一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端制造技术

本实用新型专利技术属于数据采集终端技术领域，尤其涉及一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端。本实用新型专利技术是在磁吸外壳内的电路板上集成有低功耗主控模块、GPS模块、NB

【技术实现步骤摘要】
一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端


[0001]本技术属于数据采集终端
，尤其涉及一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端。

技术介绍

[0002]在进行能源互联网规划技术研究中，一项重要内容就是采集已部署的大量充电桩的运行数据，运用大数据挖掘工具分析现有充电桩的运行规律，从而设计基于能源互联网的车网协同智能充放电规划模型。
[0003]现有的充电桩信息采集终端，在依托已投运充电桩进行安装部署时存在以下问题。首先，安装需要繁琐的布线施工，尤其是需要为充电桩采集装置提供供电线路及通信链路（双绞线或同轴电缆）的布线施工。其次，采集设备的部署，一般需要在充电桩壳体表面打孔或将相应的传感器采用螺栓固定在充电桩表面（或内部），这种方式破坏了充电桩的结构，直接影响充电桩的安全及美观。最后，现有的采集终端大多采用运营商4G无线通讯方式将采集数据上报到区域管理平台，这种通讯方式受其LTE通讯技术本身覆盖范围限制，常会出现因信号不好引起的采集终端离线或数据丢失。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中充电桩数据采集终端在部署施工过程中布线，包括供电电线、通讯线缆等施工困难、安装位置受限、无线通讯可靠性差等不足之处，本技术提供了一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端。其目的是为了提供一种能够快速部署、便捷安装、稳定通讯的采集终端装置，完全满足能源互联网规划中对充电桩数据采集和研究的实际需求的专利技术目的。
[0005]本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
[0006]一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端，包括壳体，所述壳体为磁吸外壳，在磁吸外壳内设有电路板，在电路板上集成焊接有低功耗主控模块、 GPS模块、NB
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IoT无线通讯模块、RS485通讯模块、CAN通讯模块及 TF存储卡模块；所述低功耗主控模块与TF存储卡模块之间采用SPI协议串行总线连接；低功耗主控模块与GPS模块、NB
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IoT无线通讯模块、RS485通讯模块、CAN通讯模块之间采用USART协议的串行总线连接；供电电池模块设置在磁吸外壳壳体内，磁吸外壳的外壳上设有按键及指示灯模块和强磁铁，供电电池模块和按键及指示灯模块通过电路板上的总线与低功耗主控模块相连接。
[0007]更进一步的，所述磁吸外壳为工程塑料制成，磁吸外壳包括正面壳体和背面壳体两部分壳体，正面壳体上设有按键及指示灯，RS485通讯模块接线端子，CAN通讯模块接线端子，RS232接口；背面壳体上嵌入连接有强磁铁。
[0008]更进一步的，所述按键及指示灯包含2个按键及5个指示灯；
[0009]其中，2个按键分别是电源键和重启按键，2个按键均通过数据排线与磁吸外壳内的电路板上排线插座连接，排线插座对应低功耗主控模块的多组GPIO端口中引脚；
[0010]其中，5个指示灯分别是运行状态指示灯、电池电量指示灯、RS485状态指示灯、CAN状态指示灯及NB
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IoT状态指示灯；此5个指示灯与低功耗主控模块的多组GPIO端口中的GPIOB组引脚连接。
[0011]更进一步的，所述低功耗主控模块为意法半导体STM32L4 32位超低功耗微控制器。
[0012]更进一步的，所述供电电池模块集成15000 mAh大容量锂离子电池，采用供电排线与低功耗主控模块的供电接口连接。
[0013]更进一步的，所述GPS模块通过USART串行总线与低功耗主控模块相连，GPS模块集成了UBLOX NEO
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6M GPS芯片模组，通过USART总线与低功耗主控模块相连接；GPS模块内置有天线。
[0014]更进一步的，所述NB
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IoT无线通讯模块通过NB
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IoT网络与远程云端统一信息采集平台相连接；所述NB
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IoT无线通讯模块为M5313型号的NB
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IoT工业级无线通信模组。
[0015]更进一步的，所述所述RS485通讯模块为MAX3485EESA的贴片RS485接口通讯芯片，集成焊接在终端设备板卡上。
[0016]更进一步的，所述CAN通讯模块为2芯CAN通讯线缆，与充电桩的CAN通讯端口相连；所述CAN通讯模块为SIT65HVD230的3.3V CAN收发器芯片。
[0017]更进一步的，所述采集终端通过强磁铁吸附在充电桩壳体上，充电桩包括：第一充电桩和第二充电桩；
[0018]第一充电桩设有RS485接口，通RS485通讯线缆将第一采集终端的RS485通讯模块接线端子与充电桩的RS485接口连接；第一采集终端通过第一NB
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IoT无线链路、NB
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IoT基站、互联网专线连接云端统一信息采集平台；
[0019]第二充电桩设有CAN接口，通过CAN通讯线缆将第二采集终端的CAN通讯模块接线端子与充电桩的CAN接口连接；第二采集终端通过第二NB
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IoT无线链路、NB
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IoT基站、互联网专线连接云端统一信息采集平台；
[0020]云端统一信息采集平台通过互联网链路连接访问终端，访问终端为PC计算机。
[0021]本技术具有以下有益效果及优点：
[0022]本技术一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端，采用超低功耗电子器件设计，内置大容量锂离子电池供电，其结构简单，安装使用方便。其终端设备耗电量最大的主控模块部分采用“Shutdown”低功耗模式和优化的电源管理策略，解决了传统充电桩数据采集终端部署时需要供电线路布线施工的缺陷，可以广泛的应用在充电桩上，适宜大力推广和应用，并且具有较好的社会前景。
[0023]本技术充电桩数据采集终端壳体采用磁吸式安装方式，在不破坏采集目标充电桩的外壳结构及防水特性的同时，具有快速安装、快速拆除的特点，解决了传统充电桩数据采集终端部署时存在的施工繁琐、工期冗长及安全隐患等缺陷。
[0024]本技术充电桩数据采集终端采用基于物联网MQTT协议及NB
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IoT无线通信技术实现采集数据的云端上传，解决了传统采集终端使用3G/4G无线网络通讯上传数据时存在的基站连接容量小、信号覆盖范围有限易造成采集终端离线或上传数据丢失的缺陷。
[0025]本技术综合采用上述三种技术和实现方法后，完全实现了能源互联网规划研究业务对充电桩数据进行短期采集并挖掘分析的实际需求，使采集终端的部署具有拆装迅
速、安全部署、美观实用等特性，真正做到在能源互联网规划研究中人工和费用的双节约。
[0026]本技术采用超低功耗嵌入式硬件设计，内置锂电池供电，终端采用磁吸式部署在充电桩壳体表面，综合运用了基于物联网的NB
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IoT无线通讯技术，实现了一种能够快速部署、便捷安装、稳定通讯的采集终端装置，完全满足能源互联网规划中对充电桩数据采集和研究的实际需求。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端，包括壳体，其特征是：所述壳体为磁吸外壳（9），在磁吸外壳（9）内设有电路板，在电路板上集成焊接有低功耗主控模块（1）、 GPS模块（3）、NB
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IoT无线通讯模块（4）、RS485通讯模块（5）、CAN通讯模块（6）及 TF存储卡模块（7）；所述低功耗主控模块（1）与TF存储卡模块（7）之间采用SPI协议串行总线连接；低功耗主控模块（1）与GPS模块（3）、NB
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IoT无线通讯模块（4）、RS485通讯模块（5）、CAN通讯模块（6）之间采用USART协议的串行总线连接；供电电池模块（2）设置在磁吸外壳（9）壳体内，磁吸外壳（9）的外壳上设有按键及指示灯模块（8）和强磁铁（211），供电电池模块（2）和按键及指示灯模块（8）通过电路板上的总线与低功耗主控模块（1）相连接。2.根据权利要求1所述的一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端，其特征是：所述磁吸外壳（9）为工程塑料制成，磁吸外壳（9）包括正面壳体（9A）和背面壳体（9B）两部分壳体，正面壳体（9A）上设有按键及指示灯、RS485通讯模块接线端子（208），CAN通讯模块接线端子（209），RS232接口（210）；背面壳体（9B）上嵌入连接有强磁铁（211）。3.根据权利要求1所述的一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端，其特征是：所述按键及指示灯包含2个按键及5个指示灯；其中，2个按键分别是电源键（201）和重启按键（202），2个按键均通过数据排线与磁吸外壳（9）内的电路板上排线插座连接，排线插座对应低功耗主控模块（1）的多组GPIO端口中引脚；其中，5个指示灯分别是运行状态指示灯（203）、电池电量指示灯（204）、RS485状态指示灯（205）、CAN状态指示灯（206）及NB
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IoT状态指示灯（207）；此5个指示灯与低功耗主控模块（1）的多组GPIO端口中的GPIOB组引脚连接。4.根据权利要求1所述的一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端，其特征是：所述低功耗主控模块（1）为意法半导体STM32L4 32位超低功耗微控制器。5.根据权利要求1所述的一种能源互联网规划用充电桩数据采集终端，其特征是：所述供电电池模块（2）集成15000 mAh大容量锂离子电池，采用供电排线与低功耗主控模块（1）的供电接口连接。6.根据权利要求1所述的一种能源互联网...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶小忱，齐阳，刘禹彤，张子信，梁毅，李华，韩震焘，张晓天，王子蕴，仲崇飞，杨天蒙，高凤喜，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院，
类型：新型
国别省市：