CN109733226A - 一种基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，包括设有充电模块的充电盒体，充电盒体上设有与电动车插接的充电连接线，充电盒体上还设有数据采集模块、数据管理模块和无线通信模块，数据采集模块通过充电连接线采集电动车的电池电量和实时充电数据，数据管理模块判断电动车的电池电量达到充电标准值时控制充电模块对电动车充电，并对实时充电数据进行处理后生成充电记录数据，且将生成的充电记录数据进行实时存储和同步显示，及在充电结束或不能充电时进行语音提示，无线通信模块将实时存储的充电记录数据发送到用户移动终端和云服务器上。本申请能将实时充电数据进行显示和发送到用户移动终端及云服务器上进行用户互联。

Description

一种基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器
技术领域
本发明涉及电动车充电技术领域，具体涉及一种基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器。
背景技术
目前，中国及全球的电动车(含电动两轮车、电动三轮车、低速电动汽车以及低速电动观光车等)产业蓬勃发展，促进经济社会大发展的同时，对节能降耗环境改善也带来了积极意义。而电动整车产品终端消费的上升直接拉动了相应附属配件的上升，如充电装置(俗称电动车充电器)以下简称“充电器”。本发明的发明人经过研究发现，现有充电器只具备单一充电功能，仅满足了充电及充满电后提示，因而这样的产品功能已经不能完全满足用户和工厂管理某些产品特性的需要，而如何在满足现有功能的基础上创新开发一种多功能的电动车充电器就显得十分必要了。
发明内容
针对现有充电器只具备单一充电功能，已经不能完全满足用户和工厂管理某些产品特性需要的技术问题，本发明提供一种基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，该充电器能够实现充电数据在显示屏上显示并能查询以往充电记录，能对充电状态进行语音提示，充电数据能够上传至用户终端和服务器上方便管控充电和分析数据。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，包括设有充电模块的充电盒体，所述充电盒体上设有适于与电动车插接的充电连接线，所述充电盒体上还设有数据采集模块、数据管理模块和无线通信模块，所述数据采集模块用于通过充电连接线采集电动车的电池电量和实时充电数据，所述数据管理模块用于判断数据采集模块采集的电动车电池电量达到充电标准值时控制与充电连接线电连接的充电模块对电动车充电，并对数据采集模块采集的实时充电数据进行处理后生成充电记录数据，且将生成的充电记录数据进行实时存储和同步显示，及在充电结束或不能充电时进行语音提示，所述无线通信模块用于将数据管理模块实时存储的充电记录数据发送到用户移动终端上，并在充电结束后将数据管理模块处理后的数据上传至云服务器。
进一步，所述数据采集模块采集的实时充电数据包括充电电压和充电电流。
进一步，所述数据管理模块处理后生成的充电记录数据包括充电开始时间、充电结束时间、单次充电时间、累计充电时间和当前已充电量。
进一步，所述数据管理模块包括设于充电盒体内部适于判断电动车电池电量和处理实时充电数据的单片机，设于充电盒体内部适于对处理后充电记录数据实时存储的存储单元，设于充电盒体表面适于对处理后充电记录数据同步显示的显示单元，以及设于充电盒体表面适于进行语音提示的语音单元，所述存储单元、显示单元和语音单元分别与单片机电连接。
进一步，所述单片机的型号为STM32F103VET6。
进一步，所述显示单元为液晶显示屏。
进一步，所述语音单元为扬声器。
进一步，所述数据管理模块还包括设于充电盒体表面便于浏览以往充电记录数据并与单片机电连接的切换按键。
与现有技术相比，本发明提供的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器具有以下优点：1、通过数据采集模块能够采集电动车的电池电量，并在达到充电标准值时才开始充电；2、通过数据采集模块采集实时充电数据，通过数据管理模块对实时充电数据进行处理后生成充电记录数据，并将生成的充电记录数据进行实时存储和同步显示，达到充电数据可视化；3、通过数据管理模块对实时充电数据处理后生成的充电记录数据中，包括有充电开始时间、充电结束时间、单次充电时间、累计充电时间和当前已充电量等多种充电数据，实现了充电数据集成化，有利于充电数据信息整合和数据分析；4、能在充电结束或不能充电时进行语音提示，实现了对充电过程的安全监控；5、可实现以往充电记录数据的有效查询；6、通过无线通信模块可将数据管理模块实时存储的充电记录数据发送到用户移动终端上，方便用户在线查看充电状态，实现了充电状态和充电数据的便捷管理；7、通过无线通信模块可在充电结束后将数据管理模块处理后的数据上传至云服务器，企业可通过访问云服务器对充电大数据进行分析，监控电动车电池使用情况，从而为整车制造商、电池制造商、充电器制造商的数据采集和数据分析以及产品的升级设计带来了便捷性；8、有利于推动充电器行业向移动互联网/物联网化的方向发展，提升了用户使用的便利性、安全性和经济性，创新了制造商利用云服务器平台远程监控以及数据化分析，通过数据分析实现产品升级改进，利国利民，本申请具有很好的市场化应用前景。
附图说明
图1是本发明提供的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器结构示意图。
图2是本发明提供的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器原理示意图。
图3是本发明提供的数据采集模块的电路示意图。
图4是本发明提供的数据管理模块中单片机及外围电路示意图。
图5是本发明提供的数据管理模块中存储单元及外围电路示意图。
图6是本发明提供的数据管理模块中显示单元及外围电路示意图。
图7是本发明提供的数据管理模块中语音单元及外围电路示意图。
图8是本发明提供的复位按键及数据管理模块中切换按键的电路示意图。
图9是本发明提供的无线通信模块的电路示意图。
图中，1、充电盒体；2、充电连接线；10、数据采集模块；20、数据管理模块；21、单片机；22、存储单元；23、显示单元；24、语音单元；25、切换按键；30、无线通信模块。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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发明中的具体含义。
请参考图1至图9所示，本发明提供一种基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，包括设有充电模块的充电盒体1，所述充电模块主要用于充电管理，其与现有电动车充电器中的充电模块相同，为本领域技术人员公知的现有技术，所述充电盒体1上设有适于与电动车插接的充电连接线2，该充电连接线2用于实现充电器与电动车的充电连接，所述充电盒体1上还设有数据采集模块10、数据管理模块20和无线通信模块30，所述数据采集模块10用于通过充电连接线2采集电动车的电池电量和实时充电数据，所述数据管理模块20用于判断数据采集模块10采集的电动车电池电量达到充电标准值时控制与充电连接线2电连接的充电模块对电动车充电，并对数据采集模块10采集的实时充电数据进行处理后生成充电记录数据，且将生成的充电记录数据进行实时存储和同步显示，及在充电结束或不能充电时进行语音提示，所述无线通信模块30用于将数据管理模块20实时存储的充电记录数据发送到用户移动终端如智能手机上，并在充电结束后将数据管理模块20处理后的数据包括充电器充电次数、充电器每次充电的时间和充电器每次充电的耗电量等上传至云服务器。
作为具体实施例，所述数据采集模块10采集的实时充电数据包括充电电压和充电电流，通过图3所示的一种具体数据采集模块，可对电动车充电过程中的多种充电数据进行采集，为所述数据管理模块20对于充电数据的处理提供了数据来源。具体地，图3所示数据采集模块用于采集经220V降压后的电压，然后通过电路对该电压进行低通滤波和分压采样，最后将采样电阻的采样电压送入数据管理模块20中单片机的AD(模数)口，通过单片机内部自带的模数转换芯片计算出电压和电流，从而实现对电动车的充电电压和充电电流的采集。
作为具体实施例，所述数据管理模块20处理后生成的充电记录数据包括充电开始时间、充电结束时间、单次充电时间、累计充电时间和当前已充电量等数据，当然本领域技术人员还可以根据实际需要生成其他充电记录数据如充电器每次充电的耗电量，以便更好地达到与使用者进行交互。
作为具体实施例，请参考图1和图2所示，所述数据管理模块20包括设于充电盒体1内部适于判断电动车电池电量和处理实时充电数据的单片机21，设于充电盒体1内部适于对处理后充电记录数据实时存储的存储单元 22，设于充电盒体1表面适于对处理后充电记录数据同步显示的显示单元 23，以及设于充电盒体1表面适于进行语音提示的语音单元24，所述存储单元22、显示单元23和语音单元24分别与单片机21电连接。作为一种具体实施方式，请参考图4所示，所述单片机21的型号为STM32F103VET6，具体当所述单片机21接收到数据采集模块10传送的充电电压和充电电流时便通过计时器开始计时，当经过一段时间充电结束后，所述单片机21能够很容易地得到充电开始时间、充电结束时间、单次充电时间、累计充电时间等充电时间数据，以及根据充电电流和单次充时间很容易地得到当前已充电量数据。作为一种具体实施方式，所述存储单元22及外围电路如图5所示，其主要用于对所述单片机21处理后的充电记录数据进行实时存储，以便于从中调取存储数据。作为一种具体实施方式，所述显示单元23及外围电路如图6所示，其主要用于将所述单片机21处理后的充电记录数据进行同步显示，实现数据可视化，以达到与使用者实时交互的功能，具体所述显示单元23为液晶显示屏。作为一种具体实施方式，所述语音单元24及外围电路如图7所示，其主要用于在电动车充电结束时进行语音提示如播放〝充电完成〞等信息，或者用于在所述单片机21判断数据采集模块10采集的电动车电池电量未达到充电标准值时进行语音提示如播放〝充电失败〞等信息，具体所述语音单元24为扬声器。
作为具体实施例，所述数据管理模块2还包括设于充电盒体1表面便于浏览以往充电记录数据并与单片机21电连接的切换按键25，所述切换按键25 的电路如图8所示，具体通过按动图8中所示的按键S7、S8和S9，可以切换液晶显示屏的显示页面，以便浏览储存于存储单元22中的以往充电记录数据，为以往充电数据的查询提供了便利。当然，还可以与所述切换按键25一起，在图8中设置用于复位单片机21的复位按键S6，以方便重启单片机。
为了更好地对本发明提供的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器进行理解，以下将结合最优实施例对本发明的工作过程进行说明：
首先，充电器的充电连接线2与待充电电动车连接，数据采集模块10采集当前电动车电池的电压，单片机21判断电动车电池电量若没有达到充电标准值时，通过语音单元24提醒用户无需充电，若达到充电标准值则开始给电动车充电。然后，数据采集模块10将实时充电数据发送到数据管理模块20，数据管理模块20中的单片机21对实时充电数据进行处理后生成充电记录数据，且将生成的充电记录数据送入存储单元22中实时存储和显示单元23同步显示，其充电记录数据包括有充电开始时间、充电结束时间、单次充电时间、累计充电时间、当前已充电量等；同时可通过按动切换按键25的方式，在显示单元23上浏览以往的充电记录数据；而在充电结束后，语音单元24将播放语音提示充电完成，或者冲不了电时播放充电失败；并且在充电过程中，无线通信模块30会将存储单元22里存储的充电记录数据发送到用户智能手机上，用户智能手机上可以实时显示当前已充电量等数据信息，在充电结束时智能手机上的app会自动提醒，并在充电结束后还将数据管理模块20处理后的数据上传到云服务器中。
与现有技术相比，本发明提供的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器具有以下优点：1、通过数据采集模块能够采集电动车的电池电量，并在达到充电标准值时才开始充电；2、通过数据采集模块采集实时充电数据，通过数据管理模块对实时充电数据进行处理后生成充电记录数据，并将生成的充电记录数据进行实时存储和同步显示，达到充电数据可视化；3、通过数据管理模块对实时充电数据处理后生成的充电记录数据中，包括有充电开始时间、充电结束时间、单次充电时间、累计充电时间和当前已充电量等多种充电数据，实现了充电数据集成化，有利于充电数据信息整合和数据分析；4、能在充电结束或不能充电时进行语音提示，实现了对充电过程的安全监控；5、可实现以往充电记录数据的有效查询；6、通过无线通信模块可将数据管理模块实时存储的充电记录数据发送到用户移动终端上，方便用户在线查看充电状态，实现了充电状态和充电数据的便捷管理；7、通过无线通信模块可在充电结束后将数据管理模块处理后的数据上传至云服务器，企业可通过访问云服务器对充电大数据进行分析，监控电动车电池使用情况，从而为整车制造商、电池制造商、充电器制造商的数据采集和数据分析以及产品的升级设计带来了便捷性；8、有利于推动充电器行业向移动互联网/物联网化的方向发展，提升了用户使用的便利性、安全性和经济性，创新了制造商利用云服务器平台远程监控以及数据化分析，通过数据分析实现产品升级改进，利国利民，本申请具有很好的市场化应用前景。
最后说明的是，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宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，包括设有充电模块的充电盒体，所述充电盒体上设有适于与电动车插接的充电连接线，其特征在于，所述充电盒体上还设有数据采集模块、数据管理模块和无线通信模块，所述数据采集模块用于通过充电连接线采集电动车的电池电量和实时充电数据，所述数据管理模块用于判断数据采集模块采集的电动车电池电量达到充电标准值时控制与充电连接线电连接的充电模块对电动车充电，并对数据采集模块采集的实时充电数据进行处理后生成充电记录数据，且将生成的充电记录数据进行实时存储和同步显示，及在充电结束或不能充电时进行语音提示，所述无线通信模块用于将数据管理模块实时存储的充电记录数据发送到用户移动终端上，并在充电结束后将数据管理模块处理后的数据上传至云服务器。
2.根据权利要求1所述的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，其特征在于，所述数据采集模块采集的实时充电数据包括充电电压和充电电流。
3.根据权利要求1所述的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，其特征在于，所述数据管理模块处理后生成的充电记录数据包括充电开始时间、充电结束时间、单次充电时间、累计充电时间和当前已充电量。
4.根据权利要求1或3所述的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，其特征在于，所述数据管理模块包括设于充电盒体内部适于判断电动车电池电量和处理实时充电数据的单片机，设于充电盒体内部适于对处理后充电记录数据实时存储的存储单元，设于充电盒体表面适于对处理后充电记录数据同步显示的显示单元，以及设于充电盒体表面适于进行语音提示的语音单元，所述存储单元、显示单元和语音单元分别与单片机电连接。
5.根据权利要求4所述的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，其特征在于，所述单片机的型号为STM32F103VET6。
6.根据权利要求4所述的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，其特征在于，所述显示单元为液晶显示屏。
7.根据权利要求4所述的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，其特征在于，所述语音单元为扬声器。
8.根据权利要求4所述的基于可视化及数据管理与信息互联的智能充电器，其特征在于，所述数据管理模块还包括设于充电盒体表面便于浏览以往充电记录数据并与单片机电连接的切换按键。
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