铃信号端口与中央处理单元连接，所述GSM模块的DTMF收发端口与DTMF接收接口电路和DTMF发送接口电路连接，所述开关单元的控制电路与中央处理单元连接并受中央处理器控制，所述开关单元的电压传感器与中央处理单元连接。通过将可以通过控制电路控制通断的开关单元串接入主供电母线与TCU计费装置之间，可以将原系统必须由人工操作TCU计费装置电源的空气开关或者接触器启停的充电桩，改造为可远程控制的充电桩，同时在开关单元的开关部件的主供电母线一侧端口（即电源输入端）增装电压传感器，并将电压传感器连接到中央处理单元，使中央处理器可以监视主供电母线的电压状态，判断电压异常或者从异常中恢复时发送消息给远端工作人员或者车联网平台，从而尽快重新配置充电桩在线。对本技术技术方案的一个改进在于：所述DTMF处理单元的DTMF数据存储器和中央处理单元位于所述充电桩远程重启和停送电报警装置的同一半导体芯片内。通过选用具有大容量程序存储器的半导体芯片，通过执行DTMF解码编码程序段，将从GSM模块获取的DTMF的模拟信号转化为数字信号并存储到DTMF数据存储器供中央处理单元调用。这种方案电气结构简单，但需通过软件解码编码，需要较高的晶振频率。对本技术技术方案的另一个改进在于：所述DTMF处理单元的DTMF数据存储器位于所述充电桩远程重启和停送电报警装置的第一半导体芯片内，所述中央处理单元位于所述充电桩远程重启和停送电报警装置的第二半导体芯片内，DTMF数据存储器与中央处理单元通过第一半导体芯片与第二半导体芯片之间的电路连接。第一半导体芯片仅通过硬件对DTMF模拟信号解码编码，同样将从GSM模块获取的DTMF的模拟信号转化为数字信号并存储到DTMF数据存储器供中央处理单元调用。这种方案电气结构稍复杂，但硬件编码解码解码编码不占用中央处理器的时钟周期，同时可靠性较高。对本技术技术方案的改进还在于：所述天线通过SMA接头与所述GSM模块可拆卸连接。充电桩一般为金属外壳，对信号有屏蔽作用，优选考虑天线部署时，可拆卸连接支持将天线置于充电桩外部，并通过较短的连接线和SMA接头与GSM模块连接，提高充电桩远程重启和停送电报警装置安装时的适配性。对本技术上述各技术方案的进一步改进还在于：天线固定于充电桩外部；所述充电桩远程重启和停送电报警装置还包括语音模块，所述语音模块包括存储有设备状态语音信息的语音数据存储器和与语音数据存储器连接的语音控制单元，所述语音控制单元通过传输模拟信号的电路与GSM模块的语音输入模拟端口连接。这样在充电桩远程重启和停送电报警装置短信无应答时，也可通过直接语音拨号的方式查询其工作状态，增加工业应用的系统可靠性。本技术产生的积极效果如下：本技术所述一种充电桩远程重启和停送电报警装置，可实现在3G、4G信号覆盖不良的偏远地区使用SMS、DTMF等2G通讯协议替代GPRS网络协议实现可靠远程重启充电桩、检查充电桩运行状态等功能，同时选用DTMF远程通讯可以兼容人工拨号通讯和计算机系统拨号通讯等不同应用场景的需要。2G网络语音通道可靠稳定，在中国甚至全球基本实现了基础的全覆盖，而3G、4G网络仍然不能在短时间内实现偏远地区的全覆盖，特别是光纤铺设也难以到达的地区，可以以较低成本实质增加充电桩可安装地的覆盖范围。附图说明图1为本技术实施例一的一种充电桩远程重启和停送电报警装置的安装位置及接线示意图；图2为本技术实施例一的一种充电桩远程重启和停送电报警装置的系统信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电桩远程重启和停送电报警装置，其特征在于包括：天线，用于与移动基站交互2G数据；GSM模块，包括数字通讯端口、DTMF收发端口、振铃信号输出端口和摘机信号输入端口；DTMF收发单元，包括DTMF数据存储器，以及DTMF接收接口电路和DTMF发送接口电路；开关单元，包括串接在主供电母线与TCU计费装置之间用于通断电源的开关部件、控制开关部件通断状态的控制电路和连接在所述开关部件的主供电母线一侧端口上的电压传感器；中央处理单元，用于运行业务处理程序，并在业务处理程序的作用下控制所述GSM模块、DTMF收发单元和所述开关部件的至少一个；独立供电模块，包括功率输出端口、蓄电池和连接至主供电母线的功率输入端口；其中，独立供电模块的功率输出端口连接至GSM模块、DTMF收发单元、开关单元和中央处理单元并为这些设备供电，所述天线与所述GSM模块连接，所述GSM模块的数字通讯端口和振铃信号端口均与中央处理单元连接，所述GSM模块的DTMF收发端口与DTMF接收接口电路和DTMF发送接口电路连接，所述开关单元的控制电路与中央处理单元连接并受中央处理单元内运行的业务处理程序控制，所述开关单元的电压传感器与中央处理单元连接。...

【技术特征摘要】
1.一种充电桩远程重启和停送电报警装置，其特征在于包括：天线，用于与移动基站交互2G数据；GSM模块，包括数字通讯端口、DTMF收发端口、振铃信号输出端口和摘机信号输入端口；DTMF收发单元，包括DTMF数据存储器，以及DTMF接收接口电路和DTMF发送接口电路；开关单元，包括串接在主供电母线与TCU计费装置之间用于通断电源的开关部件、控制开关部件通断状态的控制电路和连接在所述开关部件的主供电母线一侧端口上的电压传感器；中央处理单元，用于运行业务处理程序，并在业务处理程序的作用下控制所述GSM模块、DTMF收发单元和所述开关部件的至少一个；独立供电模块，包括功率输出端口、蓄电池和连接至主供电母线的功率输入端口；其中，独立供电模块的功率输出端口连接至GSM模块、DTMF收发单元、开关单元和中央处理单元并为这些设备供电，所述天线与所述GSM模块连接，所述GSM模块的数字通讯端口和振铃信号端口均与中央处理单元连接，所述GSM模块的DTMF收发端口与DTMF接收接口电路和DTMF发送接口电路连接，所述开关单元的控制电路与中央处理单元连接并受中央处理单元内运行的业务处理程序控制，所述开...

【专利技术属性】
技术研发人员：马利群，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河北省电力有限公司，国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司，
类型：新型
国别省市：北京,11