[发明专利]一种基于NBIoT物联网的充电桩系统

摘要

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。

主权项

1.一种基于NBIoT物联网的充电桩系统，其特征在于：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；当用户使用手机终端进行充电时，需在手机终端选择充电桩、充电通道及充电金额，待完成支付后，由物联网连接平台将充电指令下发给指定充电桩连接的NBIoT无线通信模块，NBIoT无线通信模块将指令解析后传给主控制器，主控制器根据指令控制充电电源系统开启对应通道的充电开关；所述物联网连接平台，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，并通过分布式的MQTT服务端架构，ZooKeeper管理MQTT客户端会话及Kafka消息队列支撑大量充电桩同时安全连接及数据的初步解析和存储；所述充电桩用户平台，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；所述充电桩管理平台，用于接收管理员对主控制器的运行参数配置命令，同样由物联网连接平台转发至主控制器；所述物联网连接平台则将充电开启情况和运行参数配置情况分别转发给充电桩用户平台和充电桩管理平台。