全文摘要
本实用新型属于充电控制系统技术领域，提出了一种智能充电控制系统，包括控制器，所述控制器连接有端口识别电路、继电器开关控制电路、功率检测电路，所述端口识别电路连接有负载端口，所述负载端口与所述继电器开关控制电路、所述功率检测电路均连接，所述端口识别电路包括与所述继电器开关控制电路、所述负载端口均连接的光电耦合器，所述光电耦合器通过电压比较器与所述控制器连接。本实用新型解决了现有技术中不能实现插座端口连接的自动识别，需要手动操作选择，操作繁琐的问题。
主设计要求
1.一种智能充电控制系统，其特征在于，包括控制器(1)，所述控制器(1)连接有端口识别电路(2)、继电器开关控制电路(3)、功率检测电路(4)，所述端口识别电路(2)连接有负载端口(5)，所述负载端口(5)与所述继电器开关控制电路(3)、所述功率检测电路(4)均连接，所述端口识别电路(2)包括与所述继电器开关控制电路(3)、所述负载端口(5)均连接的光电耦合器(21)，所述光电耦合器(21)通过电压比较器(22)与所述控制器(1)连接。
设计方案
1.一种智能充电控制系统，其特征在于，包括控制器(1)，所述控制器(1)连接有端口识别电路(2)、继电器开关控制电路(3)、功率检测电路(4)，所述端口识别电路(2)连接有负载端口(5)，所述负载端口(5)与所述继电器开关控制电路(3)、所述功率检测电路(4)均连接，
所述端口识别电路(2)包括与所述继电器开关控制电路(3)、所述负载端口(5)均连接的光电耦合器(21)，所述光电耦合器(21)通过电压比较器(22)与所述控制器(1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能充电控制系统，其特征在于，所述功率检测电路(4)包括与所述继电器开关控制电路(3)、所述负载端口(5)均连接的变压器(41)，所述变压器(41)通过整流电路(42)连接有第一电子开关(43)，所述第一电子开关(43)与所述控制器(1)连接，
所述变压器(41)还通过第一二极管(6)与所述光电耦合器(21)连接。
3.根据权利要求2所述的一种智能充电控制系统，其特征在于，所述继电器开关控制电路(3)设置有若干路，所述继电器开关控制电路(3)包括与所述光电耦合器(21)、所述变压器(41)均连接的继电器(31)，所述继电器(31)与所述控制器(1)之间依次连接有继电器驱动芯片(32)、位移缓存器(33)，
所述继电器(31)还连接有供电电路(7)，所述供电电路(7)包括与所述继电器(31)依次连接的适配器(71)、市电输入端(72)。
4.根据权利要求3所述的一种智能充电控制系统，其特征在于，所述控制器(1)还连接有显示电路(8)，所述显示电路(8)包括数码管(81)，所述数码管(81)与所述控制器(1)之间依次连接有显示驱动芯片(82)、显示接口(83)。
5.根据权利要求4所述的一种智能充电控制系统，其特征在于，所述电压比较器(22)与所述控制器(1)之间连接有第二电子开关(9)。
6.根据权利要求5所述的一种智能充电控制系统，其特征在于，所述控制器(1)还连接有充值模块(10)、通信模块(11)、按键模块(12)、语音播报模块(13)、报警模块(14)、扩展接口(15)、温度传感器(17)、外围电路(18)，
所述充值模块(10)包括均与所述控制器(1)连接的IC卡读写电路(101)、投币器电路(102)，所述IC卡读写电路(101)包括与所述显示接口(83)连接的IC卡读写器(1011)，
所述通信模块(11)具体为2G通信模块或4G通信模块。
7.根据权利要求6所述的一种智能充电控制系统，其特征在于，所述控制器(1)还连接有电源模块(16)，所述电源模块(16)包括电压输入端(161)，所述电压输入端(161)连接有第一电压转换电路(162)、第二电压转换电路(163)，所述第一电压转换电路(162)连接有第三电压转换电路(164)，
所述电压输入端(161)与所述继电器(31)、所述继电器驱动芯片(32)、所述显示接口(83)、所述投币器电路(102)均连接，
所述第一电压转换电路(162)与所述控制器(1)、所述位移缓存器(33)、所述端口识别电路(2)、所述电压比较器(22)均连接，
所述第二电压转换电路(163)与所述通信模块(11)连接，
所述第三电压转换电路(164)与所述显示接口(83)、所述IC卡读写电路(101)均连接。
8.根据权利要求7所述的一种智能充电控制系统，其特征在于，所述控制器(1)的具体型号为STC15W4K56S4_64，所述光电耦合器(21)的具体型号为PC817，所述第一电子开关(43)的具体型号为CD4051，所述继电器(31)的具体型号为CD4051，所述继电器驱动芯片(32)的具体型号为ULN2003，所述位移缓存器(33)的具体型号为74HC595，所述显示驱动芯片(82)的具体型号为TM1640，所述第二电子开关(9)的具体型号为CD4051。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于充电控制系统技术领域，涉及一种智能充电控制系统。
背景技术
现有充电站，普遍利用多路分别计时充电的技术方案，多路插座端口可以同时使用，用户连接充电器后，需要根据插座端口号，在充电站面板上选择按键，启动充电电路。开始充电后，充电站主控板根据用户投币或刷卡计费情况，进行计时充电，到达设定时间后停止充电。基于以上技术方案，虽然现有充电站解决了基本的充电问题，但是并不能实现插座端口连接的自动识别，需要手动操作选择，操作繁琐，在充电过程中，不会对充电功率进行检测，容易出现电池过充电的情况，缩短电池的使用寿命，并且存在火灾隐患。
实用新型内容
本实用新型提出一种智能充电控制系统，解决了现有技术中不能实现插座端口连接的自动识别，需要手动操作选择，操作繁琐的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种智能充电控制系统，包括：
控制器，所述控制器连接有端口识别电路、继电器开关控制电路、功率检测电路，所述端口识别电路连接有负载端口，所述负载端口与所述继电器开关控制电路、所述功率检测电路均连接，
所述端口识别电路包括与所述继电器开关控制电路、所述负载端口均连接的光电耦合器，所述光电耦合器通过电压比较器与所述控制器连接。
作为进一步的技术方案，所述功率检测电路包括与所述继电器开关控制电路、所述负载端口均连接的变压器，所述变压器通过整流电路连接有第一电子开关，所述第一电子开关与所述控制器连接，
所述变压器还通过第一二极管与所述光电耦合器连接。
作为进一步的技术方案，所述继电器开关控制电路设置有若干路，所述继电器开关控制电路包括与所述光电耦合器、所述变压器均连接的继电器，所述继电器与所述控制器之间依次连接有继电器驱动芯片、位移缓存器，
所述继电器还连接有供电电路，所述供电电路包括与所述继电器依次连接的适配器、市电输入端。
作为进一步的技术方案，所述控制器还连接有显示电路，所述显示电路包括数码管，所述数码管与所述控制器之间依次连接有显示驱动芯片、显示接口。
作为进一步的技术方案，所述电压比较器与所述控制器之间连接有第二电子开关。
作为进一步的技术方案，所述控制器还连接有充值模块、通信模块、按键模块、语音播报模块、报警模块、扩展接口、温度传感器、外围电路，
所述充值模块包括均与所述控制器连接的IC卡读写电路、投币器电路，所述IC卡读写电路包括与所述显示接口连接的IC卡读写器，
所述通信模块具体为2G通信模块或4G通信模块。
作为进一步的技术方案，所述控制器还连接有电源模块，所述电源模块包括电压输入端，所述电压输入端连接有第一电压转换电路、第二电压转换电路，所述第一电压转换电路连接有第三电压转换电路，
所述电压输入端与所述继电器、所述继电器驱动芯片、所述显示接口、所述投币器电路均连接，
所述第一电压转换电路与所述控制器、所述位移缓存器、所述端口识别电路、所述电压比较器均连接，
所述第二电压转换电路与所述通信模块连接，
所述第三电压转换电路与所述显示接口、所述IC卡读写电路均连接。
作为进一步的技术方案，所述控制器的具体型号为STC15W4K56S4_64，所述光电耦合器的具体型号为PC817，所述第一电子开关的具体型号为CD4051，所述继电器的具体型号为CD4051，所述继电器驱动芯片的具体型号为ULN2003，所述位移缓存器的具体型号为74HC595，所述显示驱动芯片的具体型号为TM1640，所述第二电子开关的具体型号为CD4051。
本实用新型使用原理及有益效果为：
1、本实用新型中的控制器连接有端口识别电路、继电器开关控制电路、功率检测电路，端口识别电路、继电器开关控制电路、功率检测电路均与负载端口连接，负载端口用于与待充电车辆的充电器连接，端口识别电路用于检测负载端口上是否连接有充电器，并将检测信号传输至控制器，实现自动识别负载端口是否连接充电器，继电器开关控制电路用于控制是否向负载端口供电，当端口识别电路检测到负载端口上连接有充电器时，将检测信号传输至控制器，控制器通过控制继电器开关控制电路导通，向负载端口供电，不需要人工操作选择所连接端口对应的按键，操作更简单，充电更方便。功率检测电路用于监测充电功率，并将监测信号传输至控制器，当监测到充电功率大于最大设定功率后，通过控制继电器开关控制电路停止供电，防止引发安全事故，当监测到功率过小，即电池已经充满电后，停止供电，实现充满自动停止供电。
端口识别电路包括光电耦合器，光电耦合器通过电压比较器与控制器连接，光电耦合器电压输出端的电压会传输至电压比较器与参考电压进行对比，当负载端口上连接充电器时，光电耦合器导通，光电耦合器电压输出端的电压就会发生改变，通过电压比较器监测到输出电压值的变化，从而判定该负载端口上连接有充电器，实现对负载端口是否连接充电器的自动识别，充电更方便，解决了现有技术中不能实现插座端口连接的自动识别，需要手动操作选择，操作繁琐的问题。
2、本实用新型中的功率检测电路包括变压器，变压器与继电器开关控制电路、负载端口均连接，因此变压器可以检测到负载端口处的电压值，变压器通过整流电路连接有第一电子开关，第一电子开关与控制器连接，因此变压器将检测的电压值依次经过整流电路、第一电子开关传输至控制器，实现对充电功率的监测，当监测到充电功率大于最大设定功率后，通过控制继电器开关控制电路停止供电，防止引发安全事故，当监测到功率过小，即电池已经充满电后，停止供电，实现充满自动停止供电。
3、本实用新型中的继电器开关控制电路设置有若干路，端口识别电路、功率检测电路对应设置有相同路，实现多路供电且之间互不影响。继电器开关控制电路包括继电器，继电器与控制器之间依次连接有继电器驱动芯片、位移缓存器，当端口识别电路监测到对应的负载端口连接充电器时，控制器依次通过位移缓存器、继电器驱动芯片控制与该负载端口连接的继电器吸合，从而向该负载端口供电，实现自动供电，操作更加简单。
4、本实用新型中的控制器连接有显示电路，显示电路包括数码管，数码管与控制器之间依次连接有显示驱动芯片、显示接口，显示驱动芯片用于数码管的驱动控制，数码管用于显示连接充电器的负载端口的号码，当充电器拔出负载端口后，则取消显示。若有多个负载端口同时连接充电器时，则循环显示端口号，使得充电的状态更加直观，增强了本实用新型的便捷性。
5、本实用新型中的控制器还连接有充值模块，充值模块用于充值及支付，充值模块包括均与控制器连接的IC卡读写电路、投币器电路，IC卡读写电路用于充值、支付，投币器电路用于进行投币支付，支付方式可根据用户自身情况选择，便于不同类型的客户使用充电。通信模块用于控制器与服务器终端或手机终端连接，进行数据传输。语音播报模块用于语音播报用户IC卡卡内余额，用户在刷卡区刷卡显示余额的同时进行语音播报，使用状况更加直观，更便于用户的使用。
6、本实用新型中的控制器还连接有电源模块，电源模块包括电压输入端，电压输入端连接有第一电压转换电路、第二电压转换电路，第一电压转换电路连接有第三电压转换电路，电压输入端、第一电压转换电路、第二电压转换电路、第三电压转换电路对电压进行转换输出，以为电路中的各个模块进行供电，满足电路运行的供电需求，保证本实用新型可以稳定运行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型中控制器的电路原理图；
图2为本实用新型中端口识别电路的电路原理图；
图3为本实用新型中负载端口的电路原理图；
图4为本实用新型中电压比较器的电路原理图；
图5为本实用新型中继电器驱动芯片的电路原理图；
图6为本实用新型中位移缓存器的电路原理图；
图7为本实用新型中供电电路的电路原理图；
图8为本实用新型中显示电路的电路原理图；
图9为本实用新型中充值模块的电路原理图；
图10为本实用新型中语音播报模块的电路原理图；
图11为本实用新型中电源模块的电路原理图；
图12为本实用新型中第一电子开关的电路原理图；
图13为本实用新型的原理框图；
图中：1-控制器，2-端口识别电路，21-光电耦合器，22-电压比较器，3-继电器开关控制电路，31-继电器，32-继电器驱动芯片，33-位移缓存器，4-功率检测电路，41-变压器，42-整流电路，43-第一电子开关，5-负载端口，6-第一二极管，7-供电电路，71-适配器，72-市电输入端，8-显示电路，81-数码管，82-显示驱动芯片，83-显示接口，9-第二电子开关，10-充值模块，101-IC卡读写电路，1011-IC卡读写器，102-投币器电路，11-通信模块，12-按键模块，13-语音播报模块，14-报警模块，15-扩展接口，16-电源模块，161-电压输入端，162-第一电压转换电路，163-第二电压转换电路，164-第三电压转换电路，17-温度传感器，18-外围电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1～13所示，本实用新型提出的一种智能充电控制系统，包括：
控制器1，控制器1连接有端口识别电路2、继电器开关控制电路3、功率检测电路4，端口识别电路2连接有负载端口5，负载端口5与继电器开关控制电路3、功率检测电路4均连接，
端口识别电路2包括与继电器开关控制电路3、负载端口5均连接的光电耦合器21，光电耦合器21通过电压比较器22与控制器1连接。
本实用新型中的控制器1连接有端口识别电路2、继电器开关控制电路3、功率检测电路4，端口识别电路2、继电器开关控制电路3、功率检测电路4均与负载端口5连接，负载端口5用于与待充电车辆的充电器连接，端口识别电路2用于检测负载端口5上是否连接有充电器，并将检测信号传输至控制器1，实现自动识别负载端口是否连接充电器，继电器开关控制电路3用于控制是否向负载端口5供电，当端口识别电路2检测到负载端口5上连接有充电器时，将检测信号传输至控制器1，控制器1通过控制继电器开关控制电路3导通，向负载端口5供电，不需要人工操作选择所连接端口对应的按键，操作更简单，充电更方便。功率检测电路4用于监测充电功率，并将监测信号传输至控制器1，当监测到充电功率大于最大设定功率后，通过控制继电器开关控制电路3停止供电，防止引发安全事故，当监测到功率过小，即电池已经充满电后，停止供电，实现充满自动停止供电。
端口识别电路2包括光电耦合器21，光电耦合器21通过电压比较器22与控制器1连接，光电耦合器21电压输出端的电压会传输至电压比较器22与参考电压进行对比，当负载端口5上连接充电器时，光电耦合器21导通，光电耦合器21电压输出端的电压就会发生改变，通过电压比较器22监测到输出电压值的变化，从而判定该负载端口5上连接有充电器，实现对负载端口5是否连接充电器的自动识别，充电更方便，解决了现有技术中不能实现插座端口连接的自动识别，需要手动操作选择，操作繁琐的问题。
进一步，功率检测电路4包括与继电器开关控制电路3、负载端口5均连接的变压器41，变压器41通过整流电路42连接有第一电子开关43，第一电子开关43与控制器1连接，
变压器41还通过第一二极管6与光电耦合器21连接。
本实用新型中的功率检测电路4包括变压器41，变压器41与继电器开关控制电路3、负载端口5均连接，因此变压器41可以检测到负载端口5处的电压值，变压器41通过整流电路42连接有第一电子开关43，第一电子开关43与控制器1连接，因此变压器41将检测的电压值依次经过整流电路42、第一电子开关43传输至控制器1，实现对充电功率的监测，当监测到充电功率大于最大设定功率后，通过控制继电器开关控制电路3停止供电，防止引发安全事故，当监测到功率过小，即电池已经充满电后，停止供电，实现充满自动停止供电。
进一步，继电器开关控制电路3设置有若干路，继电器开关控制电路3包括与光电耦合器21、变压器41均连接的继电器31，继电器31与控制器1之间依次连接有继电器驱动芯片32、位移缓存器33，
继电器31还连接有供电电路7，供电电路7包括与继电器31依次连接的适配器71、市电输入端72。
本实用新型中的继电器开关控制电路3设置有若干路，端口识别电路2、功率检测电路4对应设置有相同路，实现多路供电且之间互不影响。继电器开关控制电路3包括继电器31，继电器31与控制器1之间依次连接有继电器驱动芯片32、位移缓存器33，当端口识别电路2监测到对应的负载端口5连接充电器时，控制器1依次通过位移缓存器33、继电器驱动芯片32控制与该负载端口5连接的继电器31吸合，从而向该负载端口5供电，实现自动供电，操作更加简单。
进一步，控制器1还连接有显示电路8，显示电路8包括数码管81，数码管81与控制器1之间依次连接有显示驱动芯片82、显示接口83。
进一步，电压比较器22与控制器1之间连接有第二电子开关9。
本实用新型中的控制器1连接有显示电路8，显示电路8包括数码管81，数码管81与控制器1之间依次连接有显示驱动芯片82、显示接口83，显示驱动芯片82用于数码管81的驱动控制，数码管81用于显示连接充电器的负载端口5的号码，当充电器拔出负载端口5后，则取消显示。若有多个负载端口5同时连接充电器时，则循环显示端口号，使得充电的状态更加直观，增强了本实用新型的便捷性。
进一步，控制器1还连接有充值模块10、通信模块11、按键模块12、语音播报模块13、报警模块14、扩展接口15、温度传感器17、外围电路18，
充值模块10包括均与控制器1连接的IC卡读写电路101、投币器电路102，IC卡读写电路101包括与显示接口83连接的IC卡读写器1011，
通信模块11具体为2G通信模块或4G通信模块。
本实用新型中的控制器1还连接有充值模块10，充值模块10用于充值及支付，充值模块10包括均与控制器1连接的IC卡读写电路101、投币器电路102，IC卡读写电路101用于充值、支付，投币器电路102用于进行投币支付，支付方式可根据用户自身情况选择，便于不同类型的客户使用充电。通信模块11用于控制器1与服务器终端或手机终端连接，进行数据传输。语音播报模块13用于语音播报用户IC卡卡内余额，用户在刷卡区刷卡显示余额的同时进行语音播报，使用状况更加直观，更便于用户的使用。
进一步，控制器1还连接有电源模块16，电源模块16包括电压输入端161，电压输入端161连接有第一电压转换电路162、第二电压转换电路163，第一电压转换电路162连接有第三电压转换电路164，
电压输入端161与继电器31、继电器驱动芯片32、显示接口83、投币器电路102均连接，
第一电压转换电路162与控制器1、位移缓存器33、端口识别电路2、电压比较器22均连接，
第二电压转换电路163与通信模块11连接，
第三电压转换电路164与显示接口83、IC卡读写电路101均连接。
本实用新型中的控制器1还连接有电源模块16，电源模块16包括电压输入端161，电压输入端161连接有第一电压转换电路162、第二电压转换电路163，第一电压转换电路162连接有第三电压转换电路164，电压输入端161、第一电压转换电路162、第二电压转换电路163、第三电压转换电路164对电压进行转换输出，以为电路中的各个模块进行供电，满足电路运行的供电需求，保证本实用新型可以稳定运行。
进一步，控制器1的具体型号为STC15W4K56S4_64，光电耦合器21的具体型号为PC817，第一电子开关43的具体型号为CD4051，继电器31的具体型号为CD4051，继电器驱动芯片32的具体型号为ULN2003，位移缓存器33的具体型号为74HC595，显示驱动芯片82的具体型号为TM1640，第二电子开关9的具体型号为CD4051。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920101191.9
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:13(河北)
授权编号:CN209730836U
授权时间:20191203
主分类号:H02J7/00
专利分类号:H02J7/00;G07F15/00
范畴分类:37P;
申请人:石家庄阎工科技有限公司
第一申请人:石家庄阎工科技有限公司
申请人地址:050000 河北省石家庄市高新区长江大道168号天山银河广场商务楼D座615室
发明人:阎增威
第一发明人:阎增威
当前权利人:石家庄阎工科技有限公司
代理人:任军培;李婷
代理机构:13130
代理机构编号:石家庄领皓专利代理有限公司 13130
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计