一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器及應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器及應(yīng)用方法，包括主控板、LED顯示屏、上行通訊模塊、下行通訊模塊、存儲模塊、智能電表、鍵盤、開入開出處理模塊、LED指示燈和設(shè)備維護(hù)口，所述LED顯示屏、上行通訊模塊、下行通訊模塊、存儲模塊、智能電表、鍵盤、開入開出處理模塊、LED指示燈和設(shè)備維護(hù)口分別與主控板相連；數(shù)據(jù)集中器使用微功率無線模塊與小區(qū)充電樁進(jìn)行通訊，節(jié)省了每臺充電樁的通訊費(fèi)，降低了整個(gè)電動汽車運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)中用于通訊的開支，減少了直接接入電動汽車運(yùn)營管理系統(tǒng)后臺的通訊鏈接，提高了系統(tǒng)后臺的運(yùn)行速度。
【專利說明】—種公共小區(qū)充電粧雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器及應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車管理領(lǐng)域，尤其涉及一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器及應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在新能源政策支持下，預(yù)計(jì)2015年我國新能源汽車需求量將達(dá)97.7萬輛，年均增長率216%。國家電網(wǎng)公司計(jì)劃在2015年前將建設(shè)1700個(gè)充電站，截至2015年中國將建成2000個(gè)充電站，40萬個(gè)充電樁。電動汽車充電樁分為充電站內(nèi)樁與站外離散樁兩種，尤其是站外離散充電樁，地理布局分散，數(shù)量眾多。隨著電動汽車步入居民家庭，居民小區(qū)中的充電樁也會越來越多，目前電動汽車運(yùn)營管理部門對于此類離散充電樁的管理主要通過GPRS通道實(shí)現(xiàn)，雖然GPRS通道比較穩(wěn)定，但這種方式會帶來高額的通訊費(fèi)用，同時(shí)大量的GPRS連接接入電動汽車運(yùn)營管理系統(tǒng)后臺，會對后臺的運(yùn)行分析速度產(chǎn)生影響，耗費(fèi)過多的系統(tǒng)資源。
[0003]中國專利201210013267.5公開了一種充電樁的無線采集系統(tǒng)及其通訊方法，通過在802.lln/WIFI技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對充電樁的無線數(shù)據(jù)采集，這種技術(shù)需要WIFI路由器配合完成數(shù)據(jù)通信。目前采用WIFI技術(shù)進(jìn)行充電樁管理存在兩個(gè)弊端:一是無法中繼路由，只能在路由器信號覆蓋范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，距離只有幾十到一百米左右；二是由于路由器本身的設(shè)備性能及帶寬的限制，一般只能接入十幾個(gè)WIFI終端，無法滿足實(shí)際應(yīng)用時(shí)的需求。同時(shí)該發(fā)明為充電樁無線采集系統(tǒng)配備計(jì)算機(jī)進(jìn)行充電樁管理，這將大大增加小區(qū)內(nèi)對充電樁的管理成本。
[0004]中國專利201210085959.0公開了一種電動汽車離散充電樁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過Zigbee主模塊與離散充電樁上安裝的子模塊建立Zigbee網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。但Zigbee技術(shù)傳輸距離只有10?100米，同時(shí)在周圍出現(xiàn)無線干擾時(shí)，Zigbee的通訊會受到極大影響。
[0005]中國專利201110071414.X公開了一種利用電力線載波通信的電動汽車自動充電裝置及方法，通過電力線載波通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對電動汽車自動充電裝置的數(shù)據(jù)傳輸。該發(fā)明雖然可以解決信號覆蓋范圍有限的問題，但對于公共小區(qū)中，由于各種電器電子設(shè)備的使用，使得電力線路中存在各種諧波、擾動，導(dǎo)致電力載波信號誤碼增多，對通訊質(zhì)量影響很大。
[0006]以上現(xiàn)有技術(shù)雖取得了一定成果，但存在傳輸距離短、系統(tǒng)可接入充電樁數(shù)量少、信號覆蓋范圍以外無法正常通訊、無法應(yīng)對無線信號干擾、無法避免線路干擾等弊端，無法滿足電動汽車大規(guī)模推廣時(shí)充電樁管理的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明公開了一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器及應(yīng)用方法，本發(fā)明通過無線、載波兩種免費(fèi)通訊手段與電動汽車充電樁進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，并將所有充電樁的數(shù)據(jù)通過公用無線網(wǎng)絡(luò)與電動汽車運(yùn)營管理后臺進(jìn)行通訊，減少了大量充電樁的高額通訊費(fèi)，同時(shí)有效避免了由于周邊干擾源或其它同頻段無線信號對通訊質(zhì)量的影響。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下:
[0009]一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器，包括主控板，所述主控板用于連接LED顯示屏、上行通訊模塊、下行通訊模塊、存儲模塊、智能電表、鍵盤、開入開出處理模塊、LED指示燈和設(shè)備維護(hù)口，實(shí)現(xiàn)對以上各模塊的控制和管理；
[0010]所述下行通訊模塊中的微處理模塊響應(yīng)主控板指令，向微功率無線模塊和載波通訊模塊下發(fā)通訊指令和數(shù)據(jù)，并同時(shí)接收微功率無線模塊和載波通訊模塊的數(shù)據(jù)，進(jìn)行比對和校驗(yàn)，將校驗(yàn)后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送至主控板，微處理模塊以微功率無線模塊通訊為主，載波通訊模塊的數(shù)據(jù)作為備用數(shù)據(jù)和校驗(yàn)。
[0011]下行通訊模塊用于完成數(shù)據(jù)集中器與電動汽車充電樁之間的數(shù)據(jù)交互，下行通訊模塊以微功率無線模塊通訊為主，載波通訊模塊的數(shù)據(jù)作為備用數(shù)據(jù)和校驗(yàn)。
[0012]所述存儲模塊響應(yīng)主控板指令，存儲數(shù)據(jù)集中器的設(shè)備配置信息、充電樁參數(shù)信息、歷史數(shù)據(jù)、當(dāng)前數(shù)據(jù)。
[0013]所述設(shè)備維護(hù)口支持RS232、RS485通訊接口，用于連接數(shù)據(jù)集中器，對數(shù)據(jù)集中器進(jìn)行配置、升級、維護(hù)工作。
[0014]所述智能電表用于完成對充電電量的計(jì)量功能。
[0015]所述鍵盤用于接收用戶下發(fā)的指令。
[0016]所述開入開出處理模塊與所有充電樁的供電電源總開關(guān)連接，用于采集電源開關(guān)狀態(tài)并控制電源開關(guān)進(jìn)行分合。
[0017]所述LED指示燈通過不同的燈光組合方式表示數(shù)據(jù)集中器當(dāng)前的不同狀態(tài)。
[0018]所述LED顯示屏響應(yīng)鍵盤的動作，顯示數(shù)據(jù)集中器的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和參數(shù)。
[0019]所述上行通訊模塊用于完成數(shù)據(jù)集中器與電動汽車運(yùn)營管理后臺的數(shù)據(jù)交互，支持的通訊方式為GPRS、EDGE、CDMA、3G、4G、WIF1、電力無線專網(wǎng)或其它遠(yuǎn)距離無線通訊方式。
[0020]所述下行通訊模塊用于完成數(shù)據(jù)集中器與電動汽車充電樁之間的數(shù)據(jù)交互，所述下行通訊模塊包括微處理模塊、微功率無線模塊、載波通訊模塊和濾波模塊；
[0021]所述微處理模塊連接微功率無線模塊、載波通訊模塊和主控板，進(jìn)行通訊鏈路管理、通訊數(shù)據(jù)發(fā)送、校驗(yàn)工作，微處理模塊響應(yīng)主控板指令，向微功率無線模塊和載波通訊模塊下發(fā)通訊指令和數(shù)據(jù)，并同時(shí)接收微功率無線模塊和載波通訊模塊的數(shù)據(jù)，進(jìn)行比對和校驗(yàn)，將校驗(yàn)后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送至主控板，微處理模塊以微功率無線模塊通訊為主，載波通訊模塊的數(shù)據(jù)作為備用數(shù)據(jù)和校驗(yàn)。
[0022]所述微功率無線模塊與微處理模塊連接，接受微處理模塊的指令，向目標(biāo)充電樁發(fā)送微功率無線數(shù)據(jù)，接收來自其它微功率無線模塊的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)返回至微處理模塊。
[0023]所述載波通訊模塊與微處理模塊和濾波模塊連接，接受微處理模塊的指令并將接收到的數(shù)據(jù)返回至微處理模塊。
[0024]所述濾波模塊包括發(fā)送有源濾波器、發(fā)送無源濾波器和接收無源濾波器，數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)有源濾波器完成對通信信號的有源濾波和功放放大，再經(jīng)發(fā)送無源濾波器耦合到電力線進(jìn)行信號傳輸，數(shù)據(jù)接收時(shí)，通信信號經(jīng)過接收無源濾波器后送入微處理器進(jìn)行處理。
[0025]正常情況下，微處理模塊以微功率無線模塊通訊為主，載波通訊模塊的數(shù)據(jù)作為備用數(shù)據(jù)和校驗(yàn)，當(dāng)周圍出現(xiàn)干擾或其它因素影響，導(dǎo)致通過微功率無線模塊無法正常進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，通訊模塊則轉(zhuǎn)由載波通訊模塊為主進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，直至微功率無線模塊恢復(fù)正常通訊。
[0026]所述微功率無線模塊采用國家無線電委員會要求的470mHz?490mHz無線工作頻率，采用前向糾錯(cuò)信道編碼技術(shù)，空中傳輸速率可達(dá)100Kbps，開闊地?zé)o中繼可靠傳輸距離可達(dá)1500米。
[0027]所述微功率無線模塊支持無線自組網(wǎng)，可在無人工干預(yù)的情況下完成公共小區(qū)內(nèi)所有充電樁的通訊網(wǎng)絡(luò)組織。微功率無線模塊兩兩之間可進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，支持?jǐn)?shù)據(jù)傳遞，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)多級中繼，可通過一級級傳遞的方式，將數(shù)據(jù)傳送至最終目的地。
[0028]所述微功率無線模塊可實(shí)現(xiàn)無線頻段自動跳頻功能，當(dāng)公共小區(qū)周圍出現(xiàn)其它小區(qū)充電樁的微功率無線信號時(shí)，微功率無線模塊可通過自動跳頻功能，更換通訊頻率，避開與其它小區(qū)無線信號的沖突。
[0029]所述微功率無線模塊可實(shí)現(xiàn)在功率許可范圍內(nèi)自動調(diào)整，當(dāng)與周圍其他微功率無線模塊之間的無線信號較弱時(shí)，自動增強(qiáng)發(fā)射功率，加強(qiáng)信號，提供通信可靠性；當(dāng)與周圍其他微功率無線模塊之間的無線信號較強(qiáng)時(shí)，在保證通訊成功率的前提下自動減小發(fā)射功率，降低電能損耗。
[0030]一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器的應(yīng)用方法，包含以下步驟:
[0031]步驟一:先安裝數(shù)據(jù)集中器，安裝在公共小區(qū)變壓器開關(guān)處，將數(shù)據(jù)集中器的開入開出模塊與變壓器開關(guān)連接，啟動數(shù)據(jù)集中器，然后依次安裝充電樁，充電樁安裝完畢后，啟動充電樁，進(jìn)行微功率無線模塊和載波模塊自組網(wǎng)，建立各充電樁到小區(qū)數(shù)據(jù)集中器的通訊路線，并記錄通訊路線的通訊質(zhì)量，組網(wǎng)完成后，對未聯(lián)網(wǎng)成功的充電樁進(jìn)行調(diào)試；
[0032]步驟二:小區(qū)數(shù)據(jù)集中器與充電樁進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，數(shù)據(jù)集中器中的下行通訊模塊首先將數(shù)據(jù)分發(fā)至微功率無線模塊和載波模塊，通過無線和載波兩種方式同時(shí)向目的充電樁發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0033]步驟三:通過無線方式通訊時(shí)，數(shù)據(jù)集中器下行通訊模塊根據(jù)內(nèi)存中記錄的到達(dá)目的充電樁的通訊路線的通訊質(zhì)量選擇最優(yōu)通訊質(zhì)量的通訊路線進(jìn)行通訊，當(dāng)通訊失敗則依次選擇次優(yōu)通訊路線，調(diào)整內(nèi)存中各通訊路線的成功率，當(dāng)連續(xù)失敗則暫時(shí)放棄無線通訊方式；
[0034]步驟四:數(shù)據(jù)集中器下行通訊模塊同時(shí)接收來自微功率無線和載波兩種方式的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行比對和校驗(yàn)，以微功率無線的數(shù)據(jù)為主，載波數(shù)據(jù)為輔，當(dāng)在指定時(shí)間內(nèi)未收到微功率無線的數(shù)據(jù)，則取載波數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)分析；
[0035]步驟五:當(dāng)微功率無線信號無法聯(lián)網(wǎng)的充電樁，則定時(shí)啟動自組網(wǎng)功能，為該充電樁重新建立無線通訊路線。
[0036]本發(fā)明的有益效果:
[0037]1，數(shù)據(jù)集中器使用微功率無線模塊與小區(qū)充電樁進(jìn)行通訊，節(jié)省了每臺充電樁的通訊費(fèi)，降低了整個(gè)電動汽車運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)中用于通訊的開支，減少了直接接入電動汽車運(yùn)營管理系統(tǒng)后臺的通訊鏈接，提高了系統(tǒng)后臺的運(yùn)行速度。[0038]2，微功率無線信號覆蓋范圍廣，具有自動跳頻功能，并可以根據(jù)通訊信號的質(zhì)量調(diào)整發(fā)射功率，適應(yīng)性強(qiáng)，信號穩(wěn)定性高。載波通道增加了濾波模塊，減少了電力線路中的干擾，增強(qiáng)了載波信號的抗干擾能力，降低了信號的誤碼率。
[0039]3，微功率無線模塊與載波雙通道同時(shí)工作，互為校驗(yàn)，保證了數(shù)據(jù)集中器的通訊可靠性，提高了通訊準(zhǔn)確性。
[0040]4，數(shù)據(jù)集中器與充電樁應(yīng)用微功率無線與載波雙通道，模塊化應(yīng)用，不需要通訊線路的鋪設(shè)，安裝調(diào)試方便，減少線程調(diào)試工作量，有利于電動汽車在居民小區(qū)、公共停車場等場所的推廣和應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0042]圖2本發(fā)明的數(shù)據(jù)集中器下行通訊模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0043]圖3本發(fā)明的濾波模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0044]圖4本發(fā)明的數(shù)據(jù)集中器應(yīng)用方法流程圖；
[0045]圖5本發(fā)明的數(shù)據(jù)集中器網(wǎng)絡(luò)示意圖；
[0046]其中:100，數(shù)據(jù)集中器；101，主控板；102，上行通訊模塊；103，下行通訊模塊；104，存儲模塊;105，智能電表;106，鍵盤;107，開入開出處理模塊;108，LED指示燈；109，設(shè)備維護(hù)接口 ；110，LED顯示屏；201，微處理模塊；202，微功率無線模塊；203，載波通訊模塊；204，濾波模塊，301，發(fā)送有源濾波器；302，發(fā)送無源濾波器；303，接收無源濾波器；400，充電樁。
【具體實(shí)施方式】:
[0047]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0048]如圖1所示，一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器，包括主控板101、上行通訊模塊102、下行通訊模塊103、存儲模塊104、智能電表105、鍵盤106、開入開出處理模塊107、LED指示燈108、設(shè)備維護(hù)口 109和LED顯示屏110。
[0049]所述上行通訊模塊102完成數(shù)據(jù)集中器100與電動汽車運(yùn)營管理后臺的數(shù)據(jù)交互，支持以下任一種通訊方式，包括GPRS、EDGE、CDMA、3G、4G、WIF1、電力無線專網(wǎng)或其它遠(yuǎn)距離無線通訊方式。
[0050]如圖2所示，所述下行通訊模塊103完成數(shù)據(jù)集中器100與電動汽車充電樁400之間的數(shù)據(jù)交互，下行通訊模塊103包括微處理模塊201、微功率無線模塊202、載波通訊模塊203和濾波模塊204。微處理模塊201連接微功率無線模塊202、載波通訊模塊203和主控板101，進(jìn)行通訊鏈路管理、通訊數(shù)據(jù)發(fā)送、校驗(yàn)工作。微處理模塊201響應(yīng)主控板101指令，向微功率無線模塊202和載波通訊模塊203下發(fā)通訊指令和數(shù)據(jù)，并同時(shí)接收微功率無線模塊202和載波通訊模塊203的數(shù)據(jù)，進(jìn)行比對和校驗(yàn)，將校驗(yàn)后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送至主控板101。正常情況下，微處理模塊201以微功率無線模塊202通訊為主，載波通訊模塊203的數(shù)據(jù)作為備用數(shù)據(jù)和校驗(yàn)。當(dāng)周圍出現(xiàn)干擾或其它因素影響，導(dǎo)致通過微功率無線模塊202無法正常進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，下行通訊模塊203則轉(zhuǎn)由載波通訊模塊203為主進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，直至微功率無線模塊202恢復(fù)正常通訊。[0051]所述微功率無線模塊202采用國家無線電委員會要求的470mHz~490mHz無線工作頻率，采用前向糾錯(cuò)信道編碼技術(shù)，空中傳輸速率可達(dá)100Kbps，開闊地?zé)o中繼可靠傳輸距離可達(dá)1500米。
[0052]所述微功率無線模塊202支持無線自組網(wǎng)，可在無人工干預(yù)的情況下完成公共小區(qū)內(nèi)所有充電樁的通訊網(wǎng)絡(luò)組織。微功率無線模塊202兩兩之間可進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，支持?jǐn)?shù)據(jù)傳遞，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)多級中繼，可通過一級級傳遞的方式，將數(shù)據(jù)傳送至最終目的地。
[0053]所述微功率無線模塊202可實(shí)現(xiàn)無線頻段自動跳頻功能，當(dāng)公共小區(qū)周圍出現(xiàn)其它小區(qū)充電樁的微功率無線信號時(shí)，微功率無線模塊202可通過自動跳頻功能，更換通訊頻率，避開與其它小區(qū)無線信號的沖突。
[0054]所述微功率無線模塊202可實(shí)現(xiàn)在功率許可范圍內(nèi)自動調(diào)整，當(dāng)與周圍其他微功率無線模塊202之間的無線信號較弱時(shí)，自動增強(qiáng)發(fā)射功率，加強(qiáng)信號，提供通信可靠性；當(dāng)與周圍其他微功率無線模塊202之間的無線信號較強(qiáng)時(shí)，在保證通訊成功率的前提下自動減小發(fā)射功率，降低電能損耗。
[0055]所述載波通訊模塊203與微處理模塊201、濾波模塊連接204，接受微處理模塊201的指令并將接收到的數(shù)據(jù)返回至微處理模塊201 ；
[0056]如圖3所示，所述濾波模塊204由發(fā)送有源濾波器301、發(fā)送無源濾波器302、接收無源濾波器303組成，數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)有源濾波器301完成對通信信號的有源濾波和功放放大，再經(jīng)發(fā)送無源濾波器302耦合到電力線進(jìn)行信號傳輸；數(shù)據(jù)接收時(shí)，通信信號經(jīng)過接收無源濾波器303后送入微處理器進(jìn)行處理。
[0057]所述存儲模塊104與主控板101連接，響應(yīng)主控板101指令，存儲數(shù)據(jù)集中器100的設(shè)備配置信息、充電樁參數(shù)信息、歷史數(shù)據(jù)、當(dāng)前數(shù)據(jù)。
[0058]所述設(shè)備維護(hù)口 109與主控板101連接，支持1?232、1?485通訊接口，用于工作人員通過計(jì)算機(jī)連接數(shù)據(jù)集中器100，對數(shù)據(jù)集中器100進(jìn)行配置、升級、維護(hù)工作。
[0059]所述智能電表105完成對充電電量的計(jì)量功能；所述鍵盤106接收用戶下發(fā)的指令；所述開入開出處理模塊107與電源開關(guān)連接，采集電源開關(guān)狀態(tài)并控制電源開關(guān)進(jìn)行分合；所述LED指示燈108與主控板101連接，通過不同的燈光組合方式表示數(shù)據(jù)集中器當(dāng)前的不同狀態(tài)；所述LED顯示屏110與主控板101連接，響應(yīng)鍵盤106的動作，顯示數(shù)據(jù)集中器100的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和參數(shù)。
[0060]如圖4所示，公共小區(qū)電動汽車充電樁400及數(shù)據(jù)集中器100安裝調(diào)試時(shí)，先安裝數(shù)據(jù)集中器100，一般安裝位置在公共小區(qū)變壓器開關(guān)處，將數(shù)據(jù)集中器100的開入開出模塊107與變壓器開關(guān)連接，啟動數(shù)據(jù)集中器100，然后依次安裝充電樁400。充電樁400安裝完畢后，啟動充電樁400，進(jìn)行微功率無線模塊202和載波模塊203自組網(wǎng)，建立各充電樁400到小區(qū)數(shù)據(jù)集中器100的通訊路線，并記錄通訊路線的通訊質(zhì)量。組網(wǎng)完成后，對未聯(lián)網(wǎng)成功的充電樁400進(jìn)行調(diào)試。小區(qū)數(shù)據(jù)集中器100與充電樁400進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，數(shù)據(jù)集中器100中的下行通訊模塊103首先將數(shù)據(jù)分發(fā)至微功率無線模塊202和載波模塊203，通過無線和載波兩種方式同時(shí)向目的充電樁400發(fā)送數(shù)據(jù)。通過無線方式通訊時(shí)，數(shù)據(jù)集中器100下行通訊模塊103根據(jù)內(nèi)存中記錄的到達(dá)目的充電樁400的最優(yōu)通訊路線進(jìn)行通訊，如通訊失敗則依次選擇次優(yōu)通訊路線，并根據(jù)本次通訊路線使用情況，調(diào)整內(nèi)存中各通訊路線的成功率。如連續(xù)失敗則暫時(shí)放棄無線通訊方式。數(shù)據(jù)集中器100下行通訊模塊103同時(shí)接收來自微功率無線和載波兩種方式的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行比對和校驗(yàn)，以微功率無線的數(shù)據(jù)為主，載波數(shù)據(jù)為輔。如在指定時(shí)間內(nèi)未收到微功率無線的數(shù)據(jù)，則取載波數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)分析。如存在微功率無線信號無法聯(lián)網(wǎng)的充電樁400，則定時(shí)啟動自組網(wǎng)功能，為該充電樁400重新建立無線通訊路線。
[0061]如圖5所示，一臺小區(qū)數(shù)據(jù)集中器100可以同時(shí)管理上千臺充電樁400，對于小區(qū)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)集中器100微功率無線信號直接覆蓋的充電樁400，小區(qū)數(shù)據(jù)集中器100可以與充電樁400直接進(jìn)行通訊；對于小區(qū)數(shù)據(jù)集中器100微功率無線信號無法直接覆蓋的充電樁400，則可以通過其它充電樁400中轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)與小區(qū)數(shù)據(jù)集中器100的數(shù)據(jù)交互，中轉(zhuǎn)跳數(shù)可以超過10次，從而滿足較大公共小區(qū)或區(qū)域(如半徑大于2km)的通訊覆蓋。
[0062]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器，其特征是，包括主控板，所述主控板用于連接LED顯示屏、上行通訊模塊、下行通訊模塊、存儲模塊、智能電表、鍵盤、開入開出處理模塊、LED指示燈和設(shè)備維護(hù)口，實(shí)現(xiàn)對以上各模塊的控制和管理； 所述下行通訊模塊中的微處理模塊響應(yīng)主控板指令，向微功率無線模塊和載波通訊模塊下發(fā)通訊指令和數(shù)據(jù)，并同時(shí)接收微功率無線模塊和載波通訊模塊的數(shù)據(jù)，進(jìn)行比對和校驗(yàn)，將校驗(yàn)后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送至主控板，微處理模塊以微功率無線模塊通訊為主，載波通訊模塊的數(shù)據(jù)作為備用數(shù)據(jù)和校驗(yàn)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器，其特征是，所述存儲模塊響應(yīng)主控板指令，存儲數(shù)據(jù)集中器的設(shè)備配置信息、充電樁參數(shù)信息、歷史數(shù)據(jù)、當(dāng)前數(shù)據(jù)； 所述設(shè)備維護(hù)口支持RS232、RS485通訊接口，用于連接數(shù)據(jù)集中器，對數(shù)據(jù)集中器進(jìn)行配置、升級、維護(hù)工作； 所述智能電表用于完成對充電電量的計(jì)量功能； 所述鍵盤用于接收用戶下發(fā)的指令。
3.如權(quán)利要求1所述的一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器，其特征是，所述開入開出處理模塊與所有充電樁的供電電源總開關(guān)連接，用于采集電源開關(guān)狀態(tài)并控制電源開關(guān)進(jìn)行分合； 所述LED指示燈通過不同的燈光組合方式表示數(shù)據(jù)集中器當(dāng)前的不同狀態(tài)； 所述LED顯示屏響應(yīng)鍵盤的動作，顯示數(shù)據(jù)集中器的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的一`種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器，其特征是，所述上行通訊模塊用于完成數(shù)據(jù)集中器與電動汽車運(yùn)營管理后臺的數(shù)據(jù)交互，支持的通訊方式為GPRS、EDGE、CDMA、3G、4G、WIF1、電力無線專網(wǎng)或其它遠(yuǎn)距離無線通訊方式。
5.如權(quán)利要求1所述的一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器，其特征是，所述下行通訊模塊用于完成數(shù)據(jù)集中器與電動汽車充電樁之間的數(shù)據(jù)交互，所述下行通訊模塊包括微處理模塊、微功率無線模塊、載波通訊模塊和濾波模塊。
6.如權(quán)利要求1所述的一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器，其特征是，所述微處理模塊連接微功率無線模塊、載波通訊模塊和主控板，進(jìn)行通訊鏈路管理、通訊數(shù)據(jù)發(fā)送、校驗(yàn)工作。
7.如權(quán)利要求6所述的一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器，其特征是，所述微功率無線模塊與微處理模塊連接，接受微處理模塊的指令，向目標(biāo)充電樁發(fā)送微功率無線數(shù)據(jù)，接收來自其它微功率無線模塊的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)返回至微處理模塊。
8.如權(quán)利要求6所述的一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器，其特征是，所述載波通訊模塊與微處理模塊和濾波模塊連接，接受微處理模塊的指令并將接收到的數(shù)據(jù)返回至微處理模塊。
9.如權(quán)利要求6所述的一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器，其特征是，所述濾波模塊包括發(fā)送有源濾波器、發(fā)送無源濾波器和接收無源濾波器，數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)有源濾波器完成對通信信號的有源濾波和功放放大，再經(jīng)發(fā)送無源濾波器耦合到電力線進(jìn)行信號傳輸，數(shù)據(jù)接收時(shí)，通信信號經(jīng)過接收無源濾波器后送入微處理器進(jìn)行處理。
10.一種公共小區(qū)充電樁雙網(wǎng)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集中器的應(yīng)用方法，其特征是，包含以下步驟: 步驟一:先安裝數(shù)據(jù)集中器，安裝在公共小區(qū)變壓器開關(guān)處，將數(shù)據(jù)集中器的開入開出模塊與變壓器開關(guān)連接，啟動數(shù)據(jù)集中器，然后依次安裝充電樁，充電樁安裝完畢后，啟動充電樁，進(jìn)行微功率無線模塊和載波模塊自組網(wǎng)，建立各充電樁到小區(qū)數(shù)據(jù)集中器的通訊路線，并記錄通訊路線的通訊質(zhì)量，組網(wǎng)完成后，對未聯(lián)網(wǎng)成功的充電樁進(jìn)行調(diào)試； 步驟二:小區(qū)數(shù)據(jù)集中器與充電樁進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，數(shù)據(jù)集中器中的下行通訊模塊首先將數(shù)據(jù)分發(fā)至微功率無線模塊和載波模塊，通過無線和載波兩種方式同時(shí)向目的充電樁發(fā)送數(shù)據(jù)； 步驟三:通過無線方式通訊時(shí)，數(shù)據(jù)集中器下行通訊模塊根據(jù)內(nèi)存中記錄的到達(dá)目的充電樁的通訊路線的通訊質(zhì)量選擇最優(yōu)通訊質(zhì)量的通訊路線進(jìn)行通訊，當(dāng)通訊失敗則依次選擇次優(yōu)通訊路線，調(diào)整內(nèi)存中各通訊路線的成功率，當(dāng)連續(xù)失敗則暫時(shí)放棄無線通訊方式； 步驟四:數(shù)據(jù)集中器下行 通訊模塊同時(shí)接收來自微功率無線和載波兩種方式的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行比對和校驗(yàn)，以微功率無線的數(shù)據(jù)為主，載波數(shù)據(jù)為輔，當(dāng)在指定時(shí)間內(nèi)未收到微功率無線的數(shù)據(jù)，則取載波數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)分析； 步驟五:當(dāng)微功率無線信號無法聯(lián)網(wǎng)的充電樁，則定時(shí)啟動自組網(wǎng)功能，為該充電樁重新建立無線通訊路線。
【文檔編號】H02J7/00GK103559782SQ201310518217
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】袁弘, 李建祥, 劉海波, 張秉良, 韓元凱 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院, 山東魯能智能技術(shù)有限公司