在生活中，電動(dòng)自行車(chē)電池起火的新聞屢見(jiàn)不鮮，尤其是近期南京市發(fā)生的電動(dòng)車(chē)樓內(nèi)起火事件，更是給我們敲響了警鐘。盡管在多數(shù)小區(qū)內(nèi)都設(shè)有電動(dòng)車(chē)充電樁，仍有人選擇將電池帶回家中充電。為了深入了解這一現(xiàn)象，我們進(jìn)行了社區(qū)走訪調(diào)查。

調(diào)查結(jié)果顯示，現(xiàn)有的充電樁充電密度和效率尚不能滿足居民的需求。很多居民因回家較晚而面臨充電樁已滿無(wú)法充電的困境。雖然高密度的電池充電柜已經(jīng)投入使用，但由于其功率過(guò)高，根據(jù)政策規(guī)定需遠(yuǎn)離居民樓，且附近無(wú)法停車(chē)過(guò)夜。這導(dǎo)致居民不得不每天將電池或整輛自行車(chē)搬入樓內(nèi)充電，增加了安全隱患。

針對(duì)調(diào)查中得到的問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型的電動(dòng)車(chē)電池充電柜，并融入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。這款充電柜具備高密度存儲(chǔ)電池的能力，有效減小了充電占用面積。同時(shí)，通過(guò)合理分配各充電柜的充電功率，相對(duì)于普通充電柜，降低了對(duì)電網(wǎng)的負(fù)載，提高了安全性，并減少了過(guò)沖過(guò)放的風(fēng)險(xiǎn)。

經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化，我們完成了柜體模型的制作。該模型主要由工控機(jī)部分、外圍硬件和框架組成。工控機(jī)上運(yùn)行著一個(gè)多線程的Python程序，負(fù)責(zé)與外圍設(shè)備通信、顯示用戶交互界面和與服務(wù)器通信。所有外圍設(shè)備，包括hlw8032功率計(jì)、MOS管、溫度計(jì)等硬件都連接到mega2560單片機(jī)上，并通過(guò)串口將信息發(fā)送給電腦。同時(shí)，單片機(jī)也可以接收電腦傳遞的消息以控制門(mén)的開(kāi)啟。

在服務(wù)器部分，我們采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)用戶信息和柜體信息等。服務(wù)器后端同樣使用Python編寫(xiě)。通過(guò)socket協(xié)議與柜體進(jìn)行通信，我們實(shí)現(xiàn)了與用戶的遠(yuǎn)程互動(dòng)和管理員遠(yuǎn)程管理的功能。配合對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的讀寫(xiě)操作，我們不僅可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)柜、取電池等操作，還可以自動(dòng)分配充電柜，并按時(shí)段對(duì)不同柜子進(jìn)行功率分配。這不僅減小了總體對(duì)電網(wǎng)的影響，還大大降低了傳統(tǒng)電池充電柜的風(fēng)險(xiǎn)。

我們期望通過(guò)這一設(shè)計(jì)，為社區(qū)居民提供一種更加安全、高效的充電方法，從而減少潛在的安全隱患和災(zāi)難的發(fā)生。我們將繼續(xù)努力完善這一設(shè)計(jì)，以期在未來(lái)的實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮其重要作用。