一种应用于电动自行车充电的智能插座的十路控制板的制作方法

1.本实用新型涉及电动自行车智能充电设施技术领域，特别涉及一种应用于电动自行车充电的智能插座的十路控制板。


背景技术：

2.电动自行车是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具，电动自行车作为交通代步工具已经普及；
3.现有电动自行车的充电设施技术，基本是投币或刷卡启停的，具备一般的保护功能，但是计费不方便，不能进行数据统计，不能实现远程操控等，体积较大，安装不方便，并且现有的产品不适合共享模式，使用不够方便，由于没有网络平台支持或者支持力度不够，导致保护参数单一固定、费率设置单一固定，不能够实现远程设置，不能够实现长时间无人值守和无人现场维护，此外外观结构多以钣金表现，粗大笨重，容易生锈等。为此，我们提出一种应用于电动自行车充电的智能插座的十路控制板。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种应用于电动自行车充电的智能插座的十路控制板，以解决背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种应用于电动自行车充电的智能插座的十路控制板，包括cpu微控制器、指示灯、彩色lcd接口、本地升级接口、温度检测器、计量检测模块、外部存储器、输出继电器、rs485电表通信接口、gprs通信接口和wifi通信接口，所述cpu微控制器分别与指示灯、彩色lcd接口、计量检测模块、外部存储器、输出继电器、rs485电表通信接口、gprs通信接口和wifi通信接口电性连接；所述本地升级接口、温度检测器、计量检测模块、外部存储器、输出继电器、rs485电表通信接口、gprs通信接口和wifi通信接口分别与cpu微控制器电性连接。
6.优选地，所述输出继电器中交流输出通过开关电路控制输出继电器来控制交流输出的通断，此为关键电路。
7.优选地，所述外部存储器具备外部flash和外部eeprom两种存储方式，外部flash可存储交易记录，事件，告警信息，充电过程等日志型数据；eeprom可以存储系统参数等参数型数据。
8.优选地，所述温度检测器使用ntc型热敏电阻，温度采集范围为
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50℃
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120℃，能够有效监测主板的温度。
9.优选地，所述指示灯具备2个可控指示灯接口和一个常亮指示灯接口，常用的指示灯为：测试、正常和故障。
10.优选地，所述彩色lcd接口主板支持串行彩色触控lcd电路，显示屏界面编辑由独立软件完成，具备彩色触控效果，同时具备语音播放功能。
11.优选地，所述本地升级接口主板具备本地程序升级的swd接口。
12.优选地，所述cpu微控制器连接手机端，所述手机端配置app程序和微信进入接口，可以注册用户、充值、查询设备、导航、扫码、启停充电、查询账单等功能。
13.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
14.本实用新型方案是一个具备完整控制链路的产品，具备电动自行车充电功能；具备计量计费功能；具备身份识别功功能，识别接口为当前主流的app扫码和微信扫码，具体优势如下；
15.1、本方案是一个具备产品共享使用的模式，适合共享与众筹模式，可以将自己的设备共享给大众使用，也可自己使用，既是使用者，也是运营者。
16.2、本方案是一个具备过压、欠压、过流、短路、充满自停、插头未插、插头意外拔出等保护功能的物联网充电产品，这些保护功能正好解决了现有的无序充电带来的各种威胁人身及财产安全隐患的痛点；
17.3、本方案是一个集成了十路充电接口可以同时可以充电的产品；
18.4、本方案是一个连接到后台，可以提供充电过程数据，可以监视控制的智能产品，这些充电数据可以为电池厂商及bms厂商的产品改进提供基础数据；
19.5、本方案是一个可以支持远程自动升级的产品，这样产品可以逐步增加新功能，远程自动升级，无需人工参与，节省大量人工成本；
20.6、本方案是一个具备app和微信充值、扫码的产品。可以达到无人值守、智能计费、自动停止的功能；
21.7、本方案所使用的后台具备多级管理系统，具备清分结算功能，使产品商用具备自动化管理条件。
附图说明
22.图1为本实用新型一种应用于电动自行车充电的智能插座的十路控制板的控制流程示意图。
具体实施方式
23.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.请参照图1所示，本实用新型为一种应用于电动自行车充电的智能插座的十路控制板，包括cpu微控制器、指示灯、彩色lcd接口、本地升级接口、温度检测器、计量检测模块、外部存储器、输出继电器、rs485电表通信接口、gprs通信接口和wifi通信接口，cpu微控制器分别与指示灯、彩色lcd接口、计量检测模块、外部存储器、输出继电器、rs485电表通信接口、gprs通信接口和wifi通信接口电性连接；本地升级接口、温度检测器、计量检测模块、外部存储器、输出继电器、rs485电表通信接口、gprs通信接口和wifi通信接口分别与cpu微控制器电性连接，控制效果加强；
27.输出继电器中交流输出通过开关电路控制输出继电器来控制交流输出的通断，此为关键电路，外部存储器具备外部flash和外部eeprom两种存储方式，外部flash可存储交易记录，事件，告警信息，充电过程等日志型数据；eeprom可以存储系统参数等参数型数据，温度检测器使用ntc型热敏电阻，温度采集范围为
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50℃
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120℃，能够有效监测主板的温度，指示灯具备2个可控指示灯接口和一个常亮指示灯接口，常用的指示灯为：测试、正常和故障，彩色lcd接口主板支持串行彩色触控lcd电路，lcd仅在调试时使用，显示屏界面编辑由独立软件完成，具备彩色触控效果，同时具备语音播放功能，本地升级接口主板具备本地程序升级的swd接口，cpu微控制器连接手机端，手机端配置app程序和微信进入接口，可以注册用户、充值、查询设备、导航、扫码、启停充电、查询账单等功能。
28.工作原理：本方案应用于电动自行车充电的智能插座的十路控制板，其中cpu是控制板的核心，用于控制完成充电流程，及相关的信号采集和保护动作，cpu及主要外围电路共同组成了控制板，利用手机app或者微信端口进行用户的身份识别和充电方式选择(比如自动充满、定时长充电、定费用充电、定电量充电)，将识别及充电方式信息发送给cpu，cpu通过控制输出继电器控制充电的启动和停止；
29.cpu启动以后，等待充电插头的插好，等待时间一般为10秒(时间长度可以通过后台设置)，然后进入充电阶段；在充电过程中控制板实时监测充电的电压、电流、电量、充电时间、主板温度、插头状态等，控制板对这些状态进行逻辑判断是否结束充电；当主板判断需要停止充电的条件(比如自动充满、定时到、插头被拔出等)满足后，主板自行停止充电，将充电记录和停止原因上送后台，同时将充电记录保存到本地，后台收到充电记录后推送充电停止及原因提示到手机app，及时进行费用计算和提醒用户充电状态。
30.当用户需要停止充电时，用户操作手机app，后台能够收到指令，并将指令发送到主板，主板执行停止动作，上送充电记录及停止原因到后台，后台同时将充电记录发送到手机app显示，这样就完成了一次充电动作。
31.以上是某一路接口充电的流程描述，该产品集成了十接口，每一路接口都有一个单独的二维码，可以同时进行充电操作，互不影响，集成度比较高；除了简单的充电过程操作，后台与主板还有很多交互的过程；系统参数设置功能，后台可以设置充电费率、电费费率、过流电流、短路电流、心跳时间间隔等等响应的参数，主板都有被查询和接收设置并保存本地的功能；此外还有充电记录查询功能、远程升级功能等。
32.本方案中，cpu核心控制器选用stm32f103，软件采用uc/os
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iii实时操作系统，计量检测模块主板使用了采集计量控制器att7053bu，从而获得充电的电压、电流、电量等信息，在电量值有变化的情况下，核心控制器将当前电量保存到本地eeprom中，从而实现了掉电保存的功能，插头检测时通过电流变化检测插头是否一直没有插好还是在充点过程中被
拔出，后台通信主板具备与gprs通信模块、wifi通信模块与管理平台进行通信，本方案系统可通过充电时充电数据的变化，按照一定策略，正在关键时刻，保护关键数据，保证掉电后能够记录最后状态参数，智能管理后台是将主板与app结合起来的一个平台，主板通过通信模块将数据上送到后台，同时接收后台的管理及控制，可以实现数据监视、行为控制、参数设置、自动保护等功能；手机端通过与后台的联系将后台数据展示到手机，同时将用户的指令通过后台传送给主板。
33.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。