本發(fā)明涉及供電樁領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種三路電動(dòng)自行車共享供電樁系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

如今越來越多人騎電瓶車出行，但由于蓄電池容量有限，卸載蓄電池帶回家充電很不方便，電動(dòng)自行車充電難的問題日益突出，所以增設(shè)更多電瓶車供電樁是必不可少的。目前市場(chǎng)上使用較多的是傳統(tǒng)的投幣式供電樁，傳統(tǒng)的投幣式供電樁具有硬幣消費(fèi)的劣勢(shì)，即硬幣攜帶不方便，消費(fèi)不徹底，人工回收銀幣等缺點(diǎn)。而且投幣式供電樁的計(jì)費(fèi)模式可歸類為計(jì)時(shí)模式，比如一元錢可供電三到四個(gè)小時(shí)不等，這種計(jì)費(fèi)模式雖然簡(jiǎn)單明了，但存在著很明顯的不足之處：比如對(duì)于不同型號(hào)的電動(dòng)自行車，其充電功率可從150w到600w不等，相同的充電金額獲得的充電時(shí)間是相同的，然而小充電功率的電瓶車用戶消耗的電量明顯少于高充電功率的動(dòng)車的用戶，造成了不同充電設(shè)備計(jì)費(fèi)單價(jià)不同的問題，帶來消費(fèi)不公平的現(xiàn)象。而且有些用戶會(huì)付費(fèi)為其它高充電功率用電設(shè)備供電，可能會(huì)造成運(yùn)營(yíng)商虧損，即運(yùn)營(yíng)商補(bǔ)貼電費(fèi)的情況。此類投幣式供電樁的結(jié)算單位一般只能精確到“元”，這對(duì)于經(jīng)常需要充電的用戶來說非常不合理。因此，出現(xiàn)了一種以微信或支付寶進(jìn)行支付，從而實(shí)現(xiàn)精確金額支付的供電樁。目前這種實(shí)現(xiàn)微信和支付寶支付的供電樁主要通過聯(lián)網(wǎng)供電樁來實(shí)現(xiàn)，聯(lián)網(wǎng)供電樁則采用獨(dú)立gprs或獨(dú)立以太網(wǎng)的通信方式，不僅成本比較高，而且維護(hù)量大。采用獨(dú)立gprs通信方式會(huì)存在以下問題：地下停車庫信號(hào)差導(dǎo)致信息延時(shí)會(huì)造成客戶使用體驗(yàn)較差，gprs通信產(chǎn)生流量費(fèi)用會(huì)增加設(shè)備后期的維護(hù)費(fèi)用。采用獨(dú)立以太網(wǎng)通信方式同樣會(huì)出現(xiàn)一些問題，比如，每一個(gè)供電樁都要有以太網(wǎng)網(wǎng)口，每臺(tái)供電樁需要通過網(wǎng)線和路由器或者交換機(jī)連接這樣就無形中增加了布線的復(fù)雜度以及布線成本，比如，路由器或者交換機(jī)上網(wǎng)的問題成為了一個(gè)新的問題，這就可能每個(gè)供電樁服務(wù)的校區(qū)需要辦理獨(dú)立的上網(wǎng)賬號(hào)為供電樁提供流量。

而lora作為一種無線技術(shù)，基于sub-ghz的頻段使其更易以較低功耗遠(yuǎn)距離通信，。通信頻率為433mhz，靈敏度達(dá)到-142dbm，lora的抗干擾能力極強(qiáng)，lora調(diào)制解調(diào)器經(jīng)配置后，可劃分的范圍為64-4096碼片/比特，最高可使用4096碼片/比特中的最高擴(kuò)頻因子12，同時(shí)lora的有極強(qiáng)的抗干擾能力，在地下停車庫依舊能夠完成通信任務(wù)。lora的通信距離在郊區(qū)可達(dá)十幾公里，在建筑物復(fù)雜的城區(qū)可達(dá)幾公里。現(xiàn)在尚無將lora應(yīng)用到電動(dòng)自行車供電樁的先例。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有的能夠?qū)崿F(xiàn)微信或支付寶支付的電動(dòng)自行車供電樁采用獨(dú)立gprs或獨(dú)立以太網(wǎng)的通信方式所存在信號(hào)差、成本高、維護(hù)量大的問題，提供了一種低成本、低功耗實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車供電樁通信功能且覆蓋距離廣闊的三路電動(dòng)自行車共享供電樁系統(tǒng)。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：一種三路電動(dòng)自行車共享供電樁系統(tǒng)，包括lora物聯(lián)網(wǎng)基站、公網(wǎng)云端和若干供電樁，所述供電樁包括機(jī)箱、控制模塊、lora模塊、藍(lán)牙連接模塊、電費(fèi)計(jì)量模塊、繼電器、導(dǎo)軌式空開、導(dǎo)軌式電表和導(dǎo)軌式插座，所述機(jī)箱的外殼上印有代表供電樁id的二維碼，所述導(dǎo)軌式空開、導(dǎo)軌式電表和導(dǎo)軌式插座均安裝在固定在機(jī)箱內(nèi)部的導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌式空開和導(dǎo)軌式電表均設(shè)置在供電樁的輸入線路上，供電樁內(nèi)部設(shè)置有三條輸出線路，每條輸出線路上均設(shè)置有繼電器和導(dǎo)軌式插座；所述控制模塊、lora模塊、藍(lán)牙連接模塊、電費(fèi)計(jì)量模塊均設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)部，lora模塊、藍(lán)牙連接模塊、電費(fèi)計(jì)量模塊均與控制模塊連接，電費(fèi)計(jì)量模塊用于計(jì)量每條輸出線路上多的電量輸出，所述藍(lán)牙連接模塊上設(shè)置有用于連接插拔式的藍(lán)牙收發(fā)裝置的連接口，藍(lán)牙連接模塊通過與插接在連接口上的藍(lán)牙收發(fā)裝置實(shí)現(xiàn)與維修人員的手持終端進(jìn)行藍(lán)牙通訊；所述lora物聯(lián)網(wǎng)基站還與每個(gè)供電樁內(nèi)的lora模塊連接，每一個(gè)供電樁通過lora模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到lora物聯(lián)網(wǎng)基站中，所述lora物聯(lián)網(wǎng)基站與公網(wǎng)云端相互連接，lora物聯(lián)網(wǎng)基站通過以太網(wǎng)或gprs將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦W(wǎng)云端。

進(jìn)一步的，所述lora模塊為sx1278芯片組成電路模塊。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)軌式插座通過滑塊連接在機(jī)箱內(nèi)部的導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌水平設(shè)置，三個(gè)導(dǎo)軌式插座通過調(diào)節(jié)在導(dǎo)軌上的位置實(shí)現(xiàn)三個(gè)導(dǎo)軌式插座之間間距的調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，所述lora物聯(lián)網(wǎng)基站設(shè)置有兩個(gè)，分別為主要基站和備用基站，當(dāng)主要基站長(zhǎng)期不能接受到供電樁內(nèi)部的lora模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)主要基站立即向公網(wǎng)云端發(fā)送報(bào)警信號(hào)并啟動(dòng)備用基站繼續(xù)接受供電樁內(nèi)部的lora模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)lora物聯(lián)網(wǎng)基站熱備份。

進(jìn)一步的，所述機(jī)箱上還設(shè)置有三個(gè)感應(yīng)按鈕，感應(yīng)按鈕與控制模塊連接，通過三個(gè)感應(yīng)按鈕實(shí)現(xiàn)三個(gè)導(dǎo)軌式插座的手動(dòng)操作。

供電樁中的lora模塊以sx1278芯片為核心，采用lora擴(kuò)頻無線通信技術(shù)，通信頻率為433mhz，靈敏度達(dá)到-142dbm，lora的抗干擾能力極強(qiáng)，lora調(diào)制解調(diào)器經(jīng)配置后，可劃分的范圍為64-4096碼片/比特，最高可使用4096碼片/比特中的最高擴(kuò)頻因子相對(duì)于zigbee僅能劃分的范圍為10-12碼片/比特。lora物聯(lián)網(wǎng)基站范圍內(nèi)的供電樁均配置lora模塊，模塊本身由供電樁內(nèi)部供電與核心cpu進(jìn)行spi通信，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離發(fā)送。

本發(fā)明的工作流程如下：lora物聯(lián)網(wǎng)基站與lora通信之間采用lorawan協(xié)議中classa協(xié)議，lora模塊定時(shí)向lora物聯(lián)網(wǎng)基站發(fā)送數(shù)據(jù)并立即開啟接受窗口，lora物聯(lián)網(wǎng)基站接收到lora模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)并及時(shí)回應(yīng)，以此確定本供電樁是否處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，lora物聯(lián)網(wǎng)基站接收到供電樁發(fā)送的有效信息組織并轉(zhuǎn)發(fā)給公網(wǎng)云端的云服務(wù)器，管理人員可以通過l公網(wǎng)云端查看供電樁的運(yùn)行情況。用戶通過微信可以連接公網(wǎng)云端查看自己的電動(dòng)自行車的充電情況以及消費(fèi)情況。lora模塊長(zhǎng)時(shí)間未于基站保持通信，可判定該供電樁處于掉線狀態(tài)，lora物聯(lián)網(wǎng)基站將供電樁情況發(fā)送到公網(wǎng)，工作人員看到情況后可以做到及時(shí)響應(yīng)突發(fā)情況。lora物聯(lián)網(wǎng)基站長(zhǎng)時(shí)間未與公網(wǎng)云端保持聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)更新供電樁狀態(tài)，可判定該lora物聯(lián)網(wǎng)基站處于掉線，公網(wǎng)云端報(bào)警并提示備用基站啟動(dòng)。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、因?yàn)楣╇姌侗旧硎遣粠С潆娋€，而是采用用戶的電動(dòng)自行車自身的充電器進(jìn)行充電的，因此使用本發(fā)明的供電樁進(jìn)行充電的同時(shí)不會(huì)對(duì)用戶的電動(dòng)自行車的電瓶產(chǎn)生損害，提高電瓶的使用壽命。

2、由于供電樁依靠用戶的電動(dòng)自行車自帶的充電器進(jìn)行充電，因此，充電器的線長(zhǎng)必須考慮在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)；供電樁設(shè)置三個(gè)插座，不僅能夠滿足民用出租房通常的充電使用要求，也保證用戶在自帶的充電器的連接線較短時(shí)電動(dòng)自行車的充電。

3、本發(fā)明使用的導(dǎo)軌式插座可以在一定范圍內(nèi)變更其位置，方便用戶進(jìn)行充電時(shí)充電器連接線的連接，簡(jiǎn)化了線路，提高了供電樁的可靠性。

4、本發(fā)明采用感應(yīng)按鈕進(jìn)行手動(dòng)操作，提到了傳統(tǒng)的機(jī)械按鈕，不存在按鈕的機(jī)械使用壽命問題，提高了按鈕控制的可靠性。

5、本發(fā)明內(nèi)部設(shè)置有電費(fèi)計(jì)量模塊，能準(zhǔn)確的測(cè)出電瓶車使用電的度數(shù)，可以反映不同充電功率的電動(dòng)自行車的真實(shí)電量消費(fèi)，打破傳統(tǒng)通過時(shí)間計(jì)算費(fèi)用，對(duì)用戶更加的公平，并且可以防止商家虧損或倒貼電費(fèi)。

6、本發(fā)明采用lora數(shù)據(jù)傳輸方案，lora物聯(lián)網(wǎng)基站不僅功耗低而且覆蓋范圍廣，有效避免gprs信號(hào)差以及以太網(wǎng)布線問題，降低了整體的成本低。

7、本發(fā)明在供電樁上設(shè)置有藍(lán)牙連接模塊，利用藍(lán)牙連接模塊與插拔式的藍(lán)牙收發(fā)裝置的連接實(shí)現(xiàn)供電樁與維修人員手持終端的連接，方便維修人員僅依靠插拔式的藍(lán)牙收發(fā)裝置和手持終端來實(shí)現(xiàn)對(duì)供電樁數(shù)據(jù)的拷貝、供電樁位置的確定以及供電樁位置分布圖的繪制。

8、本發(fā)明通過設(shè)置在供電樁機(jī)箱上的二維碼實(shí)現(xiàn)機(jī)箱的對(duì)應(yīng)后臺(tái)操作，顧客通過手機(jī)刷機(jī)箱上的二維碼進(jìn)入供電樁后臺(tái)，在供電樁后臺(tái)實(shí)現(xiàn)充電、控制插座開啟和關(guān)閉等操作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明供電樁的表面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明云服務(wù)器和供電樁的連接誒示意圖。

圖中，1-二維碼、2-導(dǎo)軌式插座、3-感應(yīng)按鈕、4-導(dǎo)軌式空開、5-導(dǎo)軌式電表。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1和圖2所示，包括lora物聯(lián)網(wǎng)基站、公網(wǎng)云端和若干供電樁，所述供電樁包括機(jī)箱、控制模塊、lora模塊、藍(lán)牙連接模塊、電費(fèi)計(jì)量模塊、繼電器、導(dǎo)軌式空開4、導(dǎo)軌式電表5和導(dǎo)軌式插座2，所述機(jī)箱的外殼上印有代表供電樁id的二維碼1，所述導(dǎo)軌式空開4、導(dǎo)軌式電表5和導(dǎo)軌式插座2均安裝在固定在機(jī)箱內(nèi)部的導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌式空開4和導(dǎo)軌式電表5均設(shè)置在供電樁的輸入線路上，供電樁內(nèi)部設(shè)置有三條輸出線路，每條輸出線路上均設(shè)置有繼電器和導(dǎo)軌式插座2；所述控制模塊、lora模塊、藍(lán)牙連接模塊、電費(fèi)計(jì)量模塊均設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)部，lora模塊、藍(lán)牙連接模塊、電費(fèi)計(jì)量模塊均與控制模塊連接，電費(fèi)計(jì)量模塊用于計(jì)量每條輸出線路上多的電量輸出，所述藍(lán)牙連接模塊上設(shè)置有用于連接插拔式的藍(lán)牙收發(fā)裝置的連接口，藍(lán)牙連接模塊通過與插接在連接口上的藍(lán)牙收發(fā)裝置實(shí)現(xiàn)與維修人員的手持終端進(jìn)行藍(lán)牙通訊；所述lora物聯(lián)網(wǎng)基站還與每個(gè)供電樁內(nèi)的lora模塊連接，每一個(gè)供電樁通過lora模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到lora物聯(lián)網(wǎng)基站中，所述lora物聯(lián)網(wǎng)基站與公網(wǎng)云端相互連接，lora物聯(lián)網(wǎng)基站通過以太網(wǎng)或gprs將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦W(wǎng)云端。

所述lora模塊為sx1278芯片組成電路模塊。供電樁中的lora模塊以sx1278芯片為核心，采用lora擴(kuò)頻無線通信技術(shù)，通信頻率為433mhz，靈敏度達(dá)到-142dbm，lora的抗干擾能力極強(qiáng)，lora調(diào)制解調(diào)器經(jīng)配置后，可劃分的范圍為64-4096碼片/比特，最高可使用4096碼片/比特中的最高擴(kuò)頻因子相對(duì)于zigbee僅能劃分的范圍為10-12碼片/比特。lora物聯(lián)網(wǎng)基站范圍內(nèi)的供電樁均配置lora模塊，模塊本身由供電樁內(nèi)部供電與核心cpu進(jìn)行spi通信，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離發(fā)送。

所述導(dǎo)軌式插座2通過滑塊連接在機(jī)箱內(nèi)部的導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌水平設(shè)置，三個(gè)導(dǎo)軌式插座2通過調(diào)節(jié)在導(dǎo)軌上的位置實(shí)現(xiàn)三個(gè)導(dǎo)軌式插座2之間間距的調(diào)節(jié)。所述lora物聯(lián)網(wǎng)基站設(shè)置有兩個(gè)，分別為主要基站和備用基站，當(dāng)主要基站長(zhǎng)期不能接受到供電樁內(nèi)部的lora模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)主要基站立即向公網(wǎng)云端發(fā)送報(bào)警信號(hào)并啟動(dòng)備用基站繼續(xù)接受供電樁內(nèi)部的lora模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)lora物聯(lián)網(wǎng)基站熱備份。

所述機(jī)箱上還設(shè)置有三個(gè)感應(yīng)按鈕3，感應(yīng)按鈕3與控制模塊連接，通過三個(gè)感應(yīng)按鈕3實(shí)現(xiàn)三個(gè)導(dǎo)軌式插座2的手動(dòng)操作。所述三路電動(dòng)自行車共享供電樁系統(tǒng)內(nèi)部還設(shè)置有功率限制模塊，所述功率限制模塊對(duì)充電功率進(jìn)行識(shí)別，并根據(jù)充電功率判斷是否進(jìn)行充電；當(dāng)用戶待充電的電動(dòng)自行車充電功率大于或等于600w時(shí)，充電樁會(huì)拒絕充電并發(fā)出無法充電的語音提示；若電動(dòng)自行車的充電功率小于600w，但如果進(jìn)行充電則會(huì)使充電樁輸電線的總負(fù)載功率大于或等于2500w，則充電樁會(huì)拒絕充電并發(fā)出稍后充電的語音提示；只有同時(shí)滿足充電功率小于600w和總負(fù)載功率小于2500w的情況才允許用戶進(jìn)行充電。功率限制模塊包括單片機(jī)、工作狀態(tài)指示模塊、數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊、繼電器、設(shè)定功率顯示模塊、實(shí)測(cè)功率顯示模塊、光電耦合電路和a/d轉(zhuǎn)換模塊，單片機(jī)分別連接工作狀態(tài)指示模塊、設(shè)定功率顯示模塊、實(shí)測(cè)功率顯示模塊、光電耦合電路、a/d轉(zhuǎn)換電路，a/d轉(zhuǎn)換電路連接數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊，光電耦合電路與繼電器連接，繼電器和數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊與保護(hù)模塊串聯(lián)，單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理和輸出控制功能，數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊完成對(duì)負(fù)載用電回路電流的采集功能，光電耦合電路和繼電器完成控制負(fù)載用電回路通斷的功能，保護(hù)模塊完成短路保護(hù)功能。

本發(fā)明的工作流程如下：lora物聯(lián)網(wǎng)基站與lora通信之間采用lorawan協(xié)議中classa協(xié)議，lora模塊定時(shí)向lora物聯(lián)網(wǎng)基站發(fā)送數(shù)據(jù)并立即開啟接受窗口，lora物聯(lián)網(wǎng)基站接收到lora模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)并及時(shí)回應(yīng)，以此確定本供電樁是否處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，lora物聯(lián)網(wǎng)基站接收到供電樁發(fā)送的有效信息組織并轉(zhuǎn)發(fā)給公網(wǎng)云端的云服務(wù)器，管理人員可以通過l公網(wǎng)云端查看供電樁的運(yùn)行情況。用戶通過微信可以連接公網(wǎng)云端查看自己的電動(dòng)自行車的充電情況以及消費(fèi)情況。lora模塊長(zhǎng)時(shí)間未于基站保持通信，可判定該供電樁處于掉線狀態(tài)，lora物聯(lián)網(wǎng)基站將供電樁情況發(fā)送到公網(wǎng)，工作人員看到情況后可以做到及時(shí)響應(yīng)突發(fā)情況。lora物聯(lián)網(wǎng)基站長(zhǎng)時(shí)間未與公網(wǎng)云端保持聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)更新供電樁狀態(tài)，可判定該lora物聯(lián)網(wǎng)基站處于掉線，公網(wǎng)云端報(bào)警并提示備用基站啟動(dòng)。

上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。