[发明专利]一种基于LoRa的带有掉电保护功能的十路供电桩

说明书

技术领域

本发明涉及供电桩领域，更具体的说，尤其涉及一种基于LoRa的带有掉电保护功能的十路供电桩。

背景技术

如今越来越多人骑电瓶车出行，但由于蓄电池容量有限，卸载蓄电池带回家充电很不方便，电动自行车充电难的问题日益突出，所以增设更多电瓶车供电桩是必不可少的。目前市场上使用较多的是传统的投币式供电桩，传统的投币式供电桩具有硬币消费的劣势，即硬币携带不方便，消费不彻底，人工回收银币等缺点。而且投币式供电桩的计费模式可归类为计时模式，比如一元钱可供电三到四个小时不等，这种计费模式虽然简单明了，但存在着很明显的不足之处：比如对于不同型号的电动自行车，其充电功率可从150w到600W不等，相同的充电金额获得的充电时间是相同的，然而小充电功率的电瓶车用户消耗的电量明显少于高充电功率的动车的用户，造成了不同充电设备计费单价不同的问题，带来消费不公平的现象。而且有些用户会付费为其它高充电功率用电设备供电，可能会造成运营商亏损，即运营商补贴电费的情况。此类投币式供电桩的结算单位一般只能精确到“元”，这对于经常需要充电的用户来说非常不合理。因此，出现了一种以微信或支付宝进行支付，从而实现精确金额支付的供电桩。目前这种实现微信和支付宝支付的供电桩主要通过联网供电桩来实现，联网供电桩则采用独立GPRS或独立以太网的通信方式，不仅成本比较高，而且维护量大。采用独立GPRS通信方式会存在以下问题：地下停车库信号差导致信息延时会造成客户使用体验较差，GPRS通信产生流量费用会增加设备后期的维护费用。采用独立以太网通信方式同样会出现一些问题，比如，每一个供电桩都要有以太网网口，每台供电桩需要通过网线和路由器或者交换机连接这样就无形中增加了布线的复杂度以及布线成本，比如，路由器或者交换机上网的问题成为了一个新的问题，这就可能每个供电桩服务的校区需要办理独立的上网账号为供电桩提供流量。

而LoRa作为一种无线技术，基于Sub-GHz的频段使其更易以较低功耗远距离通信，。通信频率为433Mhz，灵敏度达到-142dbm，LoRa的抗干扰能力极强，loRa调制解调器经配置后，可划分的范围为64-4096码片/比特，最高可使用4096码片/比特中的最高扩频因子(12)，同时LoRa的有极强的抗干扰能力，在地下停车库依旧能够完成通信任务。LoRa的通信距离在郊区可达十几公里，在建筑物复杂的城区可达几公里。现在尚无将LORA应用到电动自行车供电桩的先例。

同时，同一个电动车供电桩往往具有多个充电接口，在对供电桩进行功率限制时，只会对供电桩上每个充电接口进行功率控制，这对一部分具有大功率电动车的充电用户来说往往是无法进行充电的，或者是在多个供电桩进行同时供电时很容易超过输入线路所能承载的总功率，因此这些供电桩已经无法适应用户的需要。

另外,目前市场上的电瓶车供电桩不具备掉电保护功能或者使用瞬间检测的方式来进行掉电保护。瞬间检测的常见方法是依靠电池或者大电容，辅助于软件和硬件设施，使得设备在失去外部电源后能妥善地备份好运行数据，复位一些关键电路，为失去电源之后的系统安全以及外部电源恢复后设备重新正常工作做好准备。现有的瞬间检测式掉电保护技术对设备掉电保护的常见处理方法由设备控制单元对电源电压进行采样，当设备失去外部电源时，电容开始放电，代替外部电源为设备供电，这时设备的电源电压逐渐下降，当采样的电源电压下降到阈值，控制单元对系统关键数据进行备份，并复位一些关键电路，确保外部电源恢复时，设备能够进入正常工作状态。当完成复位工作之后，控制单元将不再参与后续工作，处于闲置状态，但维持控制单元运行需要消耗电容的能量。电容的储能大小与电压的平方成正比，在最后的环节时电容两端电压已经处于较低水平，而维持复位电路需要消耗一定时间和电压，因此需要提高电容值来作为保证，然而这样将会降低能量利用率，同时必须需要增大设备体积。若是在掉电情况下对RAM中的数据进行保存时，在上电掉电瞬间,总线上有可能产生错误的读写信号而使RAM内数据丢失，使设备在恢复外部电源供电时无法正常工作。由于电容的容量有限，在发生断电时，电容放电维持控制电路进行数据保存的时间有限，可能会导致数据存储不完整，影响存储的数据完整性。

发明内容