基于云計算平臺的電動汽車充電樁設計與實現

劉濟舟

摘 要：隨著信息化的發展，信息技術已經在我國的各個領域當中受到廣泛的重視。近年來，我國電動汽車普遍受到推廣，電動汽車的充電問題受到了人們的廣泛關注。因此，我國在云計算平臺的基礎之上加強了對于電動汽車充電樁的設計。該文筆者通過對基于云計算平臺的電動汽車充電樁系統的設計地分析來探討基于云計算平臺的電動汽車充電樁系統的實現。

關鍵詞：云計算 電動汽車 充電樁 設計 實現

中圖分類號：U469.72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（c）-0016-02

目前，隨著我國電動汽車數量的增多，人們對于充電樁的需求也與日俱增。充電樁的增多直接影響到電網的安全性。因此，我國將更多的注意力集中在了充電樁的有效監控和使用上。基于云計算平臺的建立，我國電動汽車充電樁將面臨一個全新的規劃和設計。這種全新的設計降低了充電樁過多對于電網的影響，解決了我國電動汽車充電的問題。

1 基于云計算平臺的電動汽車充電樁系統的概述

基于云計算平臺的電動汽車充電樁系統是指通過云計算平臺來對充電過程進行有效地監控、計費和管理。該系統包含了云客戶端、通信模塊、監控模塊和人家交互裝置4個方面，通過互聯網來實現對于充電的相關服務。

云客戶端實現了對于信息的記錄、監控和控制。在系統的應用中，客戶能夠通過云客戶端來查詢相關的充電信息和充電監控視頻。通信模塊能夠通過GPRS、3/4G以及WIFI等網絡來將云服務器端的數據信息轉換到云客戶端上，方便了客戶的查閱和了解。監控模塊實現了對于充電過程中的數據的采集，并且能夠對充電樁在運行過程中的各種信息加以控制。人機交換設備主要是指客戶在觸摸屏上輸入操作命令，實現對于電動汽車的充電，然后客戶通過打印機來打印發票，最后客戶在通過讀卡器來實現對于數據的讀寫。

2 基于云計算平臺的電動汽車充電樁系統的設計

2.1 設計方案

基于云計算平臺的電動汽車充電樁系統實現對于電動汽車充電過程中的監控、計費和記錄數據的管理，降低了大量充電樁的使用對于電網造成的影響。這一設計方案使得電動汽車的充電過程更加安全，方便了客戶對于電動汽車的充電。另外，充電樁的維修和維護過程也更加方便和簡捷。從總體上來說，基于云計算平臺的電動汽車充電樁系統不僅使充電樁得到了很大優化，還方便了客戶對于電動汽車的充電。

2.2 云客戶端

云客戶端采用了Windows XP Embedded操作系統，使云客戶端的應用程序能夠同時進行操作，提高了云客戶端的處理能力。第一，客戶在充電樁中輸入操作命令之后，云客戶端能夠將此命令傳達到云服務端。云服務端通過對所使用的充電樁的參數的分析來實現對于客戶的電動汽車的充電。另外，云服務端能夠實現對于充電樁的規劃，使充電樁的充電過程得到有效管理。第二，云服務器端可以存儲關于充電樁的配置的信息。如果充電樁在后續的工作出現故障，那么維修人員可以從云服務器端下載相應的信息來對充電樁進行維修或者對充電樁的設備進行更換。第三，云服務端能夠存儲云客戶端的充電監控數據信息。在數據信息傳遞的過程中，云客戶端采用了端對端的通信模式。這種通信模式提高了數據信息的安全性，使得客戶的充電數據信息更加的安全。第四，客戶在充電完成之后，云客戶端可以將充電裝置所記得信息上傳到云服務器端。云服務器端通過對充電樁所處的位置以及客戶的充電時間和當地電的價格來對客戶所使用的電費進行計算。另外，云服務器端可以將費用直接下發到充電樁的裝置上，使充電樁能夠自動對客戶的讀卡器實現扣款。這一操作實現了充電樁的自動化和信息化。

2.3 監控模塊

基于云計算平臺的電動汽車充電樁設計的監控數據包含了監控板、電池、充電和充電機等的監控模塊。在RS485的作用下，監控板和云客戶端進行雙向的通信連接。監控板中的模擬量、開關量和輸出控制能夠防止充電樁受到雷擊的威脅，抵抗其他物體對于充電樁的干擾，并且能夠時刻監控充電樁上的開關量的信號。

在CAN總線的作用下，電池監控模塊能夠實現對于客戶的電動汽車電池數據的讀取。CAN總線通過與云客戶端的連接，能夠監測到客戶的充電電池的各個參數情況，實現了對于充電的整個過程的控制管理。

CAN總線、RS485與云客戶端的連接能夠實現對于充電機上的數據的讀取。充電機上的各個參數也能夠通過這種連接被時刻的進行監測，提高了整個充電過程的可靠性和安全性。充電機監控模塊能夠實現對于整個充電過程的控制管理。

監控模塊的數字電表通過RS232和云客戶端進行有效地連接。數字電表被安裝在充電樁的輸出端和充電機的中間。數字電表能夠實現對于客戶充電所耗費的電能的記錄。這種設計的數字電表采用的是靜止式的交流電能，有效地記錄了充電所用的電能，提高了充電樁記錄電能的準確性。

3 基于云計算平臺的電動汽車充電樁系統的實現

首先，基于云計算平臺的電動汽車充電樁通過云服務器端來對客戶所用的充電樁進行有效監控。在實際應用中，云服務器端能夠降低充電樁的大量使用對于電網所造成的影響，提高了充電過程的安全性。其次，基于云計算平臺的電動汽車充電樁能夠將客戶充電的數據信息直接傳遞到云服務器端，實現了對于客戶充電數據信息的存儲和監控，并且云服務器端能夠通過對客戶充電的地點、時間等多方面因素的分析來實現對于客戶充電費用的計算。這樣能夠保證客戶在充電樁的充電費用的準確性。最后，基于云計算平臺的電動汽車充電樁可以把充電樁的充電設備的配置信息通過云客戶端上傳導云服務器端進行存儲。當維修人員需要對充電樁進行維修時，可以直接從云服務器端實現對于配置信息的下載，不需要再對信息進行重新配置。另外，基于云計算平臺的電動汽車充電樁系統通過對于模塊化的使用使得系統具有一定的獨立性和靈活性。這在一定程度上有利于維修人員對于充電樁的維護并且能夠在后期實現對于充電樁的功能的增加和擴展，使得人們對于充電樁的操作更加方便。

4 結語

綜上所述，隨著網絡技術的發展，云服務的應用方便了人們的生活和工作。基于云計算平臺的電動汽車充電樁系統通過對云客戶端和監控模塊的設計，實現了基于云計算平臺的電動汽車充電樁系統在實際中的應用。這種全新的充電系統一方面具有一定的安全性；另一方面也可以有效地解決了在大規模充電時設備中存在的故障，促進了我國電動汽車充電樁的發展，方便了人們的日常出行，也保障了人們日常出行的安全。

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