[发明专利]基于二维码的电动车充电插座

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式开发和物联网通信领域，尤其涉及一种基于二维码的电动车充电插座。

背景技术

物联网发展迅速的背景下，GPRS、CDMA、LTE等无线通信技术发展日益成熟，解决了物联网中远距离通信的问题，最高下行速度可达100Mbps。二维码技术在日常生活中随处可见，特别是在互联网领域，智能手机通过扫描二维码获得二维码里包含的信息，进入指定的互联网界面。智能手机在生活中十分普及，另外随着互联网的发展，支付宝、微信支付等手机支付已经成为人们的一种主流消费方式。用户通过APP或者微信扫描二维码，支付充电金额时通过支付宝创建支付链接即可完成支付。

电动车是解决日常生活中中短途出行的常用交通工具，中国存在广大的电动车用户。而目前小区内电动车充电没有规划和管理，家中充电存在安全隐患容易引发火灾，危害到人民的人身和财产安全。夜间电动车长时间充电引起电瓶过充，容易使电瓶寿命缩短。此外，还可以解决电动车在公共场合电量耗尽的尴尬局面。市面上有快速充电桩，其充电电流很大，远远超过电瓶正常充电电流，容易使电瓶过充、鼓包，对电瓶的损害极大，影响电瓶的寿命。目前市面上传统充电桩使用投币支付，投币支付需要人员管理维护，不及时收取的话容易发生盗取，而且在充满的情况下不能退还硬币，收费不合理。

发明内容

本发明是为了解决电动车用户在小区及公共场所充电的问题而提供的一种基于二维码和手机支付的电瓶车充电插座。手机和远程服务器通信，服务器可通过GPRS和插座通信，手机和通过蓝牙和插座通信来实现手机完成支付后自动充电、远程监控电动车充电。本发明装置可以应用在小区、公司、公共停车场等场所，解决了用户在公共场所给电动车充电、补电的问题。

实现本发明的目的的技术解决方案为：一种基于二维码的电动车充电插座，包括主控芯片、电动车充电检测模块、继电器控制模块、GPRS通信模块、蓝牙模块、电源模块，其中：

主控芯片接收GPRS通信模块或蓝牙模块发送的信号，通过解析信号执行对应的命令；接收到充电命令后，通过继电器控制模块控制充电插座供电时间倒计时，同时开启对应插座的电动车充电检测模块对电瓶车充电状态进行实时监测，充电完毕后主控芯片通过GPRS通信模块把充电结束的信号发送到云端服务器和手机用户；

电动车充电检测模块和主控芯片相连，在充电过程中实时检测电瓶车充电电流大小，进而判断电动车充电恒压、恒流、浮充、过流、掉电状态；

继电器控制模块和主控芯片相连，接收主控芯片的充电信号，定时控制充电插座的开断；

GPRS通信模块接收云端服务器发来的充电指令，同时将充电数据和充电状态上传到云端；

蓝牙模块与手机蓝牙通信，在GPRS通信不好的情况下直接通过用户手机蓝牙和插座蓝牙进行充电命令的发送；

电源模块，用于为主控芯片、电瓶车充电检测模块、继电器控制模块、蓝牙模块、GPRS通信模块供电。

云端服务器，负责处理和存储用户发来的充电信息，通过GPRS将充电命令下达给对应的插座。

所述的电动车充电检测模块实时在充电输入端检测电流大小，检测的到的电压数据传输到主控芯片，主控芯片通过公式换算得到充电输出端的电流，进而判断充电是否进入浮充状态，进入浮充状态后再计时n小时切断电源，n的取值范围在-小时。

通过所述的电动车充电检测模块检测的数据判断电瓶是否充满、插头是否被拔出以及否有过流过载状况。

所述的GPRS通信模块、蓝牙模块与云端的通信过程步骤为：首先手机通过扫描二维码获得插座ID，将包含插座ID和充电时长的信息通过移动网络送给云端服务器，云端服务器得到充电命令后通过两种方式将命令发送给插座。

所述第一种方式是通过和插座中的GPRS通信模块直接通信，通过编译充电插座的ID找到GPRS通信模块对应的IP，将充电命令传给主控芯片。

所述第二种方式是云端服务器将包含和对应插座蓝牙配对的PIN码通过移动网络反向传送给手机，手机开启蓝牙通过和插座的蓝牙模块配对，手机APP直接将充电命令传给插座。

所述的电瓶已经充满而充电时长还有剩余的情况下，将剩余时长保存在用户账号里，下次充电时继续使用。

用户在充电过程中充电插头若被恶意拔出，充电插座将会停止计时，并将剩余时间存储在用户账号，同时服务器通过APP和短信通知用户电瓶车在未充满的情况下插头被拔出。