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CN114590156A - 基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统 - Google Patents

基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统 Download PDF

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CN114590156A
CN114590156A CN202210328817.6A CN202210328817A CN114590156A CN 114590156 A CN114590156 A CN 114590156A CN 202210328817 A CN202210328817 A CN 202210328817A CN 114590156 A CN114590156 A CN 114590156A
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China
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electric vehicle
voltage
things
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申洪涛
陶鹏
张洋瑞
赵莎莎
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State Grid Corp of China SGCC
Marketing Service Center of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，属于物联网技术领域，包括通信模块、主控模块、太阳能供电模块以及人机图文交互模块，通信模块用于实现电动汽车充电设施的远程监控以及提供通信接口，主控模块用于实现对电动汽车充电设施的充电控制，主控模块通过真空交流接触器与电网连接，主控模块分别连接有充电枪和感应模块，太阳能供电模块通过主控模块与充电枪连接；人机图文交互模块用于显示充电信息以及对充电进行设置。本发明可以根据用户需要设置充电时间和充电桩最大输出电流；默认使用太阳能板和蓄电池供电，太阳能供电方式能够降低交互式电动汽车充电设施的使用能耗，降低运营成本。

Description

基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统
技术领域
本发明属于物联网技术领域，具体涉及一种基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统。
背景技术
目前电动汽车尤其是纯电动汽车要想走进寻常百姓家，必须借助便捷的充电网络。目前，世界各国也正在积极制定电动汽车奖励和推广政策，帮助电动汽车早日实现商业化运营。
我国正在掀起充电站建设热潮，如何合理规划和建设面向大众的充电网络，成为人们关注的热点问题。
我国已经成为世界上汽车保有量增长最快的国家。2010年初，汽车销售量首次超过美国成为世界第一。从汽车产业作为我国经济的支柱产业，以及我国与发达国家的汽车保有量的差距来看，预计今后一段时期，我国汽车保有量仍将保持持续的增长。目前我国85％的汽油被汽车消耗，而我国作为石油资源相对贫乏的国家，2009年石油对外依存度已经超过50％，已经严重威胁到我国能源安全。大力发展新能源汽车已成为我国应对气候变化和推动节能减排的一项重要措施，以电动汽车为代表的新能源汽车将会成为未来的发展趋势和方向。2008年国家财政部、科技部在全国推行“十城千辆”节能和新能源计划，国家财政部预计将投入2000亿元用于推广和使用新能源汽车。随着我国纯电动汽车研发力度的加大，纯电动汽车的电池、电机等技术难关被一一攻克，纯电动汽车技术已经趋于成熟。
电动汽车要想取代传统的燃油汽车必须解决能源供给问题。电动汽车的动力来源于车载电池，如果没有布局合理、设施完善的充电网络，就会大大降低电动汽车使用的便利性，严重削弱电动汽车的市场竞争力，制约电动汽车的推广和发展。
目前，虽然已建成了一些电动汽车充电设施，主要以充电桩为主，但是充电桩的使用效率，以及对充电桩的维护和管理成本方面均略显不足。
发明内容
本发明实施例提供一种基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，旨在降低充电桩的维护成本和管理成本，提高充电桩的使用效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，包括：通信模块、主控模块、太阳能供电模块以及人机图文交互模块，所述通信模块用于实现电动汽车充电设施的远程监控以及提供通信接口；所述主控模块用于实现对电动汽车充电设施的充电控制，所述主控模块通过真空交流接触器与电网连接，所述主控模块分别连接有充电枪和感应模块；所述太阳能供电模块通过所述主控模块与所述充电枪连接；所述感应模块用于采集电动汽车充电设施周围的环境数据；所述人机图文交互模块用于显示充电信息以及对充电进行设置。
在一种可能的实现方式中，所述通信模块通过串口与所述主控模块、噪声传感器以及无线通信模块通信；其中，所述无线通信模块用于与物联网平台远程通信，所述物联网平台用于对电动汽车充电设施的最大输出功率进行远程控制，所述通信模块的串口配置有USB接口，用户通过PC端串口配置电动汽车充电设施的身份信息，以对电动汽车充电设施的身份识别和云端鉴权。
在一种可能的实现方式中，所述通信模块的型号为单片机STM32F407ZG，所述单片机STM32F407ZG与所述主控模块之间通过RS-458接口通信连接，所述单片机STM32F407ZG与所述噪声传感器之间通过TTL电平通信连接，所述单片机STM32F407ZG与所述无线通信模块之间通过TTL电平通信连接，所述人机图文交互模块与所述主控模块之间通过RS-232接口通信连接。
在一种可能的实现方式中，所述无线通信模块型号为NRF24L01，所述NRF24L01与所述单片机STM32F407ZG之间通过AT指令进行通信。
在一种可能的实现方式中，所述感应模块包括温度传感器和红外感测器，所述温度传感器和所述红外感测器分别采集温度和光照数据，所述红外感测器通过环境中的红外线照射强度反映光照情况，以降低电动汽车充电设施使用过程中车灯或其他光源对光照数据检测造成的影响。
在一种可能的实现方式中，所述人机图文交互模块使用卡迪智能HMI图形界面人机系统软件开发，其中，显示的充电信息包括环境温度、环境噪声、充电电压、充电电流、已充电量、时间、日期，所述人机图文交互模块还用于对充电时间和最大充电电流进行设置。
在一种可能的实现方式中，所述主控模块包括微控制器、充电模块以及充电电压和充电电流检测模块，其中所述微控制器用于提供接口与外围设备进行通信，同时将接收到的信号根据写入的程序进行汇总处理以实现对电动汽车充电设施的充电控制，所述电网和所述太阳能供电模块通过所述充电模块与所述充电枪连接，以实现工频220V高压和12V低压双路供电，所述充电电压和充电电流检测模块用于在电动汽车充电的过程中对充电电压和充电电流进行采样检测。
在一种可能的实现方式中，所述微控制器型号为MC9S08DZ60，其包括电源电路、晶振电路、复位电路以及调试电路，所述电源电路为所有I/O缓冲器电路和一个内部稳压器供电，所述内部稳压器为CPU及所述微控制器的其他内部电路提供经过稳压的低电压电源，所述晶振电路为所述微控制器提供时钟信号，所述复位电路用于复位所述微控制器，所述调试电路用于对所述微控制器进行调试。
在一种可能的实现方式中，所述充电模块通过AC/DC模块将220V交流电转换为12V直流电，所述12V直流电通过所述充电枪对电动汽车充电，并通过稳压器将12V直流电转换为5V直流电为所述微控制器供电；所述太阳能供电模块提供12V直流电通过所述充电枪对电动汽车充电，并通过稳压器将12V直流电转换为5V直流电为所述微控制器供电。
在一种可能的实现方式中，所述充电电压包括充电电压采样电路，所述充电电流检测模块包括充电电流采样电路，所述充电电压采样电路包括RC电路、运算放大器以及电压互感器；其中，所述RC电路与所述运算放大器用于滤除高频和低频噪声，以提高抗干扰能力；所述运算放大器将所述电压互感器的输出电压进行放大，以满足所述微控制器ADC接口的使用；所述充电电流采样电路包括电流互感器，所述电流互感器采集的电压信号通过有源滤波器滤波，输出信号经二极管与RC并联电路组成峰值保持电路后输入到所述微控制器ADP2接口。
本发明提供的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，与现有技术相比，有益效果在于：本发明通过主控模块能够输出稳定的220V工频交流电给电动汽车供电，额定输出功率7kW，充电桩实际输出功率可调。在电动汽车充电过程中，充电桩能够准确采集充电电压、充电电流、已充电量等充电信息，实现过压保护、过流保护等功能。
本发明能够准确采集所处环境中的温度、噪声、光照强度等信息，为用户提供环境监测数据：本发明能够将环境监测数据、照明数据、充电数据上传云端，管理人员可以通过物联网平台分析交互式电动汽车充电设施的使用情况，对交互式电动汽车充电设施进行更加科学的布局，提高交互式电动汽车充电设施的使用效率。管理人员不但可以远程控制交互式电动汽车充电设施的工作状态，也可以根据电网供电压力远程调节充电桩级联的最大输出功率，除此以外，管理员可以通过串口助手修改交互式电动汽车充电设施个体的身份信息。交互式电动汽车充电设施配备人机交互触摸屏，用于显示环境信息和充电桩使用状态，用户可以通过人机交互显示屏了解环境信息。
在使用电动汽车充电功能时，可以根据用户需要设置充电时间和充电桩最大输出电流。交互式电动汽车充电设施默认使用太阳能板和蓄电池供电，当蓄电池电量不足时，供电回路能够切换到电网供电方式。太阳能供电方式能够降低交互式电动汽车充电设施的使用能耗，降低运营成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的充电电压采样电路图；
图3为本发明实施例提供的充电电流采样电路图；
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现对本发明提供的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统进行说明。
如图1所示，本发明公开了一种基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，包括：通信模块、主控模块、太阳能供电模块以及人机图文交互模块，通信模块用于实现电动汽车充电设施的远程监控以及提供通信接口，主控模块用于实现对电动汽车充电设施的充电控制，主控模块通过真空交流接触器与电网连接，主控模块分别连接有充电枪和感应模块，太阳能供电模块通过主控模块与充电枪连接，感应模块用于采集电动汽车充电设施周围的环境数据；人机图文交互模块用于显示充电信息以及对充电进行设置。
本发明通过感应模块能够准确采集所处环境中的温度、噪声、光照强度等信息，为用户提供环境监测数据：本发明通过通信模块能够将环境监测数据、照明数据、充电数据上传云端，管理人员可以通过物联网平台分析交互式电动汽车充电设施的使用情况，对交互式电动汽车充电设施进行更加科学的布局，提高交互式电动汽车充电设施的使用效率。
在一些实施例中，通信模块通过串口与主控模块、噪声传感器以及无线通信模块通信，其中，无线通信模块用于与物联网平台远程通信，物联网平台用于对电动汽车充电设施的最大输出功率进行远程控制，通信模块的串口配置有USB接口，用户通过PC端串口配置电动汽车充电设施的身份信息，以对电动汽车充电设施的身份识别和云端鉴权。
可选地，通信模块的型号为单片机STM32F407ZG，单片机STM32F407ZG与主控模块之间通过RS-458接口通信连接，单片机STM32F407ZG与噪声传感器之间通过TTL电平通信连接，单片机STM32F407ZG与无线通信模块之间通过TTL电平通信连接，人机图文交互模块与主控模块之间通过RS-232接口通信连接。
可选地，无线通信模块型号为NRF24L01，NRF24L01与单片机STM32F407ZG之间通过AT指令进行通信。
可选地，感应模块包括温度传感器和红外感测器，温度传感器和红外感测器分别采集温度和光照数据，红外感测器通过环境中的红外线照射强度反映光照情况，以降低电动汽车充电设施使用过程中车灯或其他光源对光照数据检测造成的影响。
可选地，人机图文交互模块使用卡迪智能HMI图形界面人机系统软件开发，其中，显示的充电信息包括环境温度、环境噪声、充电电压、充电电流、已充电量、时间、日期，人机图文交互模块还用于对充电时间和最大充电电流进行设置。
可选地，主控模块包括微控制器、充电模块以及充电电压和充电电流检测模块，其中微控制器用于提供接口与外围设备进行通信，同时将接收到的信号根据写入的程序进行汇总处理以实现对电动汽车充电设施的充电控制，电网和太阳能供电模块通过充电模块与充电枪连接，以实现工频220V高压和12V低压双路供电，充电电压和充电电流检测模块用于在电动汽车充电的过程中对充电电压和充电电流进行采样检测。
可选地，微控制器型号为MC9S08DZ60，其包括电源电路、晶振电路、复位电路以及调试电路，电源电路为所有I/O缓冲器电路和一个内部稳压器供电，内部稳压器为CPU及微控制器的其他内部电路提供经过稳压的低电压电源，晶振电路为微控制器提供时钟信号，复位电路用于复位微控制器，调试电路用于对微控制器进行调试。
可选地，充电模块通过AC/DC模块将220V交流电转换为12V直流电，12V直流电通过充电枪对电动汽车充电，并通过稳压器将12V直流电转换为5V直流电为微控制器供电；太阳能供电模块提供12V直流电通过充电枪对电动汽车充电，并通过稳压器将12V直流电转换为5V直流电为微控制器供电。
可选地，充电电压和充电电流检测模块包括充电电压采样电路和充电电流采样电路，充电电压采样电路包括RC电路、运算放大器以及电压互感器，其中，RC电路与运算放大器组用于滤除高频和低频噪声，以提高抗干扰能力，运算放大电路将电压互感器的输出电压进行放大，以满足微控制器ADC接口的使用；充电电流采样电路包括电流互感器，电流互感器采集的电压信号通过有源滤波器滤波，输出信号经二极管与RC并联电路组成峰值保持电路后输入到微控制器ADP2接口。
可选地，本系统还包括照明模块和低压控制模块，默认使用太阳能板和蓄电池供电。
本发明具体实施过程如下：
220V工频交流电从电网接入，本系统通过真空交流接触器控制高压供电回路的通断。为实现高压供电回路的大功率控制，主控模块I/O口给出的高低电平并通过12V驱动芯片控制继电器的闭合和断开，再通过12V继电器控制真空交流接触器驱动线圈回路的通断，以此实现主控模块的大功率控制。
由于高压供电电源为工频交流电，本发明使用电压互感器和电流互感器采集充电电压和充电电流，电压互感器和电流互感器均可安装在主控模块PCB板上。本系统具备连接确认和控制导引功能，充电枪连接车辆端之后，可通过电平转变的方式实现连接确认功能。
充电桩控制导引功能通过输出±12V的双极性PWM信号实现，本系统可通过供电端PWM信号峰值确定充电桩的工作状态。本系统具备环境监测功能，本系统需要采集环境中的温度、噪声以及光照数据。使用温度传感器和红外感测器分别采集温度和光照数据，红外感测器通过环境中的红外线照射强度反映光照情况，能够有效降低本系统使用过程中车灯或其他光源对光照数据检测造成影响。温度传感器和红外感测器均是通过模拟电压的方式输出数据，最大输出电压为5V，可直接连接到主控模块的ADC接口。噪声传感器通过串口以TTL电平的形式发送数据，本系统需提供串口与噪声传感器通讯，由于智慧主控模块的串口资源有限，噪声传感器需要的串口由通讯主控模块提供。
远程监控功能是本系统的主要功能之一，本发明选择NRF24L01+MCU的方案通过阿里云物联网平台实现本系统的远程监控功能。所选NRF24L01是一款超小封装GPRS工业级无线通讯模块。该模块可以提供高品质的语音、短信、数据业务等功能，在各种工业和民用领域得到广泛的应用。
NRF24L01通过串口直接以TTL电平的方式连接通讯模块和主控模块MCU，主控模块可通过NRF24L01将本系统采集到的环境数据、充电数据等信息发送到物联网平台，主控模块也可通过NRF24L01接收云端发送的控制指令。通讯模块预留用户配置接口，用户配置接口使用串口转USB模块，用户可以通过PC端串口助手配置充电桩身份信息。本系统配备人机交互触摸屏，触摸屏用于显示时间、温度、噪声、充电信息等数据，用户可通过触摸屏设置充电参数。触摸屏选择卡迪智能科技提供的5寸串口电容屏，工作电压为12V，分辨率为854×480。人机交互触摸屏通过RS-232接口与智慧主控模块相连，使用标准串口屏通讯协议进行数据传输。用户可使用卡迪智能HMI图形界面人机系统软件开发。本系统的人机交互触摸屏的额定工作电压为12V，为了降低本系统的使用能耗，本系统默认通过太阳能供电模块为低压系统供电，太阳能供电模块包括太阳能板和蓄电池。太阳能板通过光伏控制器将电量存储到蓄电池中，所选蓄电池额定电压为12V，容量为50Ah，具有存储电能和稳定电压的作用。光伏控制器额定电压为12V，具备过充保护和过放保护功能。所选太阳能板最大输出电压为18V，尺寸为630mm×540mm。
微控制器型号为MC9S08DZ60是本系统本系统的核心，能够提供多个接口与外围设备进行通信，同时将接收到的信号根据写入的程序进行汇总处理，实现智能化控制的目的。根据基于物联网平台的本系统的功能需求，本发明选择汽车级飞思卡尔单片机MC9S08DZ60作为主控制单元。其包括电源电路、晶振电路、复位电路以及调试电路，电源电路为所有I/O缓冲器电路和一个内部稳压器供电，内部稳压器为CPU及单片机的其他内部电路提供经过稳压的低电压电源。晶振电路为单片机提供时钟信号，晶振电路为单片机提供时钟信号。，外部晶振电路和MCU内部一个反相器相连接，构成一个皮尔斯振荡器。晶振两端电容为起振电容，滤除干扰。晶振输出端并联一个兆欧级别的电阻，产生负反馈，保证反相器在高增益的线性区工作。输出端串联电阻防止反相器对晶振过分驱动导致晶振损坏。晶振电路中所选晶振频率为8MHz复位电路用于复位单片机，调试电路用于对单片机进行调试。
本系统通讯模块选择STM32F407ZG单片机作为主控单元，通过串口与本系统主控模块、噪声传感器以及NRF24L01通讯。噪声传感器与NRF24L01均通过TTL电平传输信号。
通讯模块与充电桩主控模块之间，以及智能电能表与充电桩主控模块之间均通过RS-485接口连接。人机交互LCD显示屏与充电桩主控模块通过RS-232接口连接。除此以外，通讯模块配置USB用户接口，用户可以通过PC端串口助手配置本系统三元组等身份信息，这些信息主要用于本系统的身份识别和云端鉴权。
温度传感器与红外感测器均是通过模拟量输出的形式输出环境监测数据，充电桩主控模块可直接通过ADC接口采集数据。本系统主控模块通过智能电能表采集充电电量数据，本系统主控与智能电能表之间的通信采用基于RS-485总线的DLT645-2007电能表通信协议。考虑到充电桩主控模块所选MCU串口资源有限，本系统主控模块和通讯模块之间的通信也通过RS-485接口进行。充电桩主控模块采集环境数据以及充电数据发送到通讯模块，再由通讯模块解析数据后以AT指令的方式发送到NRF24L01，最后由NRF24L01将所有数据上传云端。本系统在对电动汽车充电的过程中需要对充电电压进行采样检测，并通过LCD屏显示。
本发明正常工作状态下的额定电压为220V，选择电压互感器ZMPT107作为电压检测元件，额定输入电流和额定输出电流均为2mA，变比为1000：1000。如图2所示的，电压互感器配合限流电阻US-R1以及采样电阻US-R2将充电电压缩小到单片机的输入电压范围，缩小比例为1000:3。
如图3所示的，RC电路与运算放大器组成有源滤波器，用于滤除本系统受到的高频和低频噪声，能够提高本系统的抗干扰能力。同时运算放大电路将电压互感器的输出电压进行放大，以满足单片机ADC接口的使用要求。由于正常工作状态下，充电电压为220V工频交流电，其采样信号有正负双极，不能直接将采样信号输入到单片机ADC接口，因此，在有源高通滤波器输出端串联二极管RB521S-30，与电阻US-R6以及电容US-C3组成峰值保持电路，取有源滤波器输出的交流电压正向峰值输入到单片机ADP1接口，再通过软件计算本系统充电电压有效值。本系统满载状态下额定输出电流为32A，单片机ADC不能直接检测电流信号，需将电流信号转化为单片机能够识别的电压信号。在充电电流采样电路中选择电流互感器ZMCT116A作为电流检测元件，额定输入电流5A，额定输出电流2mA，变比为2500:1，采样电流线性范围为0～70A，采样电阻为100Ω。电流互感器采集的电压信号通过有源滤波器滤波，输出信号经二极管与RC并联电路组成峰值保持电路后输入到单片机ADP2接口。
本发明通过主控模块能够输出稳定的220V工频交流电给电动汽车供电，额定输出功率7kW，充电桩实际输出功率可调。在电动汽车充电过程中，充电桩能够准确采集充电电压、充电电流、已充电量等充电信息，实现过压保护、过流保护等功能。
本发明能够准确采集所处环境中的温度、噪声、光照强度等信息，为用户提供环境监测数据：本发明能够将环境监测数据、照明数据、充电数据上传云端，管理人员可以通过物联网平台分析交互式电动汽车充电设施的使用情况，对交互式电动汽车充电设施进行更加科学的布局，提高交互式电动汽车充电设施的使用效率。管理人员不但可以远程控制交互式电动汽车充电设施照明模块的工作状态，也可以根据电网供电压力远程调节充电桩级联的最大输出功率，除此以外，管理员可以通过串口助手修改交互式电动汽车充电设施个体的身份信息。交互式电动汽车充电设施配备人机交互触摸屏，用于显示环境信息和充电桩使用状态。用户可以通过人机交互显示屏了解环境信息。在使用电动汽车充电功能时，可以根据用户需要设置充电时间和充电桩最大输出电流。交互式电动汽车充电设施照明模块和低压控制模块默认使用太阳能板和蓄电池供电，当蓄电池电量不足时，供电回路能够切换到电网供电方式。太阳能供电方式能够降低交互式电动汽车充电设施的使用能耗，降低运营成本
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，其特征在于，包括：通信模块、主控模块、太阳能供电模块以及人机图文交互模块，所述通信模块用于实现电动汽车充电设施的远程监控以及提供通信接口；所述主控模块用于实现对电动汽车充电设施的充电控制，所述主控模块通过真空交流接触器与电网连接，所述主控模块分别连接有充电枪和感应模块；所述太阳能供电模块通过所述主控模块与所述充电枪连接；所述感应模块用于采集电动汽车充电设施周围的环境数据；所述人机图文交互模块用于显示充电信息以及对充电进行设置。
2.如权利要求1所述的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，其特征在于，所述通信模块通过串口与所述主控模块、噪声传感器以及无线通信模块通信；其中，所述无线通信模块用于与物联网平台远程通信，所述物联网平台用于对电动汽车充电设施的最大输出功率进行远程控制，所述通信模块的串口配置有USB接口，用户通过PC端串口配置电动汽车充电设施的身份信息，以对电动汽车充电设施的身份识别和云端鉴权。
3.如权利要求2所述的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，其特征在于，所述通信模块的型号为单片机STM32F407ZG，所述单片机STM32F407ZG与所述主控模块之间通过RS-458接口通信连接，所述单片机STM32F407ZG与所述噪声传感器之间通过TTL电平通信连接，所述单片机STM32F407ZG与所述无线通信模块之间通过TTL电平通信连接，所述人机图文交互模块与所述主控模块之间通过RS-232接口通信连接。
4.如权利要求3所述的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，其特征在于，所述无线通信模块型号为NRF24L01，所述NRF24L01与所述单片机STM32F407ZG之间通过AT指令进行通信。
5.如权利要求1所述的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，其特征在于，所述感应模块包括温度传感器和红外感测器，所述温度传感器和所述红外感测器分别采集温度和光照数据，所述红外感测器通过环境中的红外线照射强度反映光照情况，以降低电动汽车充电设施使用过程中车灯或其他光源对光照数据检测造成的影响。
6.如权利要求1所述的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，其特征在于，所述人机图文交互模块使用卡迪智能HMI图形界面人机系统软件开发，其中，显示的充电信息包括环境温度、环境噪声、充电电压、充电电流、已充电量、时间、日期，所述人机图文交互模块还用于对充电时间和最大充电电流进行设置。
7.如权利要求1所述的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，其特征在于，所述主控模块包括微控制器、充电模块以及充电电压和充电电流检测模块，其中所述微控制器用于提供接口与外围设备进行通信，同时将接收到的信号根据写入的程序进行汇总处理以实现对电动汽车充电设施的充电控制，所述电网和所述太阳能供电模块通过所述充电模块与所述充电枪连接，以实现工频220V高压和12V低压双路供电，所述充电电压和充电电流检测模块用于在电动汽车充电的过程中对充电电压和充电电流进行采样检测。
8.如权利要求7所述的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，其特征在于，所述微控制器型号为MC9S08DZ60，其包括电源电路、晶振电路、复位电路以及调试电路，所述电源电路为所有I/O缓冲器电路和一个内部稳压器供电，所述内部稳压器为CPU及所述微控制器的其他内部电路提供经过稳压的低电压电源，所述晶振电路为所述微控制器提供时钟信号，所述复位电路用于复位所述微控制器，所述调试电路用于对所述微控制器进行调试。
9.如权利要求7所述的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，其特征在于，所述充电模块通过AC/DC模块将220V交流电转换为12V直流电，所述12V直流电通过所述充电枪对电动汽车充电，并通过稳压器将12V直流电转换为5V直流电为所述微控制器供电；所述太阳能供电模块提供12V直流电通过所述充电枪对电动汽车充电，并通过稳压器将12V直流电转换为5V直流电为所述微控制器供电。
10.如权利要求7所述的基于交互式电动汽车充电设施的一体化物联和共享系统，其特征在于，所述充电电压包括充电电压采样电路，所述充电电流检测模块包括充电电流采样电路，所述充电电压采样电路包括RC电路、运算放大器以及电压互感器；其中，所述RC电路与所述运算放大器用于滤除高频和低频噪声，以提高抗干扰能力；所述运算放大器将所述电压互感器的输出电压进行放大，以满足所述微控制器ADC接口的使用；所述充电电流采样电路包括电流互感器，所述电流互感器采集的电压信号通过有源滤波器滤波，输出信号经二极管与RC并联电路组成峰值保持电路后输入到所述微控制器ADP2接口。
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