一种基于嵌入式的充电桩系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于嵌入式的充电桩系统，包括Linux系统的嵌入式主板、IC读卡器、打印机、电源管理装置、电能表、LCD显示屏、服务器、交换机、路由器、电脑、智能手机和车载充电机，其中，IC读卡器、打印机、电源管理装置、电能表、LCD显示屏、服务器均与Linux系统的嵌入式主板相连，电源管理装置与车载充电机相连，服务器与交换机相连，交换机的输出端与路由器相连，路由器同时与电脑、智能手机相连。该系统占地面积小，建设简单，可方便快捷的为电动车提供充电服务。支持互联网访问充电桩，可远程查看充电桩工作状态及工作信息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于嵌入式的充电桩系统
本专利技术涉及一种充电桩，特别是一种基于嵌入式的充电桩系统。
技术介绍
环境与能源问题是当今人类世界的两大主题，节能减排、绿色出行成为了各国共同倡导和推行的减少碳排放应对全球气候变暖等环境和能源问题。电动汽车作为近年来新兴的绿色交通工具之一，与以往的以燃油为主要动力的普通汽车相比，一方面，节约了大量的石油等能源原材料；同时，有效的减少了含有二氧化碳等有害气体的汽车尾气的排放，减轻了由于汽车数量的增长而带来的环境破坏、能源短缺压力。电动汽车的发展受到了越来越多的青睐和关注，而电动汽车的发展离不开汽车充电桩的普及。电动汽车的发展必须建立在相关充电配套的普及基础之上，包括充电桩、充电站、电池设备的维护保养以及计费监控等方面。充电配套设施的普及和发展是整个电动汽车行业发展的前提和基础，尤其是方便、快捷的交流充电桩，可以随时随地为电动汽车提供充电服务。电动汽车的发展和配套充电设施的发展是相辅相成，缺一不可的。目前，国内的电动汽车专用充电设施的发展主要有3种形式，充电站、充电桩和电池更换。充电站一般与当前路边随处可见的加油站类似，由配电、充电、电池调度等多个子系统组成，可以提供快充、慢充等多种充电方式，但是占地面积较大，建设投资较多。充电桩一般是固定地面的一种较为简易的充电设施，占地面积小，建设简单，使用方便。充电桩又分为直流充电桩和交流充电桩两种不同的充电模式。直流充电桩，顾名思义，是以直流供电的方式对电动汽车进行充电，而普通市电传输的主要为交流电，因此，必须利用相关技术对交流电进行整流、逆变等处理，能够输出足够的功率，提供快速充电的服务。交流充电桩适用面更广，对于不同的电池，提供合适的电压，但充电时间较慢。交流充电桩同时能够添加充电量控制、智能通信，人机交互等功能。但是现有技术中尚无一种基于嵌入式的充电桩系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于嵌入式的充电桩系统。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于嵌入式的充电桩系统，包括Linux系统的嵌入式主板、IC读卡器、打印机、电源管理装置、电能表、LCD显示屏、服务器、交换机、路由器、电脑、智能手机和车载充电机，其中，IC读卡器、打印机、电源管理装置、电能表、LCD显示屏、服务器均与Linux系统的嵌入式主板相连，电源管理装置与车载充电机相连，服务器与交换机相连，交换机的输出端与路由器相连，路由器同时与电脑、智能手机相连。所述Linux系统的嵌入式主板设备1采用S3C44B0X处理器，内含16/32位ARM7TDMIRISC内核。所述电源管理系统4采用的是BSB-1XX电源管理系统，具有容量预测、过流，过压，温度保护、自动充电控制、自检报警功能。所述电能表5采用的是DDZY102.Z型电表，具有根据充电时间段的不同进行差异化计费和故障报警功能。所述IC读卡器2采用的是CRT-288-E读卡器，具有读写IC卡以及RF卡功能。本专利技术与现在技术相比，其显著优点为：1)本专利技术的系统占地面积小，建设简单，可方便快捷的给电动车提供充电服务；2)本专利技术的系统支持互联网访问充电桩，可远程查看充电桩工作状态及工作信息；3)借助人机交互工具LCD显示屏，更加直观的向用户展示个人身份信息、电量消费信息等；4)本专利技术的系统采用分段式充电方法，能够有效减小电池充电过程中的出气量，进而能够有效的延长电池的使用时间。附图说明图1为本专利技术的基于嵌入式的充电桩系统架构示意图。图2为客户端和服务器，充电桩和服务器连接建立逻辑框图。图3为刷卡充电流程图。图中编号所代表的含义为：1为Linux系统的嵌入式主板设备，2为IC读卡器，3为打印机，4为电源管理系统，5为电能表，6为LCD显示屏，7为服务器，8为交换机，9路由器，10为电脑客户端，11为智能手机，12为车载充电机。具体实施方式本专利技术公开了一种基于嵌入式的充电桩系统，包括Linux系统的嵌入式主板1、IC读卡器2、打印机3、电源管理装置4、电能表5、LCD显示屏6、服务器7、交换机8、路由器9、电脑10、智能手机11和车载充电机12，其中，IC读卡器2、打印机3、电源管理装置4、电能表5、LCD显示屏6、服务器7均与Linux系统的嵌入式主板1相连，电源管理装置4与车载充电机12相连，服务器7与交换机8相连，交换机8的输出端与路由器9相连，路由器9同时与电脑10、智能手机11相连。所述Linux系统的嵌入式主板设备1采用的是S3C44B0X处理器，内含16/32位ARM7TDMIRISC内核。所述电源管理系统4采用的是BSB-1XX电源管理系统。所述电能表5采用DDZY102.Z型电表。所述IC读卡器2采用的是CRT-288-E读卡器。下面进行更详细的描述。1、充电桩系统的整体架构电动汽车充电桩的主控系统担负着整个充电桩系统各个模块之间的协调、通信和控制任务，主要包括充电桩与充电机之间的连接控制，电池管理系统之间的通信与数据交互，上位机监控系统的数据交互与控制，显示屏的数据显示与采集等。这些控制单元需要一个支持多任务的实时操作系统来进行统一的协调与调度，而目前计算机领域内普遍运用的嵌入式微处理器能够很好的胜任这一工作。嵌入式系统和普通的家庭式个人PC架构基本类似，以硬件为基础，配合软件系统的执行和调度。硬件为软件提供了一个基本的平台和各类必须的接口，主要以处理器为核心，存储器用于存储各类数据，通信模块与外界进行数据交互，I/O口用于数据的输入和输出。软件则以嵌入式操作系统为核心，通过与个人PC一样安装各类需要的应用程序从而能够控制整个系统的正常运行。嵌入式操作系统提供了应用程序的API接口，同时将具体的硬件信息隐藏掉，用户只需要通过API接口的程序便可以实现对硬件及功能的操作和控制，以便完成具体的协调和调度任务。本专利技术的设计系统整体结构如附图1所示。本系统主要包括Linux系统的嵌入式主板设备1、IC读卡器2、打印机3、电源管理系统4、电能表5、LCD显示屏6、服务器7、交换机8、路由器9、电脑客户端10、智能手机11，车载充电机12。通过IC读卡器可以读取使用的账户信息，通过电源管理来控制充电的时长。利用电能表能直观得出耗电量，通过耗电量来对其进行收费，用户还可以通过打印机打取相应的凭证，外接LCD显示屏可以更好的与用户交互，嵌入式主板还可以将充电桩的工作状态发送至服务器，工作人员可通过互联网对某区域内的所有充电桩的运行状态进行查询。为了保证系统稳定性，如附图2所示，客户端与中心服务器连接过程为：1)客户端通过内网设备浏览器或外网终端浏览器访问服务器；2)服务器监听到连接请求后，判断客户端是否具有本地账号，客户端状态是否正常、地址是否合法等；3)服务器验证不通过则返回拒绝信息，客户端提示信息并结束请求；4)服务器验证通过则建立与客户端的连接；5)客户端连接服务器，服务器向客户端返回充电桩的工作信息以及运行状态；充电桩与中心服务器建立连接过程为：1)充电桩请求与服务器建立连接；2)服务器监听到连接请求后，通过验证并建立连接；3)充电桩连接服务器，充电桩向服务器发送充电桩的运行状态以及工作信息；2、充电桩与车载充电机的连接交流充电桩时一种转为电动汽车提供补充电源的设备，其本身并不具备充电功能，需要进行充本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于嵌入式的充电桩系统，其特征在于，包括Linux系统的嵌入式主板(1)、IC读卡器(2)、打印机(3)、电源管理装置(4)、电能表(5)、LCD显示屏(6)、服务器(7)、交换机(8)、路由器(9)、电脑(10)、智能手机(11)和车载充电机(12)，其中，IC读卡器(2)、打印机(3)、电源管理装置(4)、电能表(5)、LCD显示屏(6)、服务器(7)均与Linux系统的嵌入式主板(1)相连，电源管理装置(4)与车载充电机(12)相连，服务器(7)与交换机(8)相连，交换机(8)的输出端与路由器(9)相连，路由器(9)同时与电脑(10)、智能手机(11)相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于嵌入式的充电桩系统，其特征在于，包括Linux系统的嵌入式主板(1)、IC读卡器(2)、打印机(3)、电源管理装置(4)、电能表(5)、LCD显示屏(6)、服务器(7)、交换机(8)、路由器(9)、电脑(10)、智能手机(11)和车载充电机(12)，其中，IC读卡器(2)、打印机(3)、电源管理装置(4)、电能表(5)、LCD显示屏(6)、服务器(7)均与Linux系统的嵌入式主板(1)相连，电源管理装置(4)与车载充电机(12)相连，服务器(7)与交换机(8)相连，交换机(8)的输出端与路由器(9)相连，路由器(9)同时与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王邦兴，朱莲莉，徐海瑞，夏义，赵雨清，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32