CN110329102B - 智能充电电路及充电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充电电路技术领域，公开了一种智能充电电路及充电设备。本发明通过设置MCU、第一功率检测单元以及第一插座，形成了一种智能充电电路，可监控第一预设充电端处的充电行为。通过第一功率检测单元监测第一预设充电端在第一插座处的充电功率，在充电功率大于预设功率阈值时MCU将断开第一插座与第一预设充电端，可实时监控充电情况，并自动化地进行充电防控，解决了充电方式缺乏充电监控的技术问题。

Description

智能充电电路及充电设备

技术领域

本发明涉及充电电路技术领域，尤其涉及智能充电电路及充电设备。

背景技术

随着新能源的不断发展，电动车辆的使用也越来越广泛，常见的电动车辆有电动汽车、电动自行车以及其他类别。

虽然，电动车辆较为环保，但是，电动车辆的充能却较为麻烦。

比如，就电动自行车而言，使用者多会将电动自行车推回家中进行充电操作；集中式停车场的停车位也可能提供有插座，可用来充电。

但是，这些充电方式由于缺乏充电监控，均存在着安全隐患，易发生消防事故。

可认为，充电方式存在着缺乏充电监控的技术问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供智能充电电路及充电设备，旨在解决充电方式缺乏充电监控的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种智能充电电路，所述智能充电电路包括微控制单元MCU、第一功率检测单元以及第一插座，所述MCU与所述第一功率检测单元连接，所述第一功率检测单元与所述第一插座连接，所述第一插座与第一预设充电端连接；

所述第一功率检测单元，用于监测所述第一预设充电端在所述第一插座处的充电功率；

所述MCU，用于在所述充电功率大于预设功率阈值时，断开所述第一插座与所述第一预设充电端。

优选地，所述智能充电电路还包括继电器，所述MCU与所述继电器连接；

第一预设电线与所述第一功率检测单元的电线接入端连接，所述第一功率检测单元的电线导出端与所述继电器的电线接入端连接，所述继电器的电线导出端与所述第一插座连接；

所述MCU，还用于在所述充电功率大于所述预设功率阈值时，生成断开指令，并将所述断开指令发送至所述继电器；

所述继电器，用于在检测到所述断开指令时，由闭合状态切换为断开状态。

优选地，所述MCU，还用于在所述充电功率下降为预设初始功率值时，生成所述断开指令，并将所述断开指令发送至所述继电器。

优选地，所述智能充电电路还包括待使用功率检测单元与待使用插座，所述MCU与所述待使用功率检测单元连接，所述待使用功率检测单元与所述待使用插座连接，所述待使用插座与待使用充电端连接；

所述待使用功率检测单元的单元数量与所述待使用插座的插座数量相等。

优选地，所述智能充电电路还包括烟雾信号接收器，所述MCU与所述烟雾信号接收器连接；

所述烟雾信号接收器，用于接收预设烟雾传感器发送的烟雾报警信号；

所述MCU，还用于在监测到所述烟雾报警信号时，断开所述第一插座与所述第一预设充电端，断开所述待使用插座与所述待使用充电端。

优选地，所述智能充电电路还包括温度传感器，所述MCU与所述温度传感器连接；

所述温度传感器，用于检测当前温度值，并根据所述当前温度值生成温度报警信号；

所述MCU，还用于在监测到所述温度报警信号时，断开所述第一插座与所述第一预设充电端，断开所述待使用插座与所述待使用充电端。

优选地，所述MCU，还用于识别所述充电功率的下降幅度，在所述下降幅度为预设下降曲线时，基于预设倒计时长进行倒计时操作；

所述MCU，还用于在所述倒计时操作结束时，断开所述第一插座与所述第一预设充电端。

优选地，所述第一预设充电端为第一电动车；

所述MCU，还用于获取所述第一电动车的设备状态、充电功率以及消防信息，并将所述设备状态、所述充电功率以及所述消防信息上传至预设云端服务器。

优选地，所述MCU，还用于在检测到所述第一预设充电端充电结束时，生成充电结束信息，并将所述充电结束信息发送至用户设备。

为实现上述目的，本发明还提出一种充电设备，所述充电设备包括漏电保护器与如上文所述的智能充电电路；

第二预设电线与所述漏电保护器的电线接入端连接，所述漏电保护器的电线导出端与所述智能充电电路连接。

本发明技术方案通过设置MCU、第一功率检测单元以及第一插座，形成了一种智能充电电路，可监控第一预设充电端处的充电行为。通过第一功率检测单元监测第一预设充电端在第一插座处的充电功率，在充电功率大于预设功率阈值时MCU将断开第一插座与第一预设充电端，可实时监控充电情况，并自动化地进行充电防控，解决了充电方式缺乏充电监控的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明智能充电电路一实施例的功能模块图；

图2为本发明智能充电电路一实施例的第一结构示意图；

图3为本发明智能充电电路一实施例的第二结构示意图；

图4为本发明智能充电电路一实施例的集中式充电站示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种智能充电电路。

参照图1，在本发明实施例中，该智能充电电路，包括微控制单元MCU100、第一功率检测单元201以及第一插座301，所述MCU100与所述第一功率检测单元201连接，所述第一功率检测单元201与所述第一插座301连接，所述第一插座301与第一预设充电端401连接；

所述第一功率检测单元201，用于监测所述第一预设充电端401在所述第一插座301处的充电功率；

所述MCU100，用于在所述充电功率大于预设功率阈值时，断开所述第一插座301与所述第一预设充电端401。

可以理解的是，第一预设充电端401可为电动自行车，当然，第一预设充电端401也可为其他类型的充电端，比如，第一预设充电端401也可为电动汽车等。

应当理解的是，若以电动自行车为例，使用者可将电动自行车的充电头插入智能充电电路的插座中，以对电动自行车进行充电。

在具体实现中，每一个电动自行车将对应一个独立的插座，每个独立的插座对应一个独立的功率检测单元，以单独监控该插座下的充电情况。比如，可将接入第一插座301处的第一预设充电端401记为电动自行车A1，将监测该第一插座301处的充电功率，若充电功率大于预设功率阈值，可认为，此时存在着充电异常，可立即切断第一插座301与电动自行车A1之间的电气连接，停止对电动自行车A1的充电行为，以防止出现消防事故。

当然，在充电功率小于或等于预设功率阈值时，将保持第一插座301与第一预设充电端401的连接。

本发明技术方案通过设置MCU100、第一功率检测单元201以及第一插座301，形成了一种智能充电电路，可监控第一预设充电端401处的充电行为。通过第一功率检测单元201监测第一预设充电端401在第一插座301处的充电功率，在充电功率大于预设功率阈值时MCU100将断开第一插座301与第一预设充电端401，可实时监控充电情况，并自动化地进行充电防控，解决了充电方式缺乏充电监控的技术问题。

进一步地，所述智能充电电路还包括继电器2011，所述MCU100与所述继电器2011连接；

第一预设电线与所述第一功率检测单元201的电线接入端连接，所述第一功率检测单元201的电线导出端与所述继电器2011的电线接入端连接，所述继电器2011的电线导出端与所述第一插座301连接；

所述MCU100，还用于在所述充电功率大于所述预设功率阈值时，生成断开指令，并将所述断开指令发送至所述继电器2011；

所述继电器2011，用于在检测到所述断开指令时，由闭合状态切换为断开状态。

可以理解的是，可参考图2，可额外引入继电器2011来控制第一插座301与第一预设充电端401是否保持连接状态。

在具体实现中，可在第一功率检测单元201与第一插座301的连接间额外加入继电器2011。具体地，第一预设电线将先接入第一功率检测单元201中，再连接第一功率检测单元201与继电器2011，电线最终将接入第一插座301。换言之，第一功率检测单元201、继电器2011与第一插座301之间的连接线中均包括有电线，该电线最终将用于为第一预设充电端401充电。

应当理解的是，若充电功率大于预设功率阈值，可认为，此时存在着充电异常，自动生成一断开指令，将通过控制继电器2011来立即切断第一插座301与电动自行车A1之间的电气连接。

需要说明的是，第一预设电线包括有地线、零线以及火线，第一功率检测单元201的电线接入端中包括零线接入端与火线接入端，第一功率检测单元201的电线导出端中包括零线导出端与火线导出端，继电器2011的电线接入端中包括零线接入端与火线接入端，继电器2011的电线导出端中包括零线导出端与火线导出端，第一插座301处可接入地线、零线以及火线。在控制继电器2011时，若接收到一断开指令，可将与火线对应的接线状态由闭合状态切换为断开状态，如此可断开电气连接。具体地，断开第一功率检测单元201与第一插座301间的电气连接，进而断开了第一插座301与第一预设充电端401之间的电气连接。

进一步地，所述MCU100，还用于在所述充电功率下降为预设初始功率值时，生成所述断开指令，并将所述断开指令发送至所述继电器2011。

可以理解的是，除了充电功率大于预设功率阈值时断开连接外，在充电功率下降为预设初始功率值时也可断开连接。

在具体实现中，可将预设初始功率值设为0，在充电功率下降为0时，可认为插头脱落，立即切断充电电源。

进一步地，所述智能充电电路还包括待使用功率检测单元202与待使用插座302，所述MCU100与所述待使用功率检测单元202连接，所述待使用功率检测单元202与所述待使用插座302连接，所述待使用插座302与待使用充电端402连接；

所述待使用功率检测单元202的单元数量与所述待使用插座302的插座数量相等。

在具体实现中，可参见图3，该智能充电电路可同时为多个电动车辆提供集中式的充电服务，而且，每个充电端均有与之对应的单独的插座以及功率检测单元来进行充电监控。

可参见图4，通过部署如图4所示的集中式充电站，可同时对多个电动车辆进行充电，该集中式充电站中存在着多个插座。

比如，第一预设充电端401可记为电动自行车A1，待使用充电端402的充电端数量可为2个，即待使用充电端402包括第二预设充电端以及第三预设充电端，可分别记为电动自行车A2以及电动自行车A3。自然，将存在着2个待使用功率检测单元202以及2个待使用插座302，共计3个功率检测单元以及3个插座。

其中，插座数量大于或等于1，鉴于待使用功率检测单元202的单元数量、待使用插座302的插座数量以及待使用充电端402的充电端数量相等，这三类数量均大于或等于1。

当然，待使用功率检测单元202也可如同第一功率检测单元201一样，引入继电器2011进行电气连接的通断。

进一步地，所述智能充电电路还包括烟雾信号接收器501，所述MCU100与所述烟雾信号接收器501连接；

所述烟雾信号接收器501，用于接收预设烟雾传感器发送的烟雾报警信号；

所述MCU100，还用于在监测到所述烟雾报警信号时，断开所述第一插座301与所述第一预设充电端401，断开所述待使用插座302与所述待使用充电端402。

可以理解的是，可设置预设烟雾传感器来监测烟雾状况。具体地，预设烟雾传感器用于检测当前环境中的烟雾状况，以获得检测结果，并根据所述检测结果生成烟雾报警信号。而且，预设烟雾传感器与烟雾信号接收器501进行无线通信。

在具体实现中，当预设烟雾传感器检测到烟雾时将自动生成烟雾报警信号，并发送至烟雾信号接收器501。烟雾信号接收器501在接收到该信号后，立即断开所有的充电端，停止充电行为，降低消防事故发生的几率。

当然，还可将该烟雾报警信号上传至消防监控平台，以及时通知警情。

进一步地，所述智能充电电路还包括温度传感器502，所述MCU100与所述温度传感器502连接；

所述温度传感器502，用于检测当前温度值，并根据所述当前温度值生成温度报警信号；

所述MCU100，还用于在监测到所述温度报警信号时，断开所述第一插座301与所述第一预设充电端401，断开所述待使用插座302与所述待使用充电端402。

应当理解的是，可将预设温度阈值设为60度，在当前温度值大于或等于60度时，可自动生成温度报警信号。通过温度报警信号可立即断开所有的充电端，停止充电行为，降低消防事故发生的几率。

当然，还可将该温度报警信号上传至消防监控平台，以及时通知警情。

进一步地，所述MCU100，还用于识别所述充电功率的下降幅度，在所述下降幅度为预设下降曲线时，基于预设倒计时长进行倒计时操作；

所述MCU100，还用于在所述倒计时操作结束时，断开所述第一插座301与所述第一预设充电端401。

可以理解的是，预设下降曲线为当充电进度处于浮充阶段时充电功率的下降曲线，若此时充电功率按照预设下降曲线持续地下降，可认为充电进度处于浮充阶段，则可设置40分钟的预设倒计时长。

应当理解的是，在倒计时40分钟结束时，可切断电动自行车A1的充电电源，即断开此处的第一插座301与第一预设充电端401。

进一步地，所述第一预设充电端401为第一电动车；

所述MCU100，还用于获取所述第一电动车的设备状态、充电功率以及消防信息，并将所述设备状态、所述充电功率以及所述消防信息上传至预设云端服务器。

在具体实现中，设备状态用于记录第一电动车的运行状态，消防信息用于记录消防事故相关的预警信息，消防信息包括烟雾报警信号以及温度报警信号等。

进一步地，所述MCU100，还用于在检测到所述第一预设充电端401充电结束时，生成充电结束信息，并将所述充电结束信息发送至用户设备。

可以理解的是，用户设备可为使用者的智能手机，在第一预设充电端401充电结束时，可将表征充电结束的充电结束信息发送至该智能手机，以及时提醒用户。

进一步地，所述智能充电电路还包括通讯模块以及天线，所述MCU100与所述通讯模块连接，所述通讯模块与所述天线连接。

在具体实现中，该通讯模块可为第二代手机通信技术(2-Generation wirel esstelephone technology，2G)通讯模块或者第四代移动通信技术(the 4th Generationmobile communication technology，4G)通讯模块。

进一步地，还可统计第一预设充电端401的充电时长，在充电时长大于或等于12个小时时，可切断充电电源，即断开此处的第一插座301与第一预设充电端401。

本发明还提出一种充电设备，该充电设备包括漏电保护器600与如上所述的智能充电电路，该智能充电电路的具体结构参照上述实施例，由于本充电设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

具体地，该充电设备可为如图4所示的集中式充电站。

此外，可参见图3，第二预设电线与所述漏电保护器600的电线接入端连接，所述漏电保护器600的电线导出端与所述智能充电电路连接。此处的第二预设电线与第一预设电线均包括地线、零线以及火线，区别命名仅用于区分电线位置。

可以理解的是，通过部署漏电保护器600，在充电线路或者充电设备存在漏电时，漏电保护器600里的开关可执行断开操作，以切断所有的充电电源。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种智能充电电路，其特征在于，所述智能充电电路包括微控制单元MCU、第一功率检测单元以及第一插座，所述MCU与所述第一功率检测单元连接，所述第一功率检测单元与所述第一插座连接，所述第一插座与第一预设充电端连接；

所述第一功率检测单元，用于监测所述第一预设充电端在所述第一插座处的充电功率；

所述MCU，用于在所述充电功率大于预设功率阈值时，断开所述第一插座与所述第一预设充电端；

所述智能充电电路还包括继电器，所述MCU与所述继电器连接；

第一预设电线与所述第一功率检测单元的电线接入端连接，所述第一功率检测单元的电线导出端与所述继电器的电线接入端连接，所述继电器的电线导出端与所述第一插座连接；

所述MCU，还用于在所述充电功率大于所述预设功率阈值时，生成断开指令，并将所述断开指令发送至所述继电器；

所述继电器，用于在检测到所述断开指令时，由闭合状态切换为断开状态；

所述MCU，还用于在所述充电功率下降为预设初始功率值时，生成所述断开指令，并将所述断开指令发送至所述继电器；

所述MCU，还用于识别所述充电功率的下降幅度，在所述下降幅度为预设下降曲线时，基于预设倒计时长进行倒计时操作；

所述MCU，还用于在所述倒计时操作结束时，断开所述第一插座与所述第一预设充电端。

2.如权利要求1所述的智能充电电路，其特征在于，所述智能充电电路还包括待使用功率检测单元与待使用插座，所述MCU与所述待使用功率检测单元连接，所述待使用功率检测单元与所述待使用插座连接，所述待使用插座与待使用充电端连接；

所述待使用功率检测单元的单元数量与所述待使用插座的插座数量相等。

3.如权利要求2所述的智能充电电路，其特征在于，所述智能充电电路还包括烟雾信号接收器，所述MCU与所述烟雾信号接收器连接；

所述烟雾信号接收器，用于接收预设烟雾传感器发送的烟雾报警信号；

所述MCU，还用于在监测到所述烟雾报警信号时，断开所述第一插座与所述第一预设充电端，断开所述待使用插座与所述待使用充电端。

4.如权利要求2所述的智能充电电路，其特征在于，所述智能充电电路还包括温度传感器，所述MCU与所述温度传感器连接；

所述温度传感器，用于检测当前温度值，并根据所述当前温度值生成温度报警信号；

所述MCU，还用于在监测到所述温度报警信号时，断开所述第一插座与所述第一预设充电端，断开所述待使用插座与所述待使用充电端。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的智能充电电路，其特征在于，所述第一预设充电端为第一电动车；

所述MCU，还用于获取所述第一电动车的设备状态、充电功率以及消防信息，并将所述设备状态、所述充电功率以及所述消防信息上传至预设云端服务器。

6.如权利要求1至4中任意一项所述的智能充电电路，其特征在于，所述MCU，还用于在检测到所述第一预设充电端充电结束时，生成充电结束信息，并将所述充电结束信息发送至用户设备。

7.一种充电设备，其特征在于，所述充电设备包括漏电保护器与如权利要求1至6中任意一项所述的智能充电电路；

第二预设电线与所述漏电保护器的电线接入端连接，所述漏电保护器的电线导出端与所述智能充电电路连接。

Images