[发明专利]一种基于物联网的智能充电测试装置

权利要求书

1.一种基于物联网的智能充电测试装置，包括移动终端、服务器、中控网关和智能充电节点，其特征在于，在所述移动终端、服务器、中控网关和智能充电节点具有多种充电模式，能按时长充电并自动充满以及可以预约充电，充电过程中实时采集电池包数据，分析电池包健康信息，实时监控电池包状态，发现故障立即诊断并上报，能进行监控充电电量、充电时间，并可以随时结束充电，智能充电节点应部署在能和中控网关通信的区域，智能充电节点的主要功能是提供充电接口，并完成充电电量、电压、有功功率的采集和充电电能的计量，可实现充满自动断电和突发异常情况自动断电，充电节点通过LoRa无线传输模块和中控网关进行通信，中控网关用4G模块与服务器建立tcp连接，进行双向通信，中控网关收集智能充电节点的数据，然后利用4G模块上传到服务器，并负责解析服务器下发命令，实现对充电节点的控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能充电测试装置，其特征在所述智能充电节点和中控网关组成硬件系统，智能充电节点设计了RN8209电能检测电路和LoRa无线传输电路，负责控制、监测充电，并与中控网关进行通信，中控网关设计了4G联网通信、LoRa无线传输、人机交互电路，负责管理一个站点所有的智能充电节点，并与服务器进行数据交互。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能充电测试装置，其特征在所述智能充电节点采用电能检测电路，电能检测电路中的充电桩使用电流互感器采集电流信号，经过放大电路做AD转换来采集电流，采用RN8209D单相电能计量芯片，采用完全差分输入方式测量电流和一路电压，可同时采集电流、电压、功率，有效值误差小，满足充电节点的监测需求，能进行电压、功率的检测，管脚4、RN8209D芯片的管脚5为电流通道A，使用5mΩ的锰铜作为采样电阻，锰铜的温漂系数小，电流检测可靠性高，RN8209D芯片的管脚8、管脚9为电压通道，跨接在零线和火线之间，L_IN为火线，N_IN为零线，把火线作为参考地，接火线的采样就可以减少限流电阻，简化电路，电压采集接零线的一端需要串联1～2MΩ限流电阻，选为4个300kΩ电阻，其中一个电阻短路只会造成电表不准，并不会损坏设备，采集时为了抗混叠，并联1kΩ电阻和33nF电容，RN8209D芯片的管脚12接电源3.3V正极，RN8209D芯片的管脚13、管脚14、管脚15、管脚16与STM32用SPI接口进行通信。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能充电测试装置，其特征在所述LoRa无线传输模块的电路中芯片采用AS32芯片，LoRa无线传输模块采用LoRa扩频传输，工作频率在410～441MHz，共计32个信道，每个信道间隔1M，发射功率最大达到20dBm，空中速率最大19.2kbit/s，采用循环交织纠错编码算法，纠错能力及抗干扰能力强，且自带看门狗，无需外部复位，通信时，AS32芯片的通信信道和传输速率必须设置一致，否则将无法通信，AS32芯片的管脚4、管脚5接地，选择一般透明传输模式，即一个模块发送数据，其他都能收到，AS32芯片的管脚6为天线引脚，预留一个π型阻抗匹配电路，ANT为天线接口，用LoRa无线传输模块做了相当于无线中继的功能，在使用9.6kbit/s速率时就能穿透地下室，与地面的中控网关稳定通信，解决了在地下室等地方网络信号差甚至无信号的问题，同时也解决了有线连接布线复杂的问题。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能充电测试装置，其特征在所述中控网关采用4G传输电路，4G传输电路使用4G模块可以提高数据传输速率，4G模块采用L710芯片，DC：3.3～4.4V供电，支持AT指令操作，L710芯片在使用时，会由于网络异常出现socket通道用不了的情况，必须设计硬件复位，使用TPS54202电源芯片提供3.6V电压给L710芯片供电，并由STM32控制TPS54202的输出端。L710芯片出现异常时，可以通过重新上电的方式进行复位，L710芯片模块使用双天线设计，其中MAIN_ANT用于发射接收RF信号，必须接天线，DIV_ANT只用于接收，能提高接收灵敏度，并提高下载速率，可不接，模块和天线之间预留π型电路供阻抗匹配调试，阻抗控制在50Ω左右。