一种电动汽车交流充电桩集群监控系统技术方案

本发明专利技术涉及充电监控技术领域，提供一种电动汽车交流充电桩集群监控系统，包括若干个分别与充电连接器信号连接的充电桩工控机；每一个充电桩工控机包括工控板以及与工控板连接的外围设备，每一个工控板连接有一个与其对应的CAN与USB转换接口卡，CAN与USB转换接口卡的输出端连接有一个与其对应的CAN与485转换器，每一个CAN与485转换器对应一个DTU；CAN与USB转换接口卡的输出端进入CAN总线，CAN总线连接分级监控终端，所有DTU通过无线通讯方式与主机监控终端建立连接，从而实现通过三层通讯系统逐步上传到主机监控终端，实现主机监控终端和分级监控终端对各个充电桩充电状态的实时监测。

A Cluster Monitoring System for AC Charging Pile of Electric Vehicle

The invention relates to the field of charging monitoring technology, and provides an AC charging pile cluster monitoring system for electric vehicles, including several industrial control computers for charging piles connected with the signal of charging connector respectively; each industrial control computer for charging piles includes industrial control board and peripheral equipment connected with industrial control board, each industrial control board is connected with a corresponding CAN and USB conversion interface card, and CAN and USB transfer. The output terminal of the interface card is connected with a corresponding CAN and 485 converter, each CAN and 485 converter corresponds to a DTU; the output terminal of the CAN and USB interface card enters the CAN bus, and the CAN bus connects the hierarchical monitoring terminal. All DTUs are connected with the host monitoring terminal through wireless communication, so that they can be uploaded to the host monitoring terminal step by step through the three-tier communication system. It realizes the real-time monitoring of charging status of charging piles by host monitoring terminal and hierarchical monitoring terminal.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车交流充电桩集群监控系统
本专利技术属于充电监控
，尤其涉及一种电动汽车交流充电桩集群监控系统。
技术介绍
随着电动汽车数量的增长，室外电动汽车充电桩的数量也越来越多。充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。但是，由于电动机充电设施安装在室外，充电桩监控后台与充电桩之间的电磁干扰较大，环境较为恶劣，因此需要慎重选择其通讯方式，以确保其抗干扰性，并通过设置各类通讯控制器、管理机来完成各设备信息的集中通讯及所有数据的采集。目前常用的DTU(DataTransferUnit)设备数据接口都是串口RS232/RS485，无法满足充电桩集群监控系统的通讯需要。在采用CAN网络实现个充电桩底层数据传输和利用GPRS网络实现充电桩集群无线数据交互之间存在瓶颈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动汽车交流充电桩集群监控系统，旨在解决现有技术中DTU设备数据接口都是串口RS232/RS485，无法满足充电桩集群监控系统的通讯需要的问题。本专利技术是这样实现的，一种电动汽车交流充电桩集群监控系统，包括若干个分别与充电连接器信号连接的充电桩工控机，所述充电连接器安装在负载线路上，所述负载线路上还设有保护装置及开关；每一个所述充电桩工控机包括工控板以及与所述工控板连接的外围设备，每一个所述工控板连接有一个与其对应的CAN与USB转换接口卡，所述CAN与USB转换接口卡的输出端连接有一个与其对应的CAN与485转换器，每一个所述CAN与485转换器对应一个DTU；所述CAN与USB转换接口卡的输出端进入CAN总线，所述CAN总线连接分级监控终端，所有所述DTU通过无线通讯方式与主机监控终端建立连接。作为一种改进的方案，所述外围设备包括打印机、触摸屏以及读卡器。作为一种改进的方案，所述充电桩工控板包括主控模块、充电信息交互模块、电能参数信息计量模块、打印模块、驱动显示模块以及读卡操作模块，其中：所述充电信息交互模块，与所述充电连接器、主控模块连接，用于与所述充电连接器进行信号交互，控制充电连接器的通电和断电，并将充电连接器的通电断电状态反馈给所述主控模块；所述电能参数信息计量模块，与所述电能表、主控模块连接连接，用于从所述主控模块获取所述充电连接器通电工作时间和断电停止时间，从所述电能表采集充电桩的用电参数信息；所述打印模块，与所述主控模块和打印机连接，用于从所述主控模块获取打印指令，驱动控制所述打印机进行相关信息的打印；所述驱动显示模块，与所述主控模块和触摸屏连接，用于在所述主控模块的控制下，与操作人员执行人机交互动作，所述人机交互动作的内容包括充电开始动作、充电结束动作、打印操作动作以及费用扣除动作；所述读卡操作模块，用于所述主控模块和读卡器连接，用于在所述主控模块的控制下，控制所述读卡器进行卡片内部信息数据的读取和写入；所述主控模块，用于向所述充电信息交互模块发送充电连接器的通电和断电指令，控制所述电能参数信息计量模块计算用电参数信息，同时向所述打印模块发送打印指令，并控制所述读卡操作模块完成费用扣除。作为一种改进的方案，所述保护装置及开关用于对所述充电桩工控机的工作状态执行保护动作，所述保护动作包括急停动作、电涌保护动作、断电保护以及漏电保护动作。作为一种改进的方案，所述保护装置及开关包括急停按钮、避雷器、电涌保护器、断路器和漏电保护器元件；其中，所述避雷器作用是防止充电装置通过大电流；所述漏电保护器用来对在充电过程中漏点故障时对人身及设备进行保护。作为一种改进的方案，所述充电桩工控机为EAC-0923型号的ARM单板电脑。作为一种改进的方案，所述读卡器选用的是工业级RD接触式IC读写器，推拔式卡座。作为一种改进的方案，所述DTU型号为ZSD3120GPRSDTU。在本专利技术实施例中，电动汽车交流充电桩集群监控系统包括若干个分别与充电连接器信号连接的充电桩工控机，所述充电连接器安装在负载线路上，所述负载线路上还设有保护装置及开关；每一个所述充电桩工控机包括工控板以及与所述工控板连接的外围设备，每一个所述工控板连接有一个与其对应的CAN与USB转换接口卡，所述CAN与USB转换接口卡的输出端连接有一个与其对应的CAN与485转换器，每一个所述CAN与485转换器对应一个DTU；所述CAN与USB转换接口卡的输出端进入CAN总线，所述CAN总线连接分级监控终端，所有所述DTU通过无线通讯方式与主机监控终端建立连接，从而实现通过三层通讯系统逐步上传到主机监控终端，实现主机监控终端和分级监控终端对各个充电桩充电状态的实时监测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1是本专利技术提供的电动汽车交流充电桩集群监控系统的结构示意图；图2是本专利技术提供的充电桩工控板的结构框图；其中，1-工控板，2-充电连接器，3-负载线路，4-保护装置及开关，5-CAN与USB转换接口卡，6-CAN与485转换器，7-DTU，8-CAN总线，9-分级监控终端，10-主机监控终端，11-打印机，12-触摸屏，13-读卡器，14-主控模块，15-充电信息交互模块，16-电能参数信息计量模块，17-打印模块，18-驱动显示模块，19-读卡操作模块，20-电能表。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本专利技术，并非对本专利技术的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本专利技术的保护范围局限于此。图1示出了本专利技术提供的电动汽车交流充电桩集群监控系统的结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本专利技术相关的部分。电动汽车交流充电桩集群监控系统包括若干个分别与充电连接器2信号连接的充电桩工控机，所述充电连接器2安装在负载线路3上，所述负载线路3上还设有保护装置及开关4和电能表20；每一个所述充电桩工控机包括工控板1以及与所述工控板1连接的外围设备，每一个所述工控板1连接有一个与其对应的CAN与USB转换接口卡5，所述CAN与USB转换接口卡5的输出端连接有一个与其对应的CAN与485转换器6，每一个所述CAN与485转换器6对应一个DTU7；所述CAN与USB转换接口卡5的输出端进入CAN总线8，所述CAN总线8连接分级监控终端9，所有所述DTU7通过无线通讯方式与主机监控终端10建立连接。其中，主机监控终端10也通过相应的DTU实现无线通讯，参考图1，在此不再赘述。在该实施例中，所述CAN与USB转换接口卡5将充电桩信息由USB接口转换为CAN总线8网络接口，供上级集群监控系统传输使用；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车交流充电桩集群监控系统，其特征在于，包括若干个分别与充电连接器信号连接的充电桩工控机，所述充电连接器安装在负载线路上，所述负载线路上还设有保护装置及开关；每一个所述充电桩工控机包括工控板以及与所述工控板连接的外围设备，每一个所述工控板连接有一个与其对应的CAN与USB转换接口卡，所述CAN与USB转换接口卡的输出端连接有一个与其对应的CAN与485转换器，每一个所述CAN与485转换器对应一个DTU；所述CAN与USB转换接口卡的输出端进入CAN总线，所述CAN总线连接分级监控终端，所有所述DTU通过无线通讯方式与主机监控终端建立连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车交流充电桩集群监控系统，其特征在于，包括若干个分别与充电连接器信号连接的充电桩工控机，所述充电连接器安装在负载线路上，所述负载线路上还设有保护装置及开关；每一个所述充电桩工控机包括工控板以及与所述工控板连接的外围设备，每一个所述工控板连接有一个与其对应的CAN与USB转换接口卡，所述CAN与USB转换接口卡的输出端连接有一个与其对应的CAN与485转换器，每一个所述CAN与485转换器对应一个DTU；所述CAN与USB转换接口卡的输出端进入CAN总线，所述CAN总线连接分级监控终端，所有所述DTU通过无线通讯方式与主机监控终端建立连接。2.根据权利要求1所述的电动汽车交流充电桩集群监控系统，其特征在于，所述外围设备包括打印机、触摸屏以及读卡器。3.根据权利要求2所述的电动汽车交流充电桩集群监控系统，其特征在于，所述充电桩工控板包括主控模块、充电信息交互模块、电能参数信息计量模块、打印模块、驱动显示模块以及读卡操作模块，其中：所述充电信息交互模块，与所述充电连接器、主控模块连接，用于与所述充电连接器进行信号交互，控制充电连接器的通电和断电，并将充电连接器的通电断电状态反馈给所述主控模块；所述电能参数信息计量模块，与所述电能表、主控模块连接连接，用于从所述主控模块获取所述充电连接器通电工作时间和断电停止时间，从所述电能表采集充电桩的用电参数信息；所述打印模块，与所述主控模块和打印机连接，用于从所述主控模块获取打印指令，驱动控制所述打印机进行相关信息的打印；所述驱动显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晓平，彭立岩，聂寿康，陈明，杨建彪，王晓霞，李玉亮，吴玉涛，于凯华，赵延帅，王海涛，张志强，王志明，刘帅，陈冠兴，孙发运，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司潍坊供电公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37