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CN106740243A - 一种基于区块链的充电桩充电装置及方法 - Google Patents

一种基于区块链的充电桩充电装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的充电桩充电装置，包括监控管理平台以及若干个充电桩，每个充电桩的电源输入端均与交流电网的输出端电连接，每个充电桩的输出端均通过一个充电插头与电动汽车的电源输入端连接，所述交流电网的输入端与充电模块的输出端电连接，所述充电桩包括中央控制器以及设置在其表面的人机交互界面，所述人机交互界面包括微处理器、电压切换按键、显示模块、充电卡识别模块以及信号收发器。该基于区块链的充电桩充电装置，具有分布式数据存储、集中监控以及分布式管理的效果，其设计人性化且合理化；此外，该基于区块链的充电桩充电装置具有节能的效果。

Description

一种基于区块链的充电桩充电装置及方法
技术领域
本发明涉及充电装置技术领域，具体为一种基于区块链的充电桩充电装置。
背景技术
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑（公共楼宇、商场、公共停车场等）和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
传统的充电桩充电装置不具有分布式数据存储、集中监控、分布式管理以及节能的效果。为此，我们提出一种基于区块链的充电桩充电装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于区块链的充电桩充电装置，以解决上述背景技术中提出传统的充电桩充电装置不具有分布式数据存储、集中监控、分布式管理以及节能效果的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于区块链的充电桩充电装置，包括监控管理平台以及若干个充电桩，每个充电桩的电源输入端均与交流电网的输出端电连接，每个充电桩的输出端均通过一个充电插头与电动汽车的电源输入端连接，所述交流电网的输入端与充电模块的输出端电连接。
所述充电桩包括中央控制器以及设置在其表面的人机交互界面，所述人机交互界面包括微处理器、电压切换按键、显示模块、充电卡识别模块以及信号收发器，所述微处理器的两个输入端分别与电压切换按键以及充电卡识别模块的输出端电连接，所述微处理器通过信号收发器与中央控制器双向信号连接，所述微处理器的输出端与显示模块的输入端电连接。
所述中央控制器的第一输出端通过第一控制开关与计时模块的输入端电连接，所述计时模块的输出端与中央控制器的第一输入端电连接，所述中央控制器的第二输出端通过第二控制开关与计费模块的输出端电连接，所述计费模块的输出端与中央控制器的第二输入端电连接，所述中央处理器的第三输入端与电压互感器的输出端电连接，所述中央控制器的输出端通过变压器二与充电插头的输入端电连接。
所述中央控制器通过区块与存储器双向信号连接，所述监控管理平台分别与若干个充电桩内的区块双向信号连接。
优选的，所述计费模块采用嵌入式充电桩计费模块。
优选的，所述充电模块包括安装在充电桩背面的太阳能电池板，所述太阳能电池板的输出端与逆变器的输入端电连接，所述逆变器的输出端与变压器一的输入端电连接，所述变压器一的输出端与稳压器的输入端电连接，所述稳压器的输出端与交流电网的输入端电连接。
优选的，所述显示模块采用高清液晶显示屏。
优选的，所述信号收发器采用无线信号收发器。
优选的，所述存储器采用采用SDROM存储器。
优选的，所述中央控制器采用Parker控制器，其具体采用型号为MC3的IQAN系列控制模块。
优选的，所述微处理器采用型号为QFP的封装式微处理器芯片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（一）、该基于区块链的充电桩充电装置，通过若干个充电桩内中央控制器、区块以及存储器的配合，可达到分布式数据存储的效果。
（二）、该基于区块链的充电桩充电装置，通过监控管理平台、若干个充电桩内的区块以及存储器的配合，可达到集中监控和分布式管理的效果。
（三）、该基于区块链的充电桩充电装置，在充电桩表面设置有人机交互界面，可通过人机交互界面上的电压切换按键切换充电桩的输出电压，便于各种型号的电动汽车进行充电，还可通过显示模块观看充电时间、充电费用以及充电电压的数字信息，从而使其具有人性化、合理化的效果。
（四）、该基于区块链的充电桩充电装置，可通过充电模块为交流电网补充电力，通过充电模块内的太阳能电池板充分利用太阳能，将其转换为电力为交流电网提供电力，达到节能的效果。
（五）、该基于区块链的充电桩充电装置，通过太阳能电池板、逆变器、变压器以及稳压器的配合，使得太阳能电池板转换的直流电进行逆变，再将逆变后的交流电进行变压，变压后在进行稳压，将电力输入至交流电网，由于电力已经过变压和稳压处理，便于后续用电器的直接使用。
附图说明
图1为本发明系统原理示意图；
图2为本发明充电桩的结构框图；
图3为本发明集中监控的原理示意图；
图4为本发明充电模块的结构框图。
图中：1交流电网、2充电桩、201人机交互界面、2011电压切换按键、2012微处理器、2013显示模块、2014充电卡识别模块、2015信号收发器、202存储器、203区块、204第一控制开关、205计时模块、206中央控制器、207第二控制开关、208计费模块、209电压互感器、210变压器二、3充电插头、4电动汽车、5充电模块、51太阳能电池板、52逆变器、53变压器一、54稳压器、6监控管理平台。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于区块链的充电桩充电装置，包括监控管理平台（6）以及若干个充电桩（2），每个充电桩（2）的电源输入端均与交流电网（1）的输出端电连接，每个充电桩（2）的输出端均通过一个充电插头（3）与电动汽车（4）的电源输入端连接，交流电网（1）的输入端与充电模块（5）的输出端电连接。
充电桩（2）包括中央控制器（206）以及设置在其表面的人机交互界面（201），人机交互界面（201）包括微处理器（2012）、电压切换按键（2011）、显示模块（2013）、充电卡识别模块（2014）以及信号收发器（2015），微处理器（2012）的两个输入端分别与电压切换按键（2011）以及充电卡识别模块（2014）的输出端电连接，微处理器（2012）通过信号收发器（2015）与中央控制器（206）双向信号连接，微处理器（2012）的输出端与显示模块（2013）的输入端电连接。
中央控制器（206）的第一输出端通过第一控制开关（204）与计时模块（205）的输入端电连接，计时模块（205）的输出端与中央控制器（206）的第一输入端电连接，中央控制器（206）的第二输出端通过第二控制开关（207）与计费模块（208）的输出端电连接，计费模块（208）的输出端与中央控制器（206）的第二输入端电连接，中央处理器（206）的第三输入端与电压互感器（209）的输出端电连接，中央控制器（206）的输出端通过变压器二（210）与充电插头（3）的输入端电连接。
中央控制器（206）通过区块（203）与存储器（202）双向信号连接，监控管理平台（6）分别与若干个充电桩（2）内的区块（203）双向信号连接。
本发明中：充电模块（5）包括安装在充电桩背面的太阳能电池板（51），太阳能电池板（51）的输出端与逆变器（52）的输入端电连接，逆变器（52）的输出端与变压器一（53）的输入端电连接，变压器一（53）的输出端与稳压器（54）的输入端电连接，稳压器（54）的输出端与交流电网（1）的输入端电连接，采用太阳能电池板（51）将太阳能能转化为电能，再通过逆变器（52）将转换后的直流电变为交流电，再通过变压器（53）对其进行变压，稳压器（54）对变压后的输出电进行稳压，便于交流电网（1）的使用。
本发明中：计费模块（208）采用嵌入式充电桩计费模块，采用嵌入式充电桩计费模块，可对计费模块（208）进行保护，可避免由于充电桩外部轻微摩擦而造成计费模块损坏的现象发生。
本发明中：显示模块（2013）采用高清液晶显示屏，便于用户观看充电时间、充电费用以及充电电压的数字信息。
本发明中：信号收发器（2015）采用无线信号收发器。
本发明中：存储器（202）采用采用SDROM存储器。
本发明中：中央控制器（206）采用Parker控制器，其具体采用型号为MC3的IQAN系列控制模块，其系统电压为9-32V，采用SAE J1939Generic CANIQAN Protocol通讯协议，且其具有四个通信接口，其防护等级为IP67/IP6K9K。
本发明中：微处理器（2012）采用型号为QFP的封装式微处理器芯片，采用封装式设计，对其进行防护，可在一定程度上防止其损坏。
综上所述：本发明具有以下几点有益效果：
（一）、该基于区块链的充电桩充电装置，通过若干个充电桩（2）内中央控制器（206）、区块（203）以及存储器（202）的配合，可达到分布式数据存储的效果。
（二）、该基于区块链的充电桩充电装置，通过监控管理平台（6）、若干个充电桩（2）内的区块（203）以及存储器（202）的配合，可达到集中监控和分布式管理的效果。
（三）、该基于区块链的充电桩充电装置，在充电桩（2）表面设置有人机交互界面（201），可通过人机交互界面（201）上的电压切换按键（2011）切换充电桩（2）的输出电压，便于各种型号的电动汽车（4）进行充电，还可通过显示模块（2013）观看充电时间、充电费用以及充电电压的数字信息，从而使其具有人性化、合理化的效果。
（四）、该基于区块链的充电桩充电装置，可通过充电模块（5）为交流电网（1）补充电力，通过充电模块（5）内的太阳能电池板（51）充分利用太阳能，将其转换为电力为交流电网提供电力，达到节能的效果。
（五）、该基于区块链的充电桩充电装置，通过太阳能电池板（51）、逆变器（51）、变压器（53）以及稳压器（54）的配合，使得太阳能电池板（51）转换的直流电进行逆变，再将逆变后的交流电进行变压，变压后在进行稳压，将电力输入至交流电网，由于电力已经过变压和稳压处理，便于后续用电器的直接使用。
简而言之：该基于区块链的充电桩充电装置，具有分布式数据存储、集中监控以及分布式管理的效果，其设计人性化且合理化；此外，该基于区块链的充电桩充电装置具有节能的效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于区块链的充电桩充电装置，包括监控管理平台（6）以及若干个充电桩（2），其特征在于：每个充电桩（2）的电源输入端均与交流电网（1）的输出端电连接，每个充电桩（2）的输出端均通过一个充电插头（3）与电动汽车（4）的电源输入端连接，所述交流电网（1）的输入端与充电模块（5）的输出端电连接；
所述充电桩（2）包括中央控制器（206）以及设置在其表面的人机交互界面（201），所述人机交互界面（201）包括微处理器（2012）、电压切换按键（2011）、显示模块（2013）、充电卡识别模块（2014）以及信号收发器（2015），所述微处理器（2012）的两个输入端分别与电压切换按键（2011）以及充电卡识别模块（2014）的输出端电连接，所述微处理器（2012）通过信号收发器（2015）与中央控制器（206）双向信号连接，所述微处理器（2012）的输出端与显示模块（2013）的输入端电连接。
2.如权利要求1所述的一种基于区块链的充电桩充电装置，包括监控管理平台（6）以及若干个充电桩（2），其特征在于所述中央控制器（206）的第一输出端通过第一控制开关（204）与计时模块（205）的输入端电连接，所述计时模块（205）的输出端与中央控制器（206）的第一输入端电连接，所述中央控制器（206）的第二输出端通过第二控制开关（207）与计费模块（208）的输出端电连接，所述计费模块（208）的输出端与中央控制器（206）的第二输入端电连接，所述中央处理器（206）的第三输入端与电压互感器（209）的输出端电连接，所述中央控制器（206）的输出端通过变压器二（210）与充电插头（3）的输入端电连接；
所述中央控制器（206）通过区块（203）与存储器（202）双向信号连接，所述监控管理平台（6）分别与若干个充电桩（2）内的区块（203）双向信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的充电桩充电装置，其特征在于：所述计费模块（208）采用嵌入式充电桩计费模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于区块链的充电桩充电装置，其特征在于：所述充电模块（5）包括安装在充电桩背面的太阳能电池板（51），所述太阳能电池板（51）的输出端与逆变器（52）的输入端电连接，所述逆变器（52）的输出端与变压器一（53）的输入端电连接，所述变压器一（53）的输出端与稳压器（54）的输入端电连接，所述稳压器（54）的输出端与交流电网（1）的输入端电连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的充电桩充电装置，其特征在于：所述显示模块（2013）采用高清液晶显示屏；所述信号收发器（2015）采用无线信号收发器；所述存储器（202）采用采用SDROM存储器。
6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的充电桩充电装置，其特征在于：所述中央控制器（206）采用Parker控制器，其具体采用型号为MC3的IQAN系列控制模块。
7.根据权利要求1所述的一种基于区块链的充电桩充电装置，其特征在于：所述微处理器（2012）采用型号为QFP的封装式微处理器芯片。
8.一种基于区块链的充电桩充电方法，其特征在于：通过若干个充电桩（2）内中央控制器（206）、区块（203）以及存储器（202）的配合，可达到分布式数据存储的效果；通过监控管理平台（6）、若干个充电桩（2）内的区块（203）以及存储器（202）的配合，可达到集中监控和分布式管理的效果；在充电桩（2）表面设置有人机交互界面（201），可通过人机交互界面（201）上的电压切换按键（2011）切换充电桩（2）的输出电压，便于各种型号的电动汽车（4）进行充电，还可通过显示模块（2013）观看充电时间、充电费用以及充电电压的数字信息，从而使其具有人性化、合理化的效果。
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