基于云计算平台的电动汽车充电桩设计与实现

刘济舟

摘 要：随着信息化的发展，信息技术已经在我国的各个领域当中受到广泛的重视。近年来，我国电动汽车普遍受到推广，电动汽车的充电问题受到了人们的广泛关注。因此，我国在云计算平台的基础之上加强了对于电动汽车充电桩的设计。该文笔者通过对基于云计算平台的电动汽车充电桩系统的设计地分析来探讨基于云计算平台的电动汽车充电桩系统的实现。

关键词：云计算 电动汽车 充电桩 设计 实现

中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）03（c）-0016-02

目前，随着我国电动汽车数量的增多，人们对于充电桩的需求也与日俱增。充电桩的增多直接影响到电网的安全性。因此，我国将更多的注意力集中在了充电桩的有效监控和使用上。基于云计算平台的建立，我国电动汽车充电桩将面临一个全新的规划和设计。这种全新的设计降低了充电桩过多对于电网的影响，解决了我国电动汽车充电的问题。

1 基于云计算平台的电动汽车充电桩系统的概述

基于云计算平台的电动汽车充电桩系统是指通过云计算平台来对充电过程进行有效地监控、计费和管理。该系统包含了云客户端、通信模块、监控模块和人家交互装置4个方面，通过互联网来实现对于充电的相关服务。

云客户端实现了对于信息的记录、监控和控制。在系统的应用中，客户能够通过云客户端来查询相关的充电信息和充电监控视频。通信模块能够通过GPRS、3/4G以及WIFI等网络来将云服务器端的数据信息转换到云客户端上，方便了客户的查阅和了解。监控模块实现了对于充电过程中的数据的采集，并且能够对充电桩在运行过程中的各种信息加以控制。人机交换设备主要是指客户在触摸屏上输入操作命令，实现对于电动汽车的充电，然后客户通过打印机来打印发票，最后客户在通过读卡器来实现对于数据的读写。

2 基于云计算平台的电动汽车充电桩系统的设计

2.1 设计方案

基于云计算平台的电动汽车充电桩系统实现对于电动汽车充电过程中的监控、计费和记录数据的管理，降低了大量充电桩的使用对于电网造成的影响。这一设计方案使得电动汽车的充电过程更加安全，方便了客户对于电动汽车的充电。另外，充电桩的维修和维护过程也更加方便和简捷。从总体上来说，基于云计算平台的电动汽车充电桩系统不仅使充电桩得到了很大优化，还方便了客户对于电动汽车的充电。

2.2 云客户端

云客户端采用了Windows XP Embedded操作系统，使云客户端的应用程序能够同时进行操作，提高了云客户端的处理能力。第一，客户在充电桩中输入操作命令之后，云客户端能够将此命令传达到云服务端。云服务端通过对所使用的充电桩的参数的分析来实现对于客户的电动汽车的充电。另外，云服务端能够实现对于充电桩的规划，使充电桩的充电过程得到有效管理。第二，云服务器端可以存储关于充电桩的配置的信息。如果充电桩在后续的工作出现故障，那么维修人员可以从云服务器端下载相应的信息来对充电桩进行维修或者对充电桩的设备进行更换。第三，云服务端能够存储云客户端的充电监控数据信息。在数据信息传递的过程中，云客户端采用了端对端的通信模式。这种通信模式提高了数据信息的安全性，使得客户的充电数据信息更加的安全。第四，客户在充电完成之后，云客户端可以将充电装置所记得信息上传到云服务器端。云服务器端通过对充电桩所处的位置以及客户的充电时间和当地电的价格来对客户所使用的电费进行计算。另外，云服务器端可以将费用直接下发到充电桩的装置上，使充电桩能够自动对客户的读卡器实现扣款。这一操作实现了充电桩的自动化和信息化。

2.3 监控模块

基于云计算平台的电动汽车充电桩设计的监控数据包含了监控板、电池、充电和充电机等的监控模块。在RS485的作用下，监控板和云客户端进行双向的通信连接。监控板中的模拟量、开关量和输出控制能够防止充电桩受到雷击的威胁，抵抗其他物体对于充电桩的干扰，并且能够时刻监控充电桩上的开关量的信号。

在CAN总线的作用下，电池监控模块能够实现对于客户的电动汽车电池数据的读取。CAN总线通过与云客户端的连接，能够监测到客户的充电电池的各个参数情况，实现了对于充电的整个过程的控制管理。

CAN总线、RS485与云客户端的连接能够实现对于充电机上的数据的读取。充电机上的各个参数也能够通过这种连接被时刻的进行监测，提高了整个充电过程的可靠性和安全性。充电机监控模块能够实现对于整个充电过程的控制管理。

监控模块的数字电表通过RS232和云客户端进行有效地连接。数字电表被安装在充电桩的输出端和充电机的中间。数字电表能够实现对于客户充电所耗费的电能的记录。这种设计的数字电表采用的是静止式的交流电能，有效地记录了充电所用的电能，提高了充电桩记录电能的准确性。

3 基于云计算平台的电动汽车充电桩系统的实现

首先，基于云计算平台的电动汽车充电桩通过云服务器端来对客户所用的充电桩进行有效监控。在实际应用中，云服务器端能够降低充电桩的大量使用对于电网所造成的影响，提高了充电过程的安全性。其次，基于云计算平台的电动汽车充电桩能够将客户充电的数据信息直接传递到云服务器端，实现了对于客户充电数据信息的存储和监控，并且云服务器端能够通过对客户充电的地点、时间等多方面因素的分析来实现对于客户充电费用的计算。这样能够保证客户在充电桩的充电费用的准确性。最后，基于云计算平台的电动汽车充电桩可以把充电桩的充电设备的配置信息通过云客户端上传导云服务器端进行存储。当维修人员需要对充电桩进行维修时，可以直接从云服务器端实现对于配置信息的下载，不需要再对信息进行重新配置。另外，基于云计算平台的电动汽车充电桩系统通过对于模块化的使用使得系统具有一定的独立性和灵活性。这在一定程度上有利于维修人员对于充电桩的维护并且能够在后期实现对于充电桩的功能的增加和扩展，使得人们对于充电桩的操作更加方便。

4 结语

综上所述，随着网络技术的发展，云服务的应用方便了人们的生活和工作。基于云计算平台的电动汽车充电桩系统通过对云客户端和监控模块的设计，实现了基于云计算平台的电动汽车充电桩系统在实际中的应用。这种全新的充电系统一方面具有一定的安全性；另一方面也可以有效地解决了在大规模充电时设备中存在的故障，促进了我国电动汽车充电桩的发展，方便了人们的日常出行，也保障了人们日常出行的安全。

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