CN110611230A - 一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座 - Google Patents

一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电动车控制盒充电技术领域，且公开了一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，包括智能云充电管理平台、智能微信APP及大功率双路智能插座设备；所述大功率双路智能插座设备包括嵌入式核心控制单元、通信及组网单元、人机交互单元、计费计量单元、故障电弧检测单元、A型漏电检测单元、智能防窃电及断电记忆单元；所述大功率双路智能插座设备和智能微信APP分别与智能云充电管理平台通信连接。该基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，通过模块化集成计费计量单元、故障电弧检测单元、A型漏电检测单元、智能防窃电及断电记忆单元，实现了精准计量、消防预警、安全防护、智能控制、便捷支付、灵活的费控方式。

Description

一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座
技术领域
本发明涉及两轮、三轮电动自行车及慢速电动汽车充电、电动汽车随车配送的揽上控制盒充电技术领域，更具体地说，涉及一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座。
背景技术
电动自行车作为轻便、快捷的交通工具，日益受到民众的青睐，随着科技的不断发展，在产业升级，在提倡绿色出行的背景下，市场上出现了越来越多的智能充电站产品，以供电动自行车充电，而我国拥有庞大电动自行车用户，其充电问题一直没有办法妥善的解决。
现有的智能充电站产品仅能满足电动自行车充电，一般充电功率都在1000瓦以下，针对三轮电动自行车充电、慢速电动汽车充电以及电动汽车随车配送的揽上控制盒充电的大功率双路智能插座还没有一个有效的解决方案，并且现有的简易充电站没有充电保护、充满自停、故障报警、漏电保护、电弧检测、计费计量等等智能充电管理方法，也会存在众多的安全隐患，为此，一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，解决公共场所用电难、管理难、收费难等问题。
发明内容
本发明提供了一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，具备精准计量、消防预警、安全防护、智能控制、便捷支付、灵活的费控方式的优点，解决了背景技术中提到的技术问题。
本发明提供如下技术方案：一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，包括智能云充电管理平台、智能微信APP及大功率双路智能插座设备；
所述大功率双路智能插座设备包括嵌入式核心控制单元、通信及组网单元、人机交互单元、计费计量单元、故障电弧检测单元、A型漏电检测单元、智能防窃电及断电记忆单元；
所述大功率双路智能插座设备和智能微信APP分别与智能云充电管理平台通信连接，用以大功率双路智能插座设备的智能充电、安防预警、计量计费、实时数据等信息上传和操作信息下发；
所述大功率双路智能插座设备由2路兼容2孔和3孔插座组成，且2孔插座功率可达2500瓦，3孔插座功率可达3500瓦。
优选的，所述嵌入式核心控制单元为大功率双路智能插座设备的核心控制板卡；
所述大功率双路智能插座设备的核心控制板卡板载有集成供电电源模块、计时计费模块、铁电存储模块、看门狗复位模块、智能控制模块、传感器检测模块；
所述大功率双路智能插座设备的核心控制板卡预留通信及组网单元、人机交互单元、计费计量单元、故障电弧检测单元、A型漏电检测单元、智能防窃电及断电记忆单元接口电路，其中，所述组合方式为独立的功能单元插接式组合安装，且软件自适应这些功能单元是否有效；
其中，所述传感器模块包括插座温度检测、倾倒以及震动检测。
优选的，所述大功率双路智能插座设备与智能云充电管理平台无线组网和有线组网方式包括NB-IOT通信、WIFI通信、433NHz载波通信、蓝牙通信、GPRS通信、以太网通信以及电力载波等特定通信；
其中，所述433MHz载波通信模块可以组成无线局域网络，通过无线局域网路由器与所述智能云充电管理平台进行网络通信；
其中，所述电力载波通信模块可以组成基于电力线数据传输的局域网络，通过电力线数据局域网路由器与所述智能云充电管理平台进行网络通信；
其中，所述蓝牙通信模块与微信APP直接建立蓝牙通信；
其中，所述各种通信方式均为独立的通信模块插接式安装，且软件自适应所选择的通信方式。
优选的，所述人机交互单元包括LCD显示模块和RGB三色指示灯、语音提示模块、刷卡交互模块、微信交互APP模块。
优选的，所述计费计量单元采用计量芯片通过电阻分压方式采集负载电压、电流、功率因数、有功、电量等数据，通过隔离通信传输技术与大功率双路智能插座设备的核心控制板卡进行数据与操控交互。
优选的，所述大功率双路智能插座设备可通过所述智能云充电管理平台将消防预警信息传送到各地方消防安全监控管理平台。
本发明具备以下有益效果：
该基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，通过模块化集成计费计量单元、故障电弧检测单元、A型漏电检测单元、智能防窃电及断电记忆单元，实现了精准计量、消防预警、安全防护、智能控制、便捷支付、灵活的费控方式；系统集成故障电弧检测功能，可早期检测出线路中的故障电弧，对电气线路中的接线松动、绝缘不良、接触不良、电线老化破损等火灾隐患起到检测和预警作用；系统集成A型漏电检测功能，不仅可以检测到正弦交流电流的漏电，还可以检测到电动自行车充电器等逆变电路的非正弦交流电流的漏电、以及直流脉动漏电，提高漏电保护的全面性和安全性；本发明以大功率双路智能插座设备为载体，借助智能云平台和微信APP为技术支撑，解决公共场所用电难、管理难、收费难等问题，确保安全用电、智慧用电；使得本发明结合互联网技术和安防技术，有效的保障了两轮、三轮电动自行车、慢速电动汽车以及电动汽车随车配送的揽上控制盒的充电管理实现系统化、信息化、联网化、可视化的能力
附图说明
图1为本发明大功率双路智能插座的系统框图；
图2为本发明嵌入式核心控制单元系统框图；
图3为本发明大功率双路智能插座控制方案计费计量单元数据图；
图4为本发明大功率双路智能插座设备核心板卡的内部图；
图5为本发明大功率双路智能插座设备核心板卡的外部结构图。
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做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。
请参阅图1-5，一种基于互联网+安防技术的大功率双路智能插座包括：智能云充电管理平台、智能微信APP及大功率双路智能插座设备；本系统以大功率双路智能插座设备为载体，借助智能云平台和微信APP为技术支撑，解决公共场所用电难、管理难、收费难等问题，确保安全用电、智慧用电。
进一步地，大功率双路智能插座设备和智能微信APP分别与智能云充电管理平台通信连接，完成大功率双路智能插座设备的智能充电、安防预警、计量计费、实时数据等信息上传和操作信息下发。
进一步地，大功率双路智能插座设备可通过所述智能云充电管理平台将消防预警信息传送到各地方消防安全监控管理平台。
具体的：
如图2所示，大功率双路智能插座设备包括嵌入式核心控制单元、通信及组网单元、人机交互单元、计费计量单元、故障电弧检测单元、A型漏电检测单元、智能防窃电及断电记忆单元；
进一步地，大功率双路智能插座设备的核心控制板卡板载集成供电电源模块、计时计费模块、铁电存储模块、看门狗复位模块、智能控制模块、传感器检测模块；
进一步地，传感器模块包括插座温度检测、倾倒以及震动检测，实时检测充电控制功率器件及充电插座的温度，当温度达到预先设置的降容温度时，系统会降容充电，根据温度值与过温时间的斜率作为降容系数，当温度达到极限保护温度时，系统立即停止充电；倾倒以及震动检测可检测大功率智能充电设备360度全方位倾斜或震动超过30度角停止充电保护，让充电更安全。
如图5所示，图中标号1为微信或支付宝二维码，标号2为LCD显示屏，标号3为公司公众号二维码，标号4为兼容2孔和3孔插座，标号5为IC卡读卡区；其中如标号4所示，大功率双路智能插座设备由符合GB/T2099《家用和类似用途插头插座》标准要求的2路兼容2孔和3孔插座组成，且2孔插座功率可达2500瓦，3孔插座功率可达3500瓦。
如图4所示，图中标号1为故障电弧检测单元接口，标号2为人机交互单元接口，标号3为A型漏电检测单元接口，标号4为通信及组网单元接口，标号5为计费计量单元接口，标号6为智能防窃电及断电记忆单元接口；
进一步地，大功率双路智能插座设备的核心控制板卡预留通信及组网单元、人机交互单元、计费计量单元、故障电弧检测单元、A型漏电检测单元、智能防窃电及断电记忆单元接口电路，可根据用户需求任意选择对应的功能单元组合，其中如标号1所示，组合方式为独立的功能单元插接式安装，软件自适应功能单元是否有效；
进一步地，大功率双路智能插座设备与智能云充电管理平台无线组网和有线组网方式包括NB-IOT通信、WIFI通信、433NHz载波通信、蓝牙通信、GPRS通信、以太网通信以及电力载波等特定通信。
进一步地，433MHz载波通信模块可以组成无线局域网络，通过无线局域网路由器与所述智能云充电管理平台。
进一步地，电力载波通信模块可以组成基于电力线数据传输的局域网络，通过电力线数据局域网路由器与所述智能云充电管理平台。
进一步地，蓝牙通信模块与微信APP直接建立蓝牙通信，蓝牙连接成功后，用户就可通过微信APP直接与所述大功率双路智能插座设备进行数据与操控交互。
进一步地，各种通信方式为独立的通信模块插接式安装，软件自适应所选择的通信方式；
人机交互单元包括LCD显示模块+RGB三色指示灯、语音提示模块、刷卡交互模块、微信交互APP模块；
大功率双路智能插座设备具备A型漏电检测功能，A型漏电检测单元不仅能检测交流回路漏电，还能检测直流脉动漏电；JGJ/16《民用建筑电气设计规范》标准相关规定，当插座为单独回路时，应采用A型剩余电流动作保护器。GB50054《低压配电设计规范》标准相关规定，在有脉动直流电流的回路，宜选用A型剩余电流保护电器。
大功率双路智能插座设备具备电弧检测功能，故障电弧检测单元对电气线路中的接线松动、绝缘不良、接触不良、电线老化破损等火灾隐患起到检测和预警作用。
如图3所示，计费计量单元采用计量芯片通过电阻分压方式采集负载电压、电流、功率因数、有功、电量等数据，通过隔离通信传输技术与大功率双路智能插座设备进行数据与操控交互，有效解决强弱电隔离以及大功率充电器的干扰问题，有效解决大功率充电器干扰导致电压信号和电流信号畸变以及相角偏移现象，从而导致互感器采样方式无非精准测量有功功率和电量。
进一步地，计费计量单元采集的相关负载数据与智能防窃电及断电记忆单元采集的状态量进行数据分析及算法整合，实现非法窃电、断电记忆、充满自停的智能识别。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，其特征在于：包括智能云充电管理平台、智能微信APP及大功率双路智能插座设备；
所述大功率双路智能插座设备包括嵌入式核心控制单元、通信及组网单元、人机交互单元、计费计量单元、故障电弧检测单元、A型漏电检测单元、智能防窃电及断电记忆单元；
所述大功率双路智能插座设备和智能微信APP分别与智能云充电管理平台通信连接，用以大功率双路智能插座设备的智能充电、安防预警、计量计费、实时数据等信息上传和操作信息下发；
所述大功率双路智能插座设备由2路兼容2孔和3孔插座组成，且2孔插座功率可达2500瓦，3孔插座功率可达3500瓦。
2.根据权利要求1所述的一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，其特征在于：所述嵌入式核心控制单元为大功率双路智能插座设备的核心控制板卡；
所述大功率双路智能插座设备的核心控制板卡板载有集成供电电源模块、计时计费模块、铁电存储模块、看门狗复位模块、智能控制模块、传感器检测模块；
所述大功率双路智能插座设备的核心控制板卡预留通信及组网单元、人机交互单元、计费计量单元、故障电弧检测单元、A型漏电检测单元、智能防窃电及断电记忆单元接口电路，其中，所述组合方式为独立的功能单元插接式组合安装，且软件自适应这些功能单元是否有效；
其中，所述传感器模块包括插座温度检测、倾倒以及震动检测。
3.根据权利要求1所述的一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，其特征在于：所述大功率双路智能插座设备与智能云充电管理平台无线组网和有线组网方式包括NB-IOT通信、WIFI通信、433NHz载波通信、蓝牙通信、GPRS通信、以太网通信以及电力载波等特定通信；
其中，所述433MHz载波通信模块可以组成无线局域网络，通过无线局域网路由器与所述智能云充电管理平台进行网络通信；
其中，所述电力载波通信模块可以组成基于电力线数据传输的局域网络，通过电力线数据局域网路由器与所述智能云充电管理平台进行网络通信；
其中，所述蓝牙通信模块与微信APP直接建立蓝牙通信；
其中，所述各种通信方式均为独立的通信模块插接式安装，且软件自适应所选择的通信方式。
4.根据权利要求1所述的一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，其特征在于：所述人机交互单元包括LCD显示模块和RGB三色指示灯、语音提示模块、刷卡交互模块、微信交互APP模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，其特征在于：所述计费计量单元采用计量芯片通过电阻分压方式采集负载电压、电流、功率因数、有功、电量等数据，通过隔离通信传输技术与大功率双路智能插座设备的核心控制板卡进行数据与操控交互。
6.根据权利要求1所述的一种基于互联网和安防技术的大功率双路智能插座，其特征在于：所述大功率双路智能插座设备可通过所述智能云充电管理平台将消防预警信息传送到各地方消防安全监控管理平台。
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