充電樁電路控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種充電樁電路控制裝置，其包括多個用于與充電器匹配連接的插座，所述插座通過電源連接電路與第一微處理器連接，第一微處理器與第二微處理器及觸摸屏連接，第二微處理器與用于監(jiān)測充電器充、放電過程的充電監(jiān)測裝置連接，第二處理器將充電監(jiān)測裝置傳輸?shù)某潆姳O(jiān)測信號傳輸至第一微處理器，第一微處理器根據(jù)充電監(jiān)測信號得到充電器的充電狀態(tài)，并能通過電源連接電路控制插座的外部電源連接狀態(tài)，且第一微處理器能通過觸摸屏顯示輸出充電狀態(tài)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，使用操作方便，能實(shí)現(xiàn)多路充電的控制，對充電過程進(jìn)行有效監(jiān)測，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。
【專利說明】充電粧電路控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制裝置，尤其是一種充電樁電路控制裝置，屬于充電控制的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源危機(jī)和大氣環(huán)境的污染的影響，特別是我國最近提出把大氣霧霾治理作為各級政府的考核指標(biāo)之一，為了能對摩托車和汽車的尾氣排放進(jìn)行有效的控制，先后出臺相關(guān)的控制措施，為此在國際汽車展上都推出新能源概念的汽車，以減少對環(huán)境污染的影響。
[0003]在實(shí)施控制措施最大障礙的是需要解決充電的問題，需要建立一定間隔的有效的充電裝置，以解決新能源汽車和電動自行車充電的難題。目前電動自行車的保有量已經(jīng)達(dá)到2億多輛，而電動自行車充電不能在車庫內(nèi)完成，不少家庭還是采用亂拉亂接進(jìn)行充電，會造成火災(zāi)和用電事故頻發(fā)，同時會造成人員傷害和財產(chǎn)損失，如能在車庫內(nèi)建設(shè)一種電動自行車充電樁達(dá)到安全、可靠、方便、合理收費(fèi)等達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的方式，是未來在建設(shè)智能化城市的一種貢獻(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種充電樁電路控制裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊，使用操作方便，能實(shí)現(xiàn)多路充電的控制，對充電過程進(jìn)行有效監(jiān)測，適應(yīng)范圍廣，
安全可靠。
[0005]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述充電樁電路控制電路，包括多個用于與充電器匹配連接的插座，所述插座通過電源連接電路與第一微處理器連接，第一微處理器與第二微處理器及觸摸屏連接，第二微處理器與用于監(jiān)測充電器充、放電過程的充電監(jiān)測裝置連接，第二處理器將充電監(jiān)測裝置傳輸?shù)某潆姳O(jiān)測信號傳輸至第一微處理器，第一微處理器根據(jù)充電監(jiān)測信號得到充電器的充電狀態(tài)，并能通過電源連接電路控制插座的外部電源連接狀態(tài)，且第一微處理器能通過觸摸屏顯示輸出充電狀態(tài)。
[0006]所述第一微處理器與用于連接充電卡的刷卡器連接，第一微處理器在接收到刷卡器輸入的刷卡充電信號后，通過觸摸屏選擇對應(yīng)編號的插座，第一微處理器通過電源連接電路將選擇對應(yīng)編號的插座與外部電源連接。
[0007]所述電源連接電路采用繼電器。
[0008]所述充電監(jiān)測裝置包括用于監(jiān)測充電器充電電流的高精度電流傳感器，所述高精度電流傳感器與第二微處理器連接，第二微處理器將高精度電流傳感器檢測的充電電流信號傳輸至第一微處理器內(nèi)，第一微處理器根據(jù)充電電流信號得到充電時間、充電電量，并通過觸摸屏顯示輸出充電時間以及充電電量的狀態(tài)。
[0009]所述第一微處理器將充電電流信號與所述第一微處理器內(nèi)預(yù)設(shè)的充電保護(hù)電流比較，當(dāng)充電電流信號與充電保護(hù)電流不匹配時，第一微處理器通過電源連接電路切斷插座與外部電源的連接。
[0010]所述第一微處理器根據(jù)充電電流信號確定與充電器連接的蓄電池處于充滿時，第一微處理器通過電源連接電路切斷與充電器連接的插座與外部電源的連接，并通過觸摸屏顯不輸出電量充滿信息。
[0011 ] 所述充電監(jiān)測裝置包括高精度電流傳感器，所述高精度電流傳感器與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與運(yùn)算放大器Ul的同相端以及電阻R2的一端連接，電阻R2的另一端接地，運(yùn)算放大器Ul的反相端與電阻R3的一端、電容Cl的一端以及電容C2的一端連接，電容Cl的另一端與運(yùn)算放大器Ul的輸出端連接，運(yùn)算放大器Ul的輸出端通過電阻R4與第二微處理器的輸入端連接，電容C2的另一端與第二微處理器的輸入端連接。
[0012]所述運(yùn)算放大器Ul米用型號為LM3585的芯片,第一微處理器米用型號為LPC1766的芯片，第二微處理器采用DS2485的芯片。
[0013]所述第一微處理器通過電源連接電路控制四十二路的插座與外部電源的連接。
[0014]所述充電器與插座斷開到設(shè)定時間后，第一微處理器通過電源連接電路切斷插座與外部電源的連接。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):第一微處理器通過電源連接電路與多路的插座連接，第一微處理器與刷卡器、觸摸屏及第二微處理器連接，通過刷卡器及觸摸屏能實(shí)現(xiàn)插座的啟動及選擇，第二微處理器能將充電過程的信息傳輸至第一微處理器內(nèi)，第一微處理器通過電源連接電路能實(shí)現(xiàn)插座與外部電源的切換控制，實(shí)現(xiàn)對多路充電過程的有效控制，結(jié)構(gòu)緊湊，使用操作方便，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:1-用電充電裝置、2-蓄電池、3-充電器、4-電源連接電路、5-插座、6-高精度電流傳感器、7-第一微處理器、8-第二微處理器、9-充電卡、10-刷卡器及11-觸摸屏。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1所示:為了能實(shí)現(xiàn)多路充電的控制，對充電過程進(jìn)行有效監(jiān)測，本發(fā)明包括多個用于與充電器3匹配連接的插座5，所述插座5通過電源連接電路4與第一微處理器7連接，第一微處理器I與第二微處理器8及觸摸屏11連接，第二微處理器8與用于監(jiān)測充電器3充、放電過程的充電監(jiān)測裝置連接，第二處理器8將充電監(jiān)測裝置傳輸?shù)某潆姳O(jiān)測信號傳輸至第一微處理器I，第一微處理器I根據(jù)充電監(jiān)測信號得到充電器3的充電狀態(tài),并能通過電源連接電路4控制插座5的外部電源連接狀態(tài)，且第一微處理器I能通過觸摸屏11顯示輸出充電狀態(tài)。
[0021]具體地，通過多個插座5能與多個充電器3連接，實(shí)現(xiàn)多路充電的連接。本發(fā)明實(shí)施例中，充電器3是指能對用電充電裝置I進(jìn)行充電的連接介質(zhì)，在用電充電裝置I內(nèi)具有蓄電池2，在充電時，充電器3的一端與用電充電裝置I內(nèi)的蓄電池2連接，充電器3的另一端與插座5連接，且當(dāng)插座5與外部電源連接后，能通過充電器3對蓄電池2進(jìn)行充電。為了有效監(jiān)控充電器3對蓄電池2的充電裝置，需要通過充電監(jiān)測裝置來采集充電器3連接蓄電池2及插座5后的狀態(tài)，通過第一微處理器7判斷對插座5與外部電源連接狀態(tài)的控制，避免對蓄電池2進(jìn)行過充、欠充或過溫充電。通過電源連接電路4切換插座5與外部電源的連接狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)外部電源對蓄電池2的充電或關(guān)斷對蓄電池2的充電。本發(fā)明實(shí)施例中，切換插座5與外部電源的連接狀態(tài)是指插座5與外部電源的連接或插座5未與外部電源連接的狀態(tài)切換。第一微處理器7通過觸摸屏11能對蓄電池2的整個充電過程進(jìn)行顯示輸出，便于直接觀察。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例中，所述第一微處理器7通過電源連接電路4控制四十二路的插座5與外部電源的連接。在第一微處理器7內(nèi)每一路的插座5均具有對應(yīng)的編號，當(dāng)其中的一路的插座5與充電器3連接后，第一微處理器7可以通過電源連接電路4僅使得對應(yīng)的插座5與外部的電源連接，實(shí)現(xiàn)對插座5連接狀態(tài)的有效保護(hù)。在具體實(shí)施時，所述電源連接電路4采用繼電器，通過繼電器的觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)插座5與外部電源的連接，插座5的數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，并不局限于四十二路的插座5，此處不再贅述。
[0023]進(jìn)一步地，所述第一微處理器7與用于連接充電卡9的刷卡器10連接，第一微處理器7在接收到刷卡器10輸入的刷卡充電信號后，通過觸摸屏11選擇對應(yīng)編號的插座5，第一微處理器7通過電源連接電路4將選擇對應(yīng)編號的插座5與外部電源連接。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例中，第一微處理器7與刷卡器10連接，通過刷卡器10能讀取充電卡9的信息，將充電卡9在刷卡器10上進(jìn)行刷卡操作后，第一微處理器7能允許進(jìn)行一次充電操作，并能扣除一次充電的費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)充電操作的有效管理。第一微處理器7能通過觸摸屏11顯示輸出充電卡9的余額信息，且通過觸摸屏11能選擇對應(yīng)編號的插座5，通過電源連接電路4中繼電器的觸點(diǎn)的開關(guān)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)插座5與外部電源的連接，插座5與外部電源連接后，通過充電器3能對蓄電池2進(jìn)行充電。
[0025]所述充電監(jiān)測裝置包括用于監(jiān)測充電器3充電電流的高精度電流傳感器6，所述高精度電流傳感器6與第二微處理器8連接，第二微處理器8將高精度電流傳感器6檢測的充電電流信號傳輸至第一微處理器7內(nèi)，第一微處理器7根據(jù)充電電流信號得到充電時間、充電電量，并通過觸摸屏11顯示輸出充電時間以及充電電量的狀態(tài)。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)充電器3插在插座5上且插座5與外部電源連接后,第一微處理器7根據(jù)充電電流信號能得到蓄電池2的剩余電量，從而能通過觸摸屏11能輸出可能需要的充電時間以及在當(dāng)前狀態(tài)下蓄電池2充電電量。此外，通過高精度電流傳感器6還能得到整個充電過程的充電電流信號，以實(shí)現(xiàn)整個充電過程的監(jiān)控。高精度電流傳感器6可以設(shè)置在插座5內(nèi)，通過感應(yīng)或其他形式獲取充電電流，具體實(shí)施結(jié)構(gòu)為本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所熟知，此處不再贅述。
[0027]所述第一微處理器7將充電電流信號與所述第一微處理器7內(nèi)預(yù)設(shè)的充電保護(hù)電流比較，當(dāng)充電電流信號與充電保護(hù)電流不匹配時，第一微處理器7通過電源連接電路4切斷插座5與外部電源的連接。
[0028]為了避免充電過程對蓄電池2的損害，在第一微處理器7內(nèi)設(shè)置充電保護(hù)電流。充電電流信號與充電保護(hù)電流不匹配是指充電電流信號大于充電保護(hù)電流，充電保護(hù)電流可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或根據(jù)電充電裝置常用的充電電流進(jìn)行設(shè)置，具體數(shù)值以避免對蓄電池2產(chǎn)生損害為準(zhǔn)。
[0029]所述第一微處理器7根據(jù)充電電流信號確定與充電器3連接的蓄電池2處于充滿時，第一微處理器7通過電源連接電路4切斷與充電器3連接的插座5與外部電源的連接，并通過觸摸屏11顯示輸出電量充滿信息。
[0030]當(dāng)蓄電池2處于充滿時，為了避免過充，第一微處理器7通過電源連接電路4切斷插座5與外部電源的連接，以使得外部電源不再對處于充滿狀態(tài)的蓄電池2進(jìn)行持續(xù)充電，同時，通過觸摸屏11輸出電量充滿狀態(tài)，便于了解蓄電池2的充電狀態(tài)。
[0031 ] 所述充電器3與插座5斷開到設(shè)定時間后，第一微處理器7通過電源連接電路4切斷插座5與外部電源的連接。本發(fā)明實(shí)施例中，所述設(shè)定時間一般為5s或其他時間間隔，充電器3在插座5斷開后，為了避免通過充電卡9刷卡后的電量被盜用，第一微處理器7通過電源連接電路4切斷插座5與外部電源的連接，實(shí)現(xiàn)防盜保護(hù)。
[0032]在具體實(shí)施時，充電監(jiān)測裝置還可以獲取充電時蓄電池2或充電器3的溫度信息，在第一微處理器7內(nèi)設(shè)置溫度保護(hù)值，當(dāng)所述監(jiān)測的溫度值高于溫度保護(hù)值時，第一微處理器7可以通過電源連接電路4切斷插座5與外部電源的連接，即切斷外部電源對蓄電池2的充電，避免由于溫度過高導(dǎo)致的危險事故。充電監(jiān)測裝置可以通過在插座5內(nèi)設(shè)置溫度傳感器或其他技術(shù)手段獲取上述溫度信息，具體實(shí)施結(jié)構(gòu)不再贅述。
[0033]如圖2所示，所述充電監(jiān)測裝置包括高精度電流傳感器6，所述高精度電流傳感器6與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與運(yùn)算放大器Ul的同相端以及電阻R2的一端連接，電阻R2的另一端接地，運(yùn)算放大器Ul的反相端與電阻R3的一端、電容Cl的一端以及電容C2的一端連接，電容Cl的另一端與運(yùn)算放大器Ul的輸出端連接，運(yùn)算放大器Ul的輸出端通過電阻R4與第二微處理器6的輸入端連接，電容C2的另一端與第二微處理器6的輸入端連接。
[0034]所述運(yùn)算放大器Ul采用型號為LM3585的芯片，第一微處理器7采用型號為LPC1766的芯片，第二微處理器8采用DS2485的芯片。本發(fā)明實(shí)施例中，第二微處理器8主要用于充電監(jiān)測信號的采集并傳輸至第一位處理器7內(nèi)，第一微處理器7內(nèi)用于實(shí)現(xiàn)運(yùn)算以及充電狀態(tài)的控制。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例中，高精度電流傳感器6與插座5連接。充電卡9通過刷卡器10刷卡后，在觸摸屏11上選擇插座5的編號，選定后確認(rèn)，這時觸摸屏11通過通訊線輸出信號給第一微處理器7，第一微處理器7接受到輸入信號后，進(jìn)行處置，然后通過指令給電源連接電路4，由于電源連接電路4采用繼電器，使得繼電器吸合，繼電器在吸合使得插座5通電，充電器3帶電，形成電路的回路。
[0036]當(dāng)充電卡9刷卡后,選擇的插座5沒有插入插頭,形不成回路這時,插座5上的高精度電流傳感器6檢測不到回路電流，這時第二微處理器8無法接受信號，第一微處理器7在無法接到輸入信號后馬上切斷繼電器，以使得插座5斷開電源，因此可防治偷電的功能。充電原理是插座5連接充電器3和蓄電池2后，插座5的電源線穿過高精度電流傳感器6，形成電流變比后輸出電流信號，并通過電阻Rl轉(zhuǎn)換成電壓信號，電阻R3和電容C2為濾波電路，輸入的電壓信號經(jīng)過運(yùn)算放大器Ul放大信號后檢測其蓄電池2的電量，然后在輸入到第二微處理器8內(nèi)。
[0037]在輸入時為防止沖擊電源帶來的損壞，采用加裝一個電阻R4起到保護(hù)作用，第二微處理器8能檢測電壓、電流、溫度和剩余電量，第二微處理器8內(nèi)集成10位的電壓A/D轉(zhuǎn)換器，對芯片管腳上的電壓進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，并將電壓測量結(jié)果保存在電壓寄存器中，所以通過電流轉(zhuǎn)換成電壓后輸入給第二微處理器8，實(shí)時檢測蓄電池2的電量，然后計算后輸入到第一微處理器7，經(jīng)過比對然后再通過計算然后確定充電的時間，輸入到觸摸屏11上。充電開始，當(dāng)蓄電池2充滿后，第二微處理器8通過高精度電流傳感器6檢測到電路電阻減小，然后第二微處理器8通過通訊傳輸給第一微處理器7，第一微處理器7接收到信號后，通過輸出信號給繼電器，通過繼電器切斷插座5的電源。
[0038]本發(fā)明第一微處理器7通過電源連接電路4與多路的插座5連接，第一微處理器7與刷卡器10、觸摸屏11及第二微處理器8連接，通過刷卡器10及觸摸屏11能實(shí)現(xiàn)插座5的啟動及選擇，第二微處理器8能將充電過程的信息傳輸至第一微處理器7內(nèi)，第一微處理器7通過電源連接電路4能實(shí)現(xiàn)插座5與外部電源的切換控制，實(shí)現(xiàn)對多路充電過程的有效控制，結(jié)構(gòu)緊湊，使用操作方便，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種充電樁電路控制裝置，其特征是:包括多個用于與充電器(3)匹配連接的插座(5),所述插座(5)通過電源連接電路(4)與第一微處理器(7)連接，第一微處理器(1)與第二微處理器(8 )及觸摸屏(11)連接，第二微處理器(8 )與用于監(jiān)測充電器(3 )充、放電過程的充電監(jiān)測裝置連接，第二處理器(8)將充電監(jiān)測裝置傳輸?shù)某潆姳O(jiān)測信號傳輸至第一微處理器(1)，第一微處理器(1)根據(jù)充電監(jiān)測信號得到充電器(3)的充電狀態(tài)，并能通過電源連接電路(4 )控制插座(5 )的外部電源連接狀態(tài)，且第一微處理器(1)能通過觸摸屏(11)顯示輸出充電狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電樁電路控制裝置，其特征是:所述第一微處理器(7)與用于連接充電卡(9)的刷卡器(10)連接，第一微處理器(7)在接收到刷卡器(10)輸入的刷卡充電信號后，通過觸摸屏(11)選擇對應(yīng)編號的插座(5 )，第一微處理器(7 )通過電源連接電路(4)將選擇對應(yīng)編號的插座(5)與外部電源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充電樁電路控制裝置，其特征是:所述電源連接電路(4)采用繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電樁電路控制裝置，其特征是:所述充電監(jiān)測裝置包括用于監(jiān)測充電器(3)充電電流的高精度電流傳感器(6)，所述高精度電流傳感器(6)與第二微處理器(8 )連接，第二微處理器(8 )將高精度電流傳感器(6 )檢測的充電電流信號傳輸至第一微處理器(7)內(nèi)，第一微處理器(7)根據(jù)充電電流信號得到充電時間、充電電量，并通過觸摸屏(11)顯示輸出充電時間以及充電電量的狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充電樁電路控制裝置，其特征是:所述第一微處理器(7)將充電電流信號與所述第一微處理器(7)內(nèi)預(yù)設(shè)的充電保護(hù)電流比較，當(dāng)充電電流信號與充電保護(hù)電流不匹配時，第一微處理器(7)通過電源連接電路(4)切斷插座(5)與外部電源的連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電樁電路控制裝置，其特征是:所述第一微處理器(7)根據(jù)充電電流信號確定與充電器(3 )連接的蓄電池(2 )處于充滿時,第一微處理器(7 )通過電源連接電路(4)切斷與充電器(3)連接的插座(5)與外部電源的連接，并通過觸摸屏(11)顯不輸出電量充滿信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電樁電路控制裝置，其特征是:所述充電監(jiān)測裝置包括高精度電流傳感器(6)，所述高精度電流傳感器(6)與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與運(yùn)算放大器Ul的同相端以及電阻R2的一端連接，電阻R2的另一端接地，運(yùn)算放大器Ul的反相端與電阻R3的一端、電容Cl的一端以及電容C2的一端連接，電容Cl的另一端與運(yùn)算放大器Ul的輸出端連接，運(yùn)算放大器Ul的輸出端通過電阻R4與第二微處理器(8)的輸入端連接，電容C2的另一端與第二微處理器(8)的輸入端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充電樁電路控制裝置，其特征是:所述運(yùn)算放大器Ul采用型號為LM3585的芯片，第一微處理器(7)采用型號為LPC1766的芯片，第二微處理器(8)采用DS2485的芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電樁電路控制裝置，其特征是:所述第一微處理器(7)通過電源連接電路(4)控制四十二路的插座(5)與外部電源的連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電樁電路控制裝置，其特征是:所述充電器(3)與插座(5)斷開到設(shè)定時間后，第一微處理器(7)通過電源連接電路(4)切斷插座(5)與外部電源.的連接。
【文檔編號】H02J7/00GK103956794SQ201410199076
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】陳云生 申請人:博耳(無錫)電力成套有限公司