[发明专利]一种基于NBIoT物联网的充电桩系统

说明书

本发明公开了一种基于NBIoT物联网的充电桩系统。本系统包括智能充电桩、物联网连接平台，充电桩用户平台及充电桩管理平台；智能充电桩用于接收来自用户手机终端、IC储值卡或投币三种途径的充电请求，并对电动车提供充电服务；智能充电桩包括主控制器、充电电源系统、读卡器、投币器、NBIoT无线通信模块等；物联网连接平台通过NBIoT无线通信模块与主控制器进行MQTT长连接实现实时双向通信；充电桩用户平台用于接收用户的充电请求，并通过物联网连接平台下发至主控制器；充电桩管理平台用于接收管理员对主控制器的运行参数配置命令，由物联网连接平台转发至主控制器；本系统为用户提供更为便捷的充电服务，实现了充电桩的联网管理，增加了安全性及高效性。

技术领域

本发明属于物联网技术领域，涉及一种智能充电桩系统，尤其是涉及一种基于NBIoT物联网的充电桩系统。

背景技术

电动车，因其便捷、环保、经济等优势，日益成为现代生活中速度较低、操作停放简便、满足大众中短距离出行需求的一种交通工具。面对全球气候变暖、我国石油资源日益短缺的现实，加速电动车行业的发展已成为关系国计民生的重要举措。与此同时，充电设施作为电动车的重要保障和基础，其发展水平直接影响到电动车的发展速度和质量。杭州政府已出台政策，“居住出租房屋必须建立符合消防安全技术防范要求的电动车集中停放点或设置电动车智能充电桩”，严格落实电动车停放、充电安全措施。现有电动车充电桩存在收费标准不统一，分布不均，支持的支付模式单一，便捷程度不够的问题，联网式充电桩规模较小，物联网连接平台所能提供的连接能力有限，无法支撑对大规模充电桩的集中联网管理。

NBIoT是近年来物联网领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NBIoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据测NBIoT设备电池寿命可以提高到至少10年，同时还能提供非常全面的蜂窝数据连接覆盖。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于NBIoT物联网的充电桩系统，方便用户通过多种支付方式对充电桩进行使用，同时建立对大量充电桩进行管理的连接平台，提升系统的安全性及高效性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于NBIoT物联网的充电桩系统，该系统包括智能充电桩、物联网连接平台、充电桩用户平台及充电桩管理平台；

所述智能充电桩，用于接收来自用户手机终端、IC卡或投币三种途径的充电请求，并对电动车提供充电服务，智能充电桩包括主控制器、充电电源系统、读卡器、投币器、NBIoT无线通信模块、Flash存储器和人机交互模块；所述主控制器分别与所述读卡器、投币器、NBIoT无线通信模块、Flash存储器和人机交互模块通信连接，所述Flash存储器用于存储运行参数配置信息；所述主控制器与所述充电电源系统连接，所述充电电源系统提供多个通道电流输出；

所述主控制器负责任务的调度分配和数据的接收及传送；

当用户使用投币方式充电时，投币器将投币信号传送给主控制器，主控制器开启通道选择功能，用户选择要使用的通道后，主控制器通过充电电源系统开启对应通道的充电开关，并将充电桩编号，当前使用通道及投币金额数据压缩后发送至NBIoT无线通信模块，NBIoT无线通信模块将数据上传至物联网连接平台进行后续处理；

当用户使用IC卡进行充电时，读卡器感应到卡片后，读取卡片编号，并将编号发送给主控制器，主控制器通过NBIoT无线通信模块向物联网连接平台请求卡片余额，若余额为正，则允许用户进行通道选择，待通道选择完成，开启自由充电模式；若余额为负，则需先通过手机终端对IC卡进行充值，充值后方可使用；电量充满或用户手动拔掉充电线可认为自由充电结束，此时主控制器通过NBIoT无线通信模块上报充电结束信息；