CN103208845A - 智能充电管理终端及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充电监测领域，公开了一种智能充电管理终端及方法。该终端包括维护中心系统、查询中心系统、卡务中心系统、安全监控模块、计费模块、充电管理模块、配电监控模块、时钟电路、继电器驱动电路、继电器、一个以上充电机，市电输入端口，RS-485端口。本发明具有1）易操作性，仅需用户对应的设备上刷卡即可，操作简易、可靠；2）安全性，有过载保护和欠载断电功能，并通过烟雾检测和温度检测能够有效地防止火灾隐患及其他安全隐患；3）节能性，电瓶充满即断电，使用过程中拔掉充电器即断电的功能，不浪费能源，有效保护电瓶，延长使用寿命；4）专用性，具有自动识别充电器插入功能，从而杜绝其他非法电器使用。

Description

智能充电管理终端及其实现方法
技术领域
本发明涉及充电监测领域，更具体地涉及一种智能充电管理终端及其实现方法。
背景技术
随着社会的发展，“呼唤绿色环保”的时代，不但要求人们注重节约能源，更重要的是要求人们更加注重居住环境和绿色环保，以实现社会的可持续发展。电动车是世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求，加之新材料和新技术的发展，电动车进入了快速发展期。
电动车它是由蓄电池电瓶提供电能，由电动机直流、交流，串励、他励驱动的纯电动机动车辆。近年来，在我们得到了非常广泛的普及。目前国内的电瓶车主要用于观光载客、治安巡逻、搬运货物之用，电动观光车的主要用途是在公园、景区、休闲度假村、大学、医院、高尔夫球场、房地产公司等场所用作载客，电动巡逻车主要用途是在车站广场、人流密集场所进行治安巡逻，电动搬运车的主要用途是在工厂、港口码头、物流库房等。电动自行车对许多钟点工、运输员、业务员、快递员等而言，是他们重要的谋生工具；而对普通上班族来说，电动自行车也是他们目前选择的最流行的交通工具。
由于电动汽车的类型和用途存在多样化，因此车辆电池的配置及电池管理系统可能不一样，电池的电压等级包括：72V、144V、288V、336V 和384V 等，电池容量包括：10Ah以下、10-40Ah、40-80Ah、80-150Ah以及150Ah 以上。充电机作为电池组充电的能量补给装置，是充电过程的执行机构，充电机需要根据不同的电池组调整不同的充电电流、电压甚至充电方式。
定点设置充电站已经成为未来的发展方向，电动车在各个领域的使用规模不断壮大，使得能够及时充电、方便充电成为当下迫切需要解决的问题，对于充电的管理，充电方式的选择，自助充电的设置都应尽早提上日程，解决电动车的欠电状态下的导致无法正常使用的问题。
发明内容
1、本发明的目的。
本发明提出了一种智能充电管理终端及其实现方法，对电动车充电能够有效的监控和管理，保证电动车的正常使用。
2、本发明所采用的技术方案。
智能充电管理终端，包括维护中心系统、查询中心系统、卡务中心系统、安全监控模块、计费模块、充电管理模块、配电监控模块、时钟电路、继电器驱动电路、继电器、一个以上充电机，市电输入端口，RS-485端口；安全监控设备包括温度传感器、烟感传感器、报警电路，温度传感器和烟感传感器分别与报警电路相连；计费模块包括定电量计费模块、定金额计费模块分别与分时段计费模块相连，还包括充电插入识别子模块、过载保护子模块、欠载断电子模块、充电充满断电子模块、充电中断报警模块；配电监控模块控制继电器驱动电路，由继电器驱动电路驱动继电器连接自恢复保险丝，防止过载导致电机损坏。
智能充电管理方法，按照如下步骤进行：
步骤一、卡务中心系统启动，读卡终端读取用户卡信息，判断用户卡是否为正常用户卡，若不是正常用户卡，则通过显示屏和/或喇叭发出提示，若是正常用户卡则转为第二步；
步骤二、卡务中心系统判断卡内余额是否大于零，若卡内余额不大于零则由语音提示余额为零，若卡内余额大于零则跳转第三步；
步骤三、维护中心系统判断电动车的充电器规格是否符合标准，若充电器规格不符合标准则跳转第四步，若符合标准则跳转第五步；
步骤四、安全设备模块的烟雾传感器探测是否有烟雾产生，若探测到有烟雾产生则结束程序，若没有烟雾产生则返回第一步；
步骤五、计费模块记录卡号和余额，按照用户返回的信息设为定电量充电或定金额充电，开始充电，并由分时段计费模块进行分时段计费；
步骤六、设定充电完毕，充电管理模块检测电动车电池电量是否充满，若电动车电池电量充满，则结束；若电动车电池电量未充满，则跳转至步骤七；
步骤七、充电管理模块提示客户是否继续充电，若选择不充电则结束程序，若选择继续充电则返回步骤五。
3、本发明的有益效果。
1）易操作：仅需用户对应的设备上刷卡即可，操作简易、可靠。
2）安全性：有过载保护和欠载断电功能，充电器故障或电池故障，能立即断电，通过烟雾检测和温度检测能够有效地防止火灾隐患及其他安全隐患。
3）节能性：具有电瓶充满即断电，使用过程中拔掉充电器即断电的功能，不浪费能源，有效保护电瓶，延长使用寿命。
4）专用性：具有自动识别充电器插入功能，从而杜绝其他非法电器使用。
附图说明
图1智能充电管理终端结构图。
图2智能充电管理方法流程图。
具体实施方式
实施例
智能充电管理终端，包括维护中心系统、查询中心系统、卡务中心系统、安全监控模块、计费模块、充电管理模块、配电监控模块、DS1302时钟电路、继电器驱动电路、继电器、一个以上充电机，市电输入端口，RS-485端口；安全监控设备包括温度传感器、烟感传感器、报警电路，温度传感器和烟感传感器分别与报警电路相连，温度传感器采用非接触式温度传感器，烟感传感器的型号为JTY-GD-311；计费模块包括定电量计费模块、定金额计费模块分别与分时段计费模块相连，还包括充电插入识别子模块、过载保护子模块、欠载断电子模块、充电充满断电子模块、充电中断报警模块，欠载断电子模块采用欠电压继电器控制。
配电监控模块控制继电器驱动电路，继电器采用过电压继电器或过电流继电器，由继电器驱动电路驱动继电器连接自恢复保险丝，防止过载导致电机损坏。配电监控模块包括电量采集模块、电流采集模块为计量电路AD7755，由于AD7755内部除了ADC和滤波、相乘电路外都采用了数字电路，有效的消除了尖脉冲等干扰信号，使得它在恶劣的环境条件下仍能保持极高的正确度和稳定性。对单相回路中的电压、电流信号采样，计算出功率并积分将其转换为电能脉冲输出，CPU对来自AD7755输出端 CF的脉冲进行计量，计算出电能的累计用电量。电能与脉冲的关系为：W=M/C，式中的W为电能，单位为千瓦时，M为脉冲累计个数，C为电表脉冲常数，选取C=1600，每千瓦时为 1600个脉冲。RS485端口将数据传输到中心数据库，并通过中心数据库传输到监控中心，RS-485采用差分信号负逻辑，＋2V～＋6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。
读卡终端采用CPU卡及13.56MHz非接触式读卡器，CPU卡内的集成电路中带有微处理器CPU、存储单元，非接触式CPU卡芯片FM1208卡内的一款支持ISO14443 TypeA 协议的非接触CPU卡芯片，芯片工作频率为13.56MHz，工作距离不小于10CM，CPU指令兼容通用8051指令，内置8位CPU和硬件DES协处理器。接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路用于ISO14443A、ISO14443B、ISO15693、ISO7816兼容的应答器信号。数字部分处理ISO14443A、ISO14443B、ISO15693、ISO7816帧和错误检测（奇偶校验和CRC）。
充电机的端口还包括显示屏电路，显示屏电路和充电机端口之间还包括显示屏驱动电路。
智能充电管理方法，按照如下步骤进行：
步骤一、卡务中心系统启动，读卡终端读取用户卡信息，判断用户卡是否为正常用户卡，若不是正常用户卡，则通过显示屏和/或喇叭发出提示，若是正常用户卡则转为第二步；
步骤二、卡务中心系统判断卡内余额是否大于零，若卡内余额不大于零则由语音提示余额为零，若卡内余额大于零则跳转第三步；
步骤三、维护中心系统判断电动车的充电器规格是否符合标准，若充电器规格不符合标准则跳转第四步，若符合标准则跳转第五步；
步骤四、安全设备模块的烟雾传感器探测是否有烟雾产生，若探测到有烟雾产生则结束程序，若没有烟雾产生则返回第一步；
步骤五、计费模块记录卡号和余额，按照用户返回的信息设为定电量充电或定金额充电，开始充电，并由分时段计费模块进行分时段计费；
步骤六、设定充电完毕，充电管理模块充电过程中检测充电机温度是否大于阀值，如果温度小于阀值则转回步骤一，如果温度大于阀值则结束；充电管理模块检测电动车电池电量是否充满，若电动车电池电量充满，则结束；若电动车电池电量未充满，则跳转至步骤七；
步骤七、充电管理模块提示客户是否继续充电，若选择不充电则结束程序，若选择继续充电则返回步骤五。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1. 一种智能充电管理终端，其特征在于包括维护中心系统、查询中心系统、卡务中心系统、安全监控模块、计费模块、充电管理模块、配电监控模块、时钟电路、继电器驱动电路、继电器、一个以上充电机，市电输入端口，RS-485端口；安全监控设备包括温度传感器、烟感传感器、报警电路，温度传感器和烟感传感器分别与报警电路相连；计费模块包括定电量计费模块、定金额计费模块分别与分时段计费模块相连，还包括充电插入识别子模块、过载保护子模块、欠载断电子模块、充电充满断电子模块、充电中断报警模块；配电监控模块控制继电器驱动电路，由继电器驱动电路驱动继电器连接自恢复保险丝，防止过载导致电机损坏。
2. 根据权利要求1所述的智能充电管理终端及方法，其特征在于：所述的继电器采用过电压继电器或过电流继电器。
3. 根据权利要求1所述的智能充电管理终端及方法，其特征在于：配电监控模块包括电量采集模块、电流采集模块。
4. 根据权利要求1所述的智能充电管理终端及方法，其特征在于：通过RS485端口将数据传输到中心数据库，并通过中心数据库传输到监控中心。
5. 根据权利要求1所述的智能充电管理终端及方法，其特征在于：所述的欠载断电子模块采用欠电压继电器控制。
6. 根据权利要求1所述的智能充电管理终端及方法，其特征在于：所述的充电机的端口还包括显示屏电路。
7. 根据权利要求6所述的智能充电管理终端及方法，其特征在于：所述的显示屏电路和充电机端口之间还包括显示屏驱动电路。
8. 一种智能充电管理方法，其特征在于按照如下步骤进行：
步骤一、卡务中心系统启动，读卡终端读取用户卡信息，判断用户卡是否为正常用户卡，若不是正常用户卡，则通过显示屏和/或喇叭发出提示，若是正常用户卡则转为第二步；
步骤二、卡务中心系统判断卡内余额是否大于零，若卡内余额不大于零则由语音提示余额为零，若卡内余额大于零则跳转第三步；
步骤三、维护中心系统判断电动车的充电器规格是否符合标准，若充电器规格不符合标准则跳转第四步，若符合标准则跳转第五步；
步骤四、安全设备模块的烟雾传感器探测是否有烟雾产生，若探测到有烟雾产生则结束程序，若没有烟雾产生则返回第一步；
步骤五、计费模块记录卡号和余额，按照用户返回的信息设为定电量充电或定金额充电，开始充电，并由分时段计费模块进行分时段计费；
步骤六、设定充电完毕，充电管理模块检测电动车电池电量是否充满，若电动车电池电量充满，则结束；若电动车电池电量未充满，则跳转至步骤七；
步骤七、充电管理模块提示客户是否继续充电，若选择不充电则结束程序，若选择继续充电则返回步骤五。
9. 根据权利要求8所述的智能充电管理终端及方法，其特征在于：所述的第六步充电管理模块充电过程中检测充电机温度是否大于阀值，如果温度小于阀值则转回步骤一，如果温度大于阀值则结束。
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