基于LoRa的智能充电设备实现安全、便捷的电瓶车充电方案

随着社会的发展，城市交通拥堵问题日益突出。为了出行方便，节能减排的电瓶车和电动自行车已经成为很多人的出行选择。但是电瓶车虽然有经济节能方便的优点，但也有——续航里程不长的缺点。所以大部分电瓶车用户都有在公共场所快速充电的需求。

为了满足广大电瓶车用户的需求，很多公共场所，如住宅小区、工业园区、科技园、校园、商场、写字楼等。已在Special  定位安装充电桩。但这些传统充电桩在安全、充电、人员管理等方面都存在各种弊端，并不是用户和运营方的最佳选择。迫切需要找到一种智能、安全、方便的充电方案来取代传统的充电桩。

为了解决传统计费方案中的诸多问题，博高信息推出了基于LoRa通信技术的智能计费解决方案，如网络架构图如图1所示。整个系统包括博高信息自主研发的“博高电气管家”智能充电设备、博高电气管家云平台、基于LoRaWAN协议的网关、II采集器、核心网络服务器程序和智能电表。

图1 博高信息智能计费解决方案网络架构图

该智能充电方案的核心是“博高Electric管家”智能充电设备(图2)，内置LoRa芯片，遵循LorWan协议，配合基于LorWan的网关和博高电动管家云平台使用，可以实现充电计量、开关控制、扫码支付、远程监控等功能，进一步实现对电瓶车和电动自行车充电的远程智能控制。目前，“博高Electric管家”已经广泛应用于社区、公园、写字楼、综合市场、商场、工厂、医院、学校等公共场所的非机动车停放场所。

图2“博高Electric  Butler”智能充电设备

由于采用了LoRaWAN物联网技术，与传统的充电插板和投币充电桩相比，博高信息智能充电解决方案大大提高了对充电设备和充电过程的管理和控制。该方案具有以下功能特点：

1) 精准安全保护：全自停，保护电池，延长电池使用寿命；内置电流监测电路，在出现过载、短路、漏电等异常情况时能自动切断电源；无人管理，避免乱拉电线，可防触电，消除火灾隐患；

2)支付方便，人性化设计：微信/支付宝可以直接充值，也可以刷卡消费，不用自己带币。设备提供语音操作提示和LED高亮显示，方便用户操作查看。

3)远程监管和安全消费：用户可以随时随地查询电瓶车的充电状态，包括充电时间、充电进度、充电方式、费用金额、历史账单等。并且能够及时接收到异常的充电报警信息，降低了用户对充电功率和充电的焦虑，提高了充电体验。

4)多次充电模式：临时充电、每月充电、电费充电、电费充电，解决用户收费不平等问题，提高运营方收益整体充电。

5)保护用户利益：插头拔出插座后秒断电，有效防止窃电；可以根据充电功率自动判断充电标准，充电公平合理；它具有断电记忆功能，可以在断电前自动启动充电状态，断电后再通电，避免了对电池的浪费

6)平台管理：当运营方监控到用户通过云平台扫码或刷卡时，会通过“核心网服务器程序-基于LoRaWAN的网关-博高Electric  Manager”的方式给设备上电，实时监控充电过程。运营甲方还可以通过各种使用数据报告和状态报告，掌握整体的充电流程和收益，并据此调整优化充电策略和设备部署数量，提高充电设备的使用频率和投资回报。

7)小程序管理：运营可以实现实时设备监管，通过一个账户管理所有停车场，定制收费方案，在线查看用户数据，控制现场设备，大大提高了运营的停车管理水平和响应速度。

8)安装维护方便：设备采用分体式设计，安装操作方便，随时可用，无需调试；任意安装，不受布线影响；网关覆盖区域内最多可连接数百台设备；设备状态可以独立监控，损坏后可以单独更换。

除上述功能外，博高电动管家云平台还支持智能停车和智能充电，为非机动车无人值守管理提供一站式解决方案。只有运营可以配备基于LoRaWAN的智能门禁系统和烟雾传感设备，提高非机动车停车场的整体安全水平。同时，这种智能充电方案的部署相当于在基于LoRaWAN网关的覆盖区域内建立一个企业级的LoRaWAN专网，然后接入其他LoRaWAN硬件设备，如温湿度传感器、红外传感器等。酌情实现更多增值应用，具有一次性部署和长期效益。