电动自行车以其便捷、实惠、环保等优点,迅速成为一、二、三线城市居民的重要交通工具。然而随着电动自行车的普及,电动车充电与日常管理问题就日益突出,如何解决充电管理问题已成当务之急。
电动车智能充电系统主要应用于小区、景区和高校等停车场,有效解决车主充电难题,规范停车场管理,安全方便。电动车智能充电系统网络拓扑如下图所示,整个系统主要由终端设备、主机、云端、服务器和
手机APP组成。
智能充电
一、主机
通过LoRa通信管理多个终端设备,数据通过4G网络通信上传至云端服务器,管理员可通过刷卡配网。处理器选用GD32F030C8T6,LoRa模块选用ZM470SX-M,读卡芯片选用FM17520。
二、终端设备
用户通过手机APP扫描设备二维码或者刷卡请求设备通电,服务器判断请求通过后控制插座通电给电动车充电,管理员可通过刷卡配网。处理器选用GD32F030C8T6,LoRa模块选用ZM470SX-M,读卡芯片选用FM17520。
三、设备工作的环境
停车场通常都在地下负楼层,终端设备安装在地下层,主机设备安装在地面层,设备间相隔距离几十到上百米,中间可能有墙阻隔。由于地下停车场移动网络信号差,使用2/3/4G模块或者WIFI模块等都会因为网络信号差问题导致设备间无法通信。
四、采用LoRa通讯的好处
如果终端和主机间采用传统的485方式通信,施工成本太高,还影响美观。使用LoRa模块通信可以有效解决复杂环境情况下通信难的问题。同时LoRa组网可将数量庞大的终端设备分成多个子网络,方便管理员维护和管理。终端设备和主机设备通过LoRa方式通信,解决了丢包、远距离传输等问题,实现设备间稳定通信。可以灵活地组建几十台设备间的子网,给现场施工带来很大方便。
五、选用ZM470SX LoRa通讯模块的原因
ZM470SX系列模块是广州致远
电子有限公司自主研发的一款工业级射频无线产品。模块采用源自军用战术通信系统的LoRa调制技术设计,完美解决了小数据量在复杂环境中的超远距通信问题。
相较传统调制技术,ZM470SX系列模块在抑制同频干扰的性能方面也具有明显优势,解决了传统设计方案无法同时兼顾距离、抗扰和功耗的弊端。另外,模块集成了+20dBm的可调
功率放大器,并可获得超过-148dBm的接收灵敏度,链路预算达到了行业水平,针对应用于远距离传输且对可靠性要求极高的场合,该方案是不二之选。
ZM470SX-M是ZM470SX系列模块中使用广泛的模块,中心频点470MHz,模块特性如下。
LoRa在电动车智能充电系统的应用
频率范围:410~525MHz
工作电压 1.8~3.6 V
接收电流 11.67mA,发射电流 108.5mA@+18dBm
发射功率可调:+5dBm~+18dBm
接收灵敏度-120dBm@10.9kbps -133dBm@1.55kbps
传输速率 0.123~300 kbps@FSK
支持FSK/GFSK/MSK/GMSK/LoRa/OOK等调制方式
发送和接收缓冲区共256字节
支持多种低功耗操作模式
采用SPI
总线通信接口
长×宽×高:15×15×2.2(mm)
产品选型表:
LoRa在电动车智能充电系统的应用