CN109017421A - 一种共享充电桩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共享充电桩，其包括，通断执行单元，包括控制模块和通断模块，所述控制模块接收来自所述第一控制单元的第二信号，并根据所述第二信号向所述通断模块发送通断指令信号；以及，无线传输单元，所述无线传输单元包括通信模块和信号收发模块，所述通信模块与所述第一控制单元连接，并将来自所述第一控制单元的信号通过所述收发模块发送至处理单元；所述收发模块还能够接收来自所述处理单元的所述第一信号，并将所述第一信号通过所述通信模块发送至所述第一控制单元。本发明能够为电动车提供集中的户外充电场所，便于用户直接进行充电，无需室内向外引线，更加便捷、安全。

Description

一种共享充电桩

技术领域

本发明涉及电子通讯技术领域，特别是一种共享充电桩。

背景技术

电动车大量普及后，对于电动车的充电问题一直是个突出的问题。由于当下的住宅都趋于高层化，拥有电动车的住户若需充电一般只能将电动车推进自己房间，但由于大部分住户位于高层，携带电动车上楼只能通过电梯，因此来回携带非常不便。对于非高层的底层住宅用户，其往往会选择从楼上向下抛线，将插座引至户外地面进行充电，但是，插线板的私拉乱接、无人监控，以及长时间暴晒雨淋与墙壁摩擦等不良因素很容易发生安全事故。此外，由于向楼下引线充电，脱离视线，没有单独的过载保护措施，且当充电完成后，电路不能自动断电，使得电动车长期过充电，不仅缩短电瓶本身寿命，而且充电器过热，及易造成内部短路，这也是引发火灾事故的重要原因。此外，一般的小区业主充电大多在夜间，如果发生危险，那么危害更大。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的电动车充电方法中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中的一个目的是提供一种共享充电桩，其能够对充电线路进行实时功率监测，充满自停。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种共享充电桩，其包括，第一控制单元，所述第一控制单元接收第一信号，对其进行识别，并向通断执行单元发送第二信号；通断执行单元，包括控制模块和通断模块，所述控制模块接收来自所述第一控制单元的第二信号，并根据所述第二信号向所述通断模块发送通断指令信号；以及，无线传输单元，所述无线传输单元包括通信模块和信号收发模块，所述通信模块与所述第一控制单元连接，并将来自所述第一控制单元的信号通过所述收发模块发送至处理单元；所述收发模块还能够接收来自所述处理单元的所述第一信号，并将所述第一信号通过所述通信模块发送至所述第一控制单元。

作为本发明所述共享充电桩的一种优选方案，其中：所述通断执行单元还包括监测模块和转化模块，所述监测模块通过转化模块与所述控制模块建立联系；所述监测模块能够通过所述转化模块监测充电线路的功率，并将其所监测的线路功率信息发送至所述控制模块，所述控制模块内预先设定有功率阈值，并将所述线路功率信息与所述功率阈值进行比较，根据不同的比较结果控制通断模块的电路通断。

作为本发明所述共享充电桩的一种优选方案，其中：所述控制模块、监测模块、通断模块和转化模块共同形成一条通断控制支路，所述通断控制支路并列设置有至少一组；每组所述通断控制支路的通断模块上均连接一个插座，每个插座以及与其对应的通断模块共同串联在一条充电线路上。

作为本发明所述共享充电桩的一种优选方案，其中：所述通断执行单元还包括选择模块，所述选择模块与所述第一控制单元进行连接，且各条所述通断控制支路上的控制模块均能够通过所述选择模块与所述第一控制单元建立联系；所述选择模块接收来自所述第一控制单元的所述第二信号，并根据所述第二信号的指令与对应的控制模块进行连接。

作为本发明所述共享充电桩的一种优选方案，其中：各组所述通断控制支路均对应具有一个独一无二的识别码。

作为本发明所述共享充电桩的一种优选方案，其中：各个识别码均设置于其所对应的通断控制支路的插座外表面上，或者设置于该对应插座的附近位置。

作为本发明所述共享充电桩的一种优选方案，其中：所述识别码能够被智能终端扫描识别，所述智能终端与所述处理单元进行进行无线连接，且所述智能终端上安装有能够与所述处理单元进行数据传输的特定APP。

作为本发明所述共享充电桩的一种优选方案，其中：所述智能终端通过所述特定APP能够扫描并识别任一通断控制支路上的唯一的识别码，且该识别码被所述智能终端扫描识别之后，所述智能终端能够通过所述特定APP向所述处理单元发送开通或者关闭该识别码所对应插座的指令信号。

作为本发明所述共享充电桩的一种优选方案，其中：所述处理单元根据来自所述智能终端的指令信号，向所述无线传输单元发送所述第一信号，所述第一信号通过所述无线传输单元传至所述第一控制单元。

作为本发明所述共享充电桩的一种优选方案，其中：所述控制模块还将所述线路功率信息发送至所述第一控制单元，所述第一控制单元将所述线路功率信息通过所述无线传输单元发送至所述处理单元；所述智能终端能够通过所述特定APP访问所述处理单元内的所述线路功率信息。

本发明的有益效果：本发明能够为电动车提供集中的户外充电场所，便于用户直接进行充电，无需室内向外引线，更加便捷、安全。同时，本发明能够在为电动车充电的过程中实时监测线路的功率，当充电完成后即可切断电路，保证和维护了电动车电瓶的寿命，且能够防止外界因素对充电线路的干扰，防止安全事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明第一个实施例所述的通断执行单元工作原理示意图。

图2为本发明第一个实施例所述的15号、16号通断控制支路电路图。

图3为本发明第一个实施例所述的通断控制支路与火线连接电路图。

图4为本发明第二个实施例所述的多组并联通断控制支路示意图。

图5为本发明第二个实施例所述的通信模块电路图。

图6为本发明第二个实施例所述的选择模块与第一串口连接电路图。

图7为本发明第二个实施例所述的第一串口与第二串口连接示意图。

图8为本发明第二个实施例所述的选择模块与控制模块连接电路图。

图9为本发明第二个实施例所述的第一控制单元与第二串口连接电路图。

图10为本发明第三个实施例所述的计量单元连接示意图。

图11为本发明第三个实施例所述的强电电路系统图。

图12为本发明第四个实施例所述的智能充电监控系统示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

参照图1～3，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种共享充电桩。由图1可知，一种共享充电桩包括第一控制单元100和通断执行单元200，第一控制单元100用于控制各功能单元的信号处理和指令发送，通断执行单元200用于选择性地为各条充电线路的分支提供市电接通渠道。

具体的，本发明中的第一控制单元100为可以为单片机(微控制器)，如STM32F103R8T6，其能够接收第一信号，对其进行识别，并向通断执行单元200发送第二信号。此处的“第一信号”是指符合用户指令的，且用于接通充电线路的初始指令信号，其来源于服务器，由用户在终端上操作产生，并直接作用于第一控制单元100上。此处的“终端上操作”可以为扫描识别码(如二维码)，指令回传服务器；“第二信号”是指第一控制单元100根据第一信号的指令而向通断执行单元200发送的对应指令信号，用于命令通断执行单元200接通指定的充电线路。

通断执行单元200为用于具体执行充电线路通断状态的功能单元。进一步的，通断执行单元200包括控制模块201、监测模块202和通断模块203，通断模块203与控制模块201连接，同时通断模块203与控制模块201建立联系。本发明中的控制模块201为用于接收第一控制单元100指令并控制对应电路通断的单片机，如STM32F030F4P6，其内部设定有程序，包括：定时、测量功率、控制电路通断以及接收和处理来自主板的命令；监测模块202用于实时监测充电线路的功率，获得线路功率信息，并向控制模块201实时反馈，其可以采用互感器，如：ZHT102精密微型电流互感器；通断模块203用于接收控制模块201的指令，并直接决定充电线路的通断，其可以采用继电器，如：922-12VDC-SL-A。实际中，通断模块203设置于充电线路(220V市电)上，且其还外接有一个插座600，用于提供电动车等机械设备进行充电。

进一步的，当监测模块202采用互感器时，通断执行单元200还需要包括转化模块204，监测模块202向控制模块201反馈充电线路功率信息的过程，需要经过转化模块204得以实现，即：监测模块202通过转化模块204与控制模块201进行连接，监测模块202所获得的监测电路电流，经过转化模块204的识别转化即可测得功率信息，并将其反馈给控制模块201。本发明中的转化模块204可以采用功率计量芯片，如：HLW8012。

控制模块201接收来自第一控制单元100的第二信号，并根据第二信号的内容向通断模块203发送通断指令信号，此处的“通断指令信号”为命令通断模块203接通充电线路的信号。与此同时，监测模块202通过转化模块204开始实时监测线路功率信息，并通过转化模块204与控制模块201建立联系，将线路功率信息实时发送至控制模块201。控制模块201的内部预先设定有功率阈值以及逻辑判断的程序，来自监测模块202的线路功率信息进入控制模块201时，控制模块201通过逻辑判断程序将线路功率信息与功率阈值进行比较，并根据不同的比较结果向通断模块203发送不同的“通断指令信号”，从而控制通断模块203的电路通断，例如：设定功率阈值为10W，实际中表示当充电线路的功率降至10W及以下时，电动车充电几近或已经完成；当充电线路的功率仍在10W以上时，电动车充电仍未完成。因此，当电路对电动车充电，若监测到的功率小于功率阈值时，控制模块201向通断模块203发送断开的命令，若监测到的功率小于功率阈值时，则保持继续充电状态。

本发明中的“线路功率信息”是指充电线路的工作功率，可以通过此电路中电压与电流的乘积来确定，其中的电压值为居民电压标准，监测模块202主要监测电流信息，以此实时监测功率信息。

本实施例中的控制模块201、监测模块202、通断模块203和转化模块204可以并列同时设置有多组(每组均为能够进行独立工作的通断控制支路)，且每个通断模块203均对应串联一个插座600，如图1，仅以其中一条通断控制支路进行示意。来自220V市电的充电线路，其火线穿过每一个监测模块202(便于监测模块202对该线路的电流监测)，并连接到此支路的通断模块203上，最后通过通断模块203与每个对应的插座600进行连接，此处的“连接”还包括串联的保险丝S、接线端子J。如图1中粗线所表示的火线，其“连接”方式具体为：通断模块203外接保险丝S，保险丝S再连接到一个接线端子J上，最后由该接线端子J引出火线，并结合一根零线共同连接到一个插座600上。较佳的，接线端子J可以具有两个接口，即：每一个接线端子J可以同时对接两条通断控制支路、外接两个插座600。

本发明可以设定16组彼此互相并联的通断控制支路，并依次进行排号1～16(对应16组并列的控制模块201、监测模块202、通断模块203、转化模块204以及插座600)。而本实施例则列举最后两组通断控制支路(15号、16号)进行电路连接说明，如下：

控制模块201为相应的15号单片机和16号单片机，如图2所示(上面的是15号单片，下面的是16号单片机)，其中15号单片机包括引脚9(CH15)、引脚14(Frq15)；16号单片机包括引脚9(CH16)、引脚14(Frq16)。转化模块204为相应的15号功率计量芯片和16号功率计量芯片，其中的引脚6(Frq15)为15号功率计量芯片的片选引脚，引脚6(Frq16)为16号功率计量芯片的片选引脚。

15号单片机的引脚9(CH15)以及16号单片机的引脚9(CH16)分别与对应的两个通断模块203(15号继电器和16号继电器)进行连接。

15号单片机的引脚14(Frq15)通过15号功率计量芯片的引脚6(Frq15)对15号功率计量芯片进行片选，与其形成连接；16号单片机的引脚14(Frq16)通过16号功率计量芯片的引脚6(Frq16)对16号功率计量芯片进行片选，与其形成连接。此外，如图2所示，15号功率计量芯片和16号功率计量芯片还分别具有各自的引脚1和引脚2，且两者分别通过其各自的引脚1和引脚2与对应的两个监测模块202(15号互感器和16号互感器)分别进行连接。

本发明说明书的附图中，引脚编号相同的两个引脚为互相连接(如：16号单片机的引脚14的编号为Frq16、而16号功率计量芯片的引脚6的编号为Frq16，两者引脚编号相同，即互相连接)。

参照图4～9，为本发明第二个实施例，该实施例不同于上一个实施例的是：所述共享充电桩还包括无线传输单元400。

如图4，在上一个实施例中，所述共享充电桩包括第一控制单元100和通断执行单元200，第一控制单元100用于控制各功能单元的信号处理和指令发送，通断执行单元200用于选择性地为各条充电线路的分支提供市电接通渠道。

具体的，第一控制单元100能够接收第一信号，对其进行识别，并向通断执行单元200发送第二信号。通断执行单元200为用于具体执行充电线路通断状态的功能单元，其包括控制模块201、监测模块202、通断模块203和转化模块204。通断模块203与控制模块201连接，监测模块202通过转化模块204与控制模块201进行连接。实际中，通断模块203设置于充电线路上，且其还外接有一个插座600，用于提供电动车等机械设备进行充电。

本实施例中的控制模块201、监测模块202、通断模块203和转化模块204可以并列同时设置有多组，且每个通断模块203均对应串联一个插座600。

如图5，在本实施例中，无线传输单元400包括通信模块401和信号收发模块402，其中的通信模块401可以采用GPRS模块(如2G模块)进行无线通讯，信号收发模块402为用于直接收发信号的天线。通信模块401与第一控制单元100连接，且通信模块401外接收发模块402。具体的，通信模块401上具有引脚10(PWER)、引脚7(USART1_RXD)、引脚6(USART1_TXD)和引脚1(VIO2V8)；相应的，第一控制单元100包括引脚41(PWER)、引脚42(USART1_RXD)、引脚43(USART1_TXD)和引脚44(VIO2V8)，并按顺序与上述通信模块401的四个引脚一一对应连接。其中，第一控制单元100上的引脚41(PWER)为2G模块使能引脚；引脚42(USART1_RXD)为第一控制单元100接收来自2G模块的数据的引脚；引脚43(USART1_TXD)为第一控制单元100向2G模块发送数据的引脚；引脚44(VIO2V8)为2G模块状态监测引脚。

此外，如图4，所述共享充电桩还能够与处理单元500进行信息传输，此处的处理单元500为服务器，负责存储用户的账户信息、充电装置的地址信息、充电装置各个插座600的通断信息、充电时长信息、线路功率信息等相关属性资料，并能够处理来自共享充电桩的服务请求，向其发送指令信号。通信模块401与第一控制单元100连接，并能够将来自第一控制单元100的信号通过收发模块402发送至处理单元500；收发模块402还能够接收来自处理单元500的信号(此信号也为第一信号)，并将其通过通信模块401发送至第一控制单元100。

具体的，第一控制单元100将其所接收到的用户身份信息和接触信息通过无线传输单元400发送至处理单元500，而处理单元500根据身份信息和接触信息向第一控制单元100发送第一信号，此处的“第一信号”包含接通充电线路的指令。随后，第一控制单元100再根据处理单元500发送来的第一信号向控制模块201发送第二信号，此处的“第二信号”是指第一控制单元100根据第一信号的指令而向通断执行单元200发送的对应指令信号。

此外，来自监测模块202的线路功率信息，在反馈给控制模块201之后，控制模块201还将线路功率信息以及上述实施例中的充电计时数据进行统一、实时发送至第一控制单元100，最后第一控制单元100将线路功率信息和充电计时数据通过无线传输单元400发送至处理单元500进行存储和共享。

由上述实施例可知，本实施例中的控制模块201、监测模块202、通断模块203和转化模块204可以并列同时设置有多组(每组均为能够进行独立工作的通断控制支路)，且每个通断模块203均对应串联一个插座600。此处需要注意的是：当通断控制支路同时具有多组的时候，通断执行单元200还包括选择模块205，此处的选择模块205为模拟开关，如CD4067。选择模块205与第一控制单元100进行连接，且各个通断控制支路的控制模块201均能够通过选择模块205与第一控制单元100建立联系——选择模块205接收来自第一控制单元100的第二信号，并根据第二信号，与对应的控制模块201进行接通。如：第二信号的命令内容为指定2#插座的接通指令，则第二信号传至选择模块205时，选择模块205将与2#插座所对应的控制模块201建立联系，接通2#插座。同时，来自控制模块201的实时反馈信息(如线路功率信息、充电计时数据等)通过选择模块205反向发送至第一控制单元100。其具体过程如下：

如图6、8，选择模块205包括第一模拟开关205a和第二模拟开关205b。本发明可以设定16组彼此互相并联的通断控制支路，并依次进行排号1～16，每条通断控制支路上的控制模块201均包括各自的一个数据接收引脚和一个数据发送引脚[如：15号单片机上包括引脚18(CH15_TX)、引脚17(CH15_RX)；16号单片机上包括引脚18(CH16_TX)、引脚17(CH16_RX)]。

本发明中的第一模拟开关205a用于第一控制单元100向各个控制模块201发送数据的选择性接通、第二模拟开关205b用于各个控制模块201向第一控制单元100反馈数据的选择性接通。以15号、16号通断控制支路为例：第一模拟开关205a上包括引脚8(CH15_TX)，其通过引脚8(CH15_TX)与15号单片机的引脚18(CH15_TX)进行连接；第一模拟开关205a上还包括引脚9(CH16_TX)，其通过引脚9(CH16_TX)与16号单片机的引脚18(CH16_TX)进行连接……依此规律，第一模拟开关205a上对应于16条通断控制支路具有16个引脚，每个引脚对应连接一个单片机，用于向该单片机发送数据(设第一模拟开关205a上的某一引脚为“CH？_TX”，其与“？号单片机”的引脚“CH？_TX”进行连接，此处的“？”为通断控制支路的某一编号，如1～16当中的其中一个)。

对应于上述的15号单片机、16号单片机，第二模拟开关205b分别包括引脚8(CH15_RX)、引脚9(CH16_RX)。其中，15号单片机的引脚17(CH15_RX)与第二模拟开关205b的引脚8(CH15_RX)连接。来自第一控制单元100的指令信号能够通过第一模拟开关205a的引脚8(CH15_TX)发送至15号单片机的引脚18(CH15_TX)的同时，15号单片机还可以将线路功率信息等数据通过引脚17(CH15_RX)发送至第二模拟开关205b的引脚8(CH15_RX)，最后反馈给第一控制单元100。与之相同的：16号单片机的引脚17(CH16_RX)与第二模拟开关205b的引脚9(CH16_RX)连接。来自第一控制单元100的指令信号能够通过第一模拟开关205a的引脚9(CH16_TX)发送至16号单片机的引脚18(CH16_TX)的同时，16号单片机还可以将线路功率信息等数据通过引脚17(CH16_RX)发送至第二模拟开关205b的引脚9(CH16_RX)，最后反馈给第一控制单元100。依照上述规律，第二模拟开关205b上对应于16条通断控制支路具有16个引脚，每个引脚也对应连接一个单片机，用于各个单片机向第二模拟开关205b反向发送线路功率信息等数据，以反馈给第一控制单元100(设第二模拟开关205b上的某一个引脚为“CH？_RX”，其与“？号单片机”的引脚“CH？_RX”进行连接，此处的“？”为通断控制支路的某一编号，如1～16当中的其中一个)。

综上所述，本发明中的通断控制支路可以并列设置有多组(并联)，选择模块205用于对接其中任一支路，并进行数据的往返传送。因此，当通断控制支路设置的组数比较多的时候，通断执行单元200的整体电路体积相对较大，因此可以单独将通断执行单元200集成在一块电路板上，形成专门用于控制各条支路上插座600的“从板”，“从板”上的每个通断模块203对应一个插座600。同时，剩余的第一控制单元100和无线传输单元400可以同时集成在另一块电路板上，形成用于控制各个单元组分的“主板”。在本发明中，“主板”与“从板”之间通过排线P进行连接，作为两者之间的供电传输接口和通讯传输接口(实质上为第一控制单元100与通断执行单元200之间的连接)。

进一步的，如图7，“从板”上具有第一串口P-1，第一串口P-1与选择模块205连接；“主板”上具有第二串口P-2，第二串口P-2与第一控制单元100连接。排线P的一端与第一串口P-1连接，另一端与第二串口P-2连接，从而使得排线P将通断执行单元200与第一控制单元100之间建立了联系。

具体的，如图6，第一串口P-1包括引脚1(USART1_TX)、引脚2(USART1_RX)。相应的，第一模拟开关205a具有引脚1(USART1_TX)，第一模拟开关205a通过其引脚1(USART1_TX)与第一串口P-1的引脚1(USART1_TX)连接；同时，第二模拟开关205b具有引脚1(USART1_RX)，第二模拟开关205b通过其引脚1(USART1_RX)与第一串口P-1的引脚2(USART1_RX)连接。来自第一控制单元100的指令信号经过排线P后传至第一串口P-1，并从第一串口P-1的引脚1(USART1_TX)传入第一模拟开关205a的引脚1(USART1_TX)，第一模拟开关205a接通对应的一条通断控制支路的同时，控制模块201将线路功率信息等数据反向传至第二模拟开关205b，并通过第二模拟开关205b的引脚1(USART1_RX)再次将线路功率信息等数据传送至第一串口P-1的引脚2(USART1_RX)，最终通过排线P发送至第一控制单元100。

再次，如图9，第二串口P-2包括引脚1(USART2_TX)、引脚2(USART2_RX)。相应的，第一控制单元100包括引脚16(USART2_TX)、引脚17(USART2_RX)。第二串口P-2的引脚1(USART2_TX)、引脚2(USART2_RX)分别与第一控制单元100的引脚16(USART2_TX)、引脚17(USART2_RX)进行连接。此处的引脚16(USART2_TX)用于第一控制单元100向第二串口P-2发送指令信号(指令信号随后通过排线P到达第一串口P-1)；引脚17(USART2_RX)用于第一控制单元100接收来自第二串口P-2的线路功率信息等数据(线路功率信息等数据来自第一串口P-1，并通过排线P到达第二串口P-2)。

参照图10、11，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于第二个实施例的是：所述共享充电桩还包括强电部分，即插座600所在的充电线路。

上述实施例中所述的部分主要为数据通讯的弱电部分，包括“主板”上的第一控制单元100、无线传输单元400，以及“从板”上的通断执行单元200。

如图10，第一控制单元100能够接收第一信号，对其进行识别，并向通断执行单元200发送第二信号。通断执行单元200包括控制模块201、监测模块202、通断模块203、转化模块204和选择模块205，通断模块203与控制模块201连接，监测模块202通过转化模块204与控制模块201进行连接，控制模块201通过选择模块205与第一串口P-1连接，第一控制单元100与第二串口P-2连接，而第一串口P-1与第二串口P-2之间通过排线P连接。本发明中的选择模块205包括第一模拟开关205a和第二模拟开关205b。无线传输单元400包括通信模块401和信号收发模块402，通信模块401与第一控制单元100连接，且通信模块401外接收发模块402。通信模块401能够将来自第一控制单元100的信号通过收发模块402发送至处理单元500；收发模块402还能够接收来自处理单元500的信号，并将其通过通信模块401发送至第一控制单元100。

如图11，所述共享充电桩的强电部分包括插座600、计量单元700、开合单元900、变压单元1000、连接单元和节点单元。其中的计量单元700用于计算充电所消耗的电能；开合单元900用于控制强电电路的通断、保护电路，其可以采用漏电保护器，为电路的总开关；变压单元1000用于电路变压，将某一电压转换成适合用电设备需求的特定电压，其可以采用开关电源；连接单元为强电电路的电线，即本发明中所述的通断模块203与插座600所串联的充电线路；节点单元为各个接线端子。具体如下：

计量单元700包括计量模块701和读取模块702，计量模块701用于显示消耗电能的数据，其可以采用电表，如485电表；读取模块702采用低功耗收发器芯片，如SP3485EN。读取模块702被集成于“主板”上，并与第一控制单元100连接，而读取模块702的引脚通过接线端子引出电线与计量模块701连接，计量模块701将消耗电能的数据通过读取模块702传送至第一控制单元100。

连接单元包括零线N和火线L，本发明中零线N包括第一零线N1、第二零线N2、第三零线N3、第四零线N4、第五零线N5和第六零线N6；火线L包括第一火线L1、第二火线L2、第三火线L3、第四火线L4、第五火线L5和第六火线L6。其中的第一零线N1与第二零线N2为接通市电的插头线，其外端具有插头C，能够接通220V的市电，内端与开合单元900连接。开合单元900通过第二零线N2和第二火线L2与计量单元700连接，计量单元700具有四个接线端，第二火线L2从左起第一个接线端进入，第二零线N2从左起第三个接线端进入。

节点单元包括第一接线端子J1和第二接线端子J2。计量单元700的左起第二个接线端引出第三火线L3接到第一接线端子J1上，同时还从第一接线端子J1上再引出第四火线L4接到通断执行单元200，以连接其所对应的插座600(当通断控制支路并联有多条时，第四火线L4的外端也相应地具有多条并联的火线支路，每条支路上的火线均穿过该支路上的监测模块202，并连接到对应的通断模块203上，每个通断模块203还对应一个接线端子J的接口，每个接线端子J的接口与通断模块203之间还设有保险丝S，最后插座600的火线接到该接线端子J的接口上，实现插座600与通断模块203的连接，形成插座600的火线通路)。但此时的插座600还差一条相对的零线，因此，从计量单元700的左起第四个接线端引出第三零线N3，接到此插座600上，每个插座600的接线至此完成。

第一接线端子J1上还引出一条第五火线L5到变压单元1000上，同时，计量单元700的左起第四个接线端还引出第四零线N4至第二接线端子J2，第二接线端子J2还引出第五零线N5至变压单元1000。因此，变压单元1000在具备第五火线L5和第五零线N5的前提下，具备正常工作电压。变压单元1000将电压进行降低后，通过第六火线L6和第六零线N6连接到“主板”的接线端子上，为主板上各元器件的工作进行供电。最后“主板”还能够通过排线P(图11中以B1表示“主板”、以B2表示“从板”)向“从板”提供工作所需电能。需要注意的是：本发明中的第一接线端子J1和第二接线端子J2均设置于“从板”上。

综上所述，本发明所述的共享充电桩包括第一控制单元100、通断执行单元200、无线传输单元400、插座600、计量单元700、开合单元900、变压单元1000、连接单元和节点单元等，此外，共享充电桩还包括箱体，较佳的，所述箱体为能够开启的铁皮空心箱体。

“主板”、“从板”、计量单元700、开合单元900、变压单元1000均固定于箱体的内部；收发模块402通过电线与通信模块401连接，并伸出箱体的外部，用于捕捉和发送信号；插座600伸出箱体外部，用于引线充电；第一零线N1和第二零线N2及其末端的插头C也外伸出箱体，用于引进电源。

参照图12，为本发明的第四个实施例，该实施例提供一种共享充电桩的使用和充电方式，即扫描识别码充电的方式。扫描识别码充电需要通过智能终端800的操作实现。

本发明中的共享充电桩具有多个(至少一组)并联的通断控制支路，每组通断控制支路的通断模块203上均外接一个插座600，该插座600也对应一条充电线路。

进一步的，各组通断控制支路均对应具有一个独一无二的识别码，每个识别码都代表其所属通断控制支路的独有编码信息，且其能够被智能终端800扫描识别。因此通过智能终端800扫描任一识别码，即可识别该通断控制支路。

为便于用户将各个识别码与其所属的断控制支路进行一一对应，各个识别码均设置于其所对应的插座600外表面上，或者设置于该对应插座600的附近位置(便于用户直接对应察觉到的位置，如插座600边，墙面上靠近插座600的地方……)，或者设置于共享充电桩的外部箱体上等等。较佳的，为便于用户的更好对应，防止错乱，可以将识别码直接设置在其所对应的插座600外面板上。本发明中的识别码为用于记录数据符号信息的图形标识符(如二维码、条形码)，其能够被智能终端800扫描识别。

本发明中的智能终端800为安装有特定APP、具有扫码识别功能、且能够与处理单元500进行无线连接的手机或平板等电子设备。智能终端800通过特定APP能够扫描并识别任一通断控制支路上的唯一的识别码。此处的“特定APP”能够通过智能终端800与处理单元500进行数据传输，处理单元500能够实时向智能终端800传递线路功率信息、充电量信息、充电时长信息等必要数据；智能终端800能够通过特定APP查看上述的必要数据，并通过在特定APP上的操作向处理单元500发送操作指令。

因此结合上述内容，扫描识别码充电过程具体如下：

用安装有上述特定APP的智能终端800对准某一空闲的插座600上的识别码进行扫码识别，当此插座600的编码信息被识别调取之后，可以通过智能终端800向处理单元500发送成功扫描该空闲插座600并进行接通充电的指令信号，而处理单元500则根据此指令信号，向传输单元400发送第一信号，此处的“第一信号”特指接通被扫描空闲插座600的指令信号。最终该第一信号被第一控制单元100所接收。

第一控制单元100在收到来自处理单元500的第一信号之后，能够通过排线P向选择模块205发送第二信号，用于命令通断执行单元200接通指定的充电线路。第二信号使得第一模拟开关205a接通对应的控制模块201，控制模块201根据第二信号的内容向通断模块203发送通断指令信号，接通此支路的充电线路及其外接的对应插座600，此时即可将电动车充电插头插入此插座600中进行充电。与此同时，监测模块202能够实时获得电路电流，经过转化模块204的信号转化测得功率信息，并将此线路功率信息实时反馈给控制模块201。由于控制模块201的内部预先设定有功率阈值以及逻辑判断的程序，其能够通过逻辑判断程序将线路功率信息与功率阈值进行比较，并根据不同的比较结果向通断模块203发送不同的“通断指令信号”，从而控制通断模块203的电路通断，实现充电过程的功率监测与线路保护，充满自停，防止过载。

同时，上述控制模块201接收到线路功率信息之后，还通过第二模拟开关205b进入排线P，再由排线P反向回传到第一控制单元100，最后在通过传输单元400发送至处理单元500，同样能够被智能终端800所访问，使得用户能够实时监控充电功率、充电时间、充电完成与否等必要的现场信息。

在上述过程中，计量单元700的计量模块701将消耗电能的数据通过读取模块702的读取之后传送至第一控制单元100，第一控制单元100也将该消耗电能的数据实时传送至处理单元500，以使得用户同样能够通过智能终端800实时监控电能的使用情况。

相反的，若电动车充电完成(自动断电)，在取车之前需要通过智能终端800的特定APP扫描本次使用的插座600所对应的识别码，向处理单元500发送取车的命令，则处理单元500将根据已有的充电相关信息(充电时间、充电量、实时充电功率……)自动生成本次充电的具体数据结果和相关费用，并将该结果发送至智能终端800的特定APP上，被用户所访问和确认。

若电动车充电尚未完成，但用户依旧需要中途取车，则也需要通过智能终端800扫描该插座600的识别码，并向处理单元500发送关闭插座600的命令。待该条通断控制支路断电之后，即可安全拔除充电插头。同样的，处理单元500也将根据已有的充电相关信息(充电时间、充电量、实时充电功率……)自动生成本次充电的具体数据结果和相关费用，并将该结果发送至智能终端800的特定APP上，被用户所访问和确认。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种共享充电桩，其特征在于：包括，

第一控制单元(100)，所述第一控制单元(100)接收第一信号，对其进行识别，并向通断执行单元(200)发送第二信号；

通断执行单元(200)，包括控制模块(201)和通断模块(203)，所述控制模块(201)接收来自所述第一控制单元(100)的第二信号，并根据所述第二信号向所述通断模块(203)发送通断指令信号；以及，

无线传输单元(400)，所述无线传输单元(400)包括通信模块(401)和信号收发模块(402)，所述通信模块(401)与所述第一控制单元(100)连接，并将来自所述第一控制单元(100)的信号通过所述收发模块(402)发送至处理单元(500)；

所述收发模块(402)还能够接收来自所述处理单元(500)的所述第一信号，并将所述第一信号通过所述通信模块(401)发送至所述第一控制单元(100)。

2.如权利要求1所述的共享充电桩，其特征在于：所述通断执行单元(200)还包括监测模块(202)和转化模块(204)，所述监测模块(202)通过转化模块(204)与所述控制模块(201)建立联系；

所述监测模块(202)能够通过所述转化模块(204)监测充电线路的功率，并将其所监测的线路功率信息发送至所述控制模块(201)，所述控制模块(201)内预先设定有功率阈值，并将所述线路功率信息与所述功率阈值进行比较，根据不同的比较结果控制通断模块(203)的电路通断。

3.如权利要求2所述的共享充电桩，其特征在于：所述控制模块(201)、监测模块(202)、通断模块(203)和转化模块(204)共同形成一条通断控制支路，所述通断控制支路并列设置有至少一组；

每组所述通断控制支路的通断模块(203)上均连接一个插座(600)，每个插座(600)以及与其对应的通断模块(203)共同串联在一条充电线路上。

4.如权利要求3所述的共享充电桩，其特征在于：所述通断执行单元(200)还包括选择模块(205)，所述选择模块(205)与所述第一控制单元(100)进行连接，且各条所述通断控制支路上的控制模块(201)均能够通过所述选择模块(205)与所述第一控制单元(100)建立联系；

所述选择模块(205)接收来自所述第一控制单元(100)的所述第二信号，并根据所述第二信号的指令与对应的控制模块(201)进行连接。

5.如权利要求3或4所述的共享充电桩，其特征在于：各组所述通断控制支路均对应具有一个独一无二的识别码。

6.如权利要求5所述的共享充电桩，其特征在于：各个识别码均设置于其所对应的通断控制支路的插座(600)外表面上，或者设置于该对应插座(600)的附近位置。

7.如权利要求7所述的共享充电桩，其特征在于：所述识别码能够被智能终端(800)扫描识别，所述智能终端(800)与所述处理单元(500)进行进行无线连接，且所述智能终端(800)上安装有能够与所述处理单元(500)进行数据传输的特定APP。

8.如权利要求7所述的共享充电桩，其特征在于：所述智能终端(800)通过所述特定APP能够扫描并识别任一通断控制支路上的唯一的识别码，且该识别码被所述智能终端(800)扫描识别之后，所述智能终端(800)能够通过所述特定APP向所述处理单元(500)发送开通或者关闭该识别码所对应插座(600)的指令信号。

9.如权利要求7或8所述的共享充电桩，其特征在于：所述处理单元(500)根据来自所述智能终端(800)的指令信号，向所述无线传输单元(400)发送所述第一信号，所述第一信号通过所述无线传输单元(400)传至所述第一控制单元(100)。

10.如权利要求9所述的共享充电桩，其特征在于：所述控制模块(201)还将所述线路功率信息发送至所述第一控制单元(100)，所述第一控制单元(100)将所述线路功率信息通过所述无线传输单元(400)发送至所述处理单元(500)；

所述智能终端(800)能够通过所述特定APP访问所述处理单元(500)内的所述线路功率信息。