CN110641301A - 一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置 - Google Patents

一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置 Download PDF

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Abstract

一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，包括主控制器，主控制器输出端连接继电器输入端，继电器通过无线充电装置进行充电，主控制器的输出端分别与蜂鸣器、LED、液晶显示屏的输入端连接，主控制器分别与GPRS模块和电流电压检测模块双向连接，电流电压检测模块通过无线充电装置供电。本发明通过GPRS模块对智能充电装置经行控制，调整电动车在用电低峰期充电，达到减少电网负荷的目的。

Description

一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置
技术领域
本发明涉及电动汽车充电装置技术领域，特别涉及一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置。
背景技术
随着新能源汽车市场的逐渐壮大，对基础充电设施的需求呈指数级别递增。而当前的有线充电方式存在安全性差、线路易老化、搭建成本高、能源利用率低的问题，市场迫切需求革命性的充电方式出现，这无疑给智能无线充电的发展提供了机遇。目前，市面上的纯电动车大多选择在公共充电桩充电，而且在用电高峰期充电居多，在用电高峰期充电无疑会出现供不应求的状况，造成交通拥堵、电网符合过重等状况，因此改善上述问题显得越来越重要。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，通过GPRS模块对智能充电装置经行控制，调整电动车在用电低峰期充电，达到减少电网负荷的目的。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，包括主控制器2，所述的主控制器2输出端连接继电器4输入端，继电器4通过无线充电装置1进行充电，所述的主控制器2的输出端分别与蜂鸣器3、LED5、液晶显示屏6的输入端连接，主控制器2分别与GPRS模块8和电流电压检测模块9双向连接，电流电压检测模块9通过无线充电装置1供电。
所述主控制器2通过控制继电器4的开关，进而控制整个无线充电装置1的开关。
所述的电流电压检测模块9检测无线充电装置1电路中电流电压的变化，过流过压时将信号送给主控制器2，主控制器2控制报警模块经行报警。
所述液晶显示屏6显示整个家用型智能充电装置的各项信息。
所述的主控制器2采用STM32F1系列单片机。
所述的LED5、蜂鸣器3和GPRS模块8构成报警模块，报警模块通过主控制器2控制。
所述的无线充电装置1包括发射电路和接收电路。
所述的发射电路，由220v市电进行供电，经过变压器T1进行降压，副线圈输出的电压连接D1和D2的输入端进行整流，经过D1和D2的输出端连接C1的正极进行滤波，D1和D2的输出端连接继电器，继电器与LED1的正极连接，LED1的负极与S3连接，开关S3控制继电器的运行，进而控制开关j的连接，直流电源BT1作为备用电源，开关j的输出端与C2、C3、Lc1的输入端、FUSE1连接，FUSE1与C5、C8、L1连接，Lc1的输出端与C5的正极、f3连接，C4分别接f1、f2的两端进行滤波，R1的一端与f1的输入端连接，R1的另一端与电位器RP1连接，电位器RP1的另一端与f1的输出端连接，f1、f2、f3依次连接，f3的输出端与R2和C7连接，C7与R2并联，R2的输出端与D3的负极、场效应管Q1的G极连接，场效应管Q1的S极和B极接地，D极接C8和L1的另一端，L1为发射线圈。
所述的接收电路包括L2为接收线圈，L2的输出端连接桥式整流电路，桥式整流电路的输出端与C9的正极、C10、R4、R5、R6、三极管Q3的C极、红色LED的正极连接，R4的另一端与RP2连接，RP2与TL431连接，TL431的一端接地，另一端与R12连接，R5的另一端与三极管Q3的B极和R8连接，三极管Q3的E极通过绿色LED接地，R8的另一端与运算放大器的输出端连接，R6的另一端与R7连接，R7与开关并联，R7与三极管Q5的C极连接，三极管Q5的B极与红色LED的负极和R9连接，三极管Q5的E极经过一个电流表接到一个直流电源上，R9的另一端与三极管Q4的C极连接，三极管Q4的E极接地，三极管Q4的B极与R10连接，R10的另一端与运算放大器的输出端连接，R11与运算放大器的反相输入端连接，R12与运算放大器的同相输入端连接，R11的另一端经过一个电压表接地。
本发明的有益效果：
当电动车离开充电装置时，用户通过APP对智能充电装置经行控制，通过主控制器2控制继电器4关闭，进而切断无线充电装置1的电源；所述电流电压检测模块9检测到无线充电线路异常时，通过主控制器2控制继电器关闭，进而切断无线充电装置1的电源，从而保护电路，并通过主控制器2控制报警模块经行报警处理，避免发生恶性事件。
本发明提供了一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，该装置可以在家用停车位实现，并且采用无线充电的方式给电动车充电，改善了原有有线充电的许多问题。用户可以通过GPRS模块对智能充电装置经行控制，调整电动车在用电低峰期充电，达到减少电网负荷的目的，该装置具有检测实时电流电压功能，过流过压会发出警报并切断无线充电电路的开关，达到保护充电电路安全、减少因电路问题而引起失火的目的。用户可以通过液晶显示屏了解到该装置整体运行状况和电流电压的实时情况，将装置内部信息转化为可视化信息，使用户轻松的看懂装置运行状况。
附图说明
图1为本发明的无线充电装置内部电路图。
图2为本发明的无线充电装置内部电路图。
图3为本发明的结构示意图。
图4为本发明的模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种基于无线充电得家用型电动汽车智能充电装置，包括无线充电装置1、主控制器2、蜂鸣器3、继电器4、LED5、液晶显示屏6，外壳7、GPRS模块8、电流电压检测模块9，所述主控制器1的输出端与继电器4的输入端连接，所述继电器4与无线充电装置1连接，所述主控制器2的输出端分别与蜂鸣器3、LED5、液晶显示屏6的输入端连接，所述主控制器2分别与GPRS模块8和电流电压检测模块9双向连接，所述电流电压检测模块9与无线充电装置1连接。
如图所示，图1和图2为无线充电装置1的电路图；
图1所示电路作为发射电路，由220v市电进行供电，经过变压器T1进行降压，副线圈输出的电压连接D1和D2的输入端进行整流，经过D1和D2的输出端连接C1的正极进行滤波，D1和D2的输出端连接继电器，继电器与LED1的正极连接，LED1的负极与S3连接，开关S3控制继电器的运行，进而控制开关j的连接，直流电源BT1作为备用电源，开关j的输出端与C2、C3、Lc1的输入端、FUSE1连接，FUSE1与C5、C8、L1连接，Lc1的输出端与C5的正极、f3连接，C4分别接f1、f2的两端进行滤波，R1的一端与f1的输入端连接，R1的另一端与电位器RP1连接，电位器RP1的另一端与f1的输出端连接，f1、f2、f3依次连接，f3的输出端与R2和C7连接，C7与R2并联，R2的输出端与D3的负极、场效应管Q1的G极连接，场效应管Q1的S极和B极接地，D极接C8和L1的另一端，L1为发射线圈。
图2所示电路为接收电路，L2为接收线圈，L2的输出端连接桥式整流电路，桥式整流电路的输出端与C9的正极、C10、R4、R5、R6、三极管Q3的C极、红色LED的正极连接，R4的另一端与RP2连接，RP2与TL431连接，TL431的一端接地，另一端与R12连接，R5的另一端与三极管Q3的B极和R8连接，三极管Q3的E极通过绿色LED接地，R8的另一端与运算放大器的输出端连接，R6的另一端与R7连接，R7与开关并联，R7与三极管Q5的C极连接，三极管Q5的B极与红色LED的负极和R9连接，三极管Q5的E极经过一个电流表接到一个直流电源上，R9的另一端与三极管Q4的C极连接，三极管Q4的E极接地，三极管Q4的B极与R10连接，R10的另一端与运算放大器的输出端连接，R11与运算放大器的反相输入端连接，R12与运算放大器的同相输入端连接，R11的另一端经过一个电压表接地。
当电动汽车停到停车位时，无线充电装置1通过如图3所示的电路给电动车充电，电动车通过如图4所示的电路接收电能，在电动汽车的电源充到饱和状态时，电动汽车中的控制电路给主控制器2发送充电饱和信息，所述主控制器2通过继电器4切断充电电路，并将状态信息通过GPRS模块8发送到APP上，用户可通过APP随时查看电动车充电状态。
所述报警模块包括蜂鸣器3、LED5、电流电压检测模块9和GPRS模块8，所述电流电压检测模块9在无线充电装置1工作期间时刻检测电流电压的变化，若在特殊情况下，电流或电压突然超出额定值，所述电流电压检测模块9立刻将异常信息发送到主控制器2，所述主控制器2做出判断，控制继电器4立刻切断充电电路，控制报警模块使蜂鸣器3发出警报声；LED5闪烁，并通过GPRS模块8将警报信息发送到APP上提醒用户电动汽车在充电过程中出现问题，避免恶性事件发生。
所述液晶显示屏6可显示家用型电动汽车智能充电装置的实时数据，所述无线充电装置1是否经行给电动车正常供电可显示到液晶显示屏6上，无线充电装置1检测到负载才会运行，用户可通过液晶显示屏6的显示判断自己的电动车是否停到指定位置上，所述液晶显示屏6可以显示目前电流电压的实时值。
所述GPRS模块8作为用户通过APP与家用型电动汽车智能充电装置相互通信的桥梁，用户可实时控制家用型电动汽车智能充电装置的充电状态，在不急用的情况下用户可设置在用电低峰期充电，比如设定在晚上11点之后开始充电，第二天早上刚好充满，避开用白天电高峰期，减少电网负担，节省能源。

Claims (9)

1.一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，其特征在于，包括主控制器(2)，所述的主控制器(2)输出端连接继电器(4)输入端，继电器(4)通过无线充电装置(1)进行充电，所述的主控制器(2)的输出端分别与蜂鸣器(3)、LED(5)、液晶显示屏(6)的输入端连接，主控制器(2)分别与GPRS模块(8)和电流电压检测模块(9)双向连接，电流电压检测模块(9)通过无线充电装置(1)供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，其特征在于，所述主控制器(2)通过控制继电器(4)的开关，进而控制整个无线充电装置(1)的开关。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，其特征在于，所述的电流电压检测模块(9)检测无线充电装置1电路中电流电压的变化，过流过压时将信号送给主控制器(2)，主控制器(2)控制报警模块经行报警。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，其特征在于，所述液晶显示屏(6)显示整个家用型智能充电装置的各项信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，其特征在于，所述的主控制器(2)采用STM32F1系列单片机。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，其特征在于，所述的LED(5)、蜂鸣器(3)和GPRS模块(8)构成报警模块，报警模块通过主控制器(2)控制。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，其特征在于，所述的无线充电装置(1)包括发射电路和接收电路。
8.根据权利要求7所述的一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，其特征在于，所述的发射电路，由220v市电进行供电，经过变压器T1进行降压，副线圈输出的电压连接D1和D2的输入端进行整流，经过D1和D2的输出端连接C1的正极进行滤波，D1和D2的输出端连接继电器，继电器与LED1的正极连接，LED1的负极与S3连接，开关S3控制继电器的运行，进而控制开关j的连接，直流电源BT1作为备用电源，开关j的输出端与C2、C3、Lc1的输入端、FUSE1连接，FUSE1与C5、C8、L1连接，Lc1的输出端与C5的正极、f3连接，C4分别接f1、f2的两端进行滤波，R1的一端与f1的输入端连接，R1的另一端与电位器RP1连接，电位器RP1的另一端与f1的输出端连接，f1、f2、f3依次连接，f3的输出端与R2和C7连接，C7与R2并联，R2的输出端与D3的负极、场效应管Q1的G极连接，场效应管Q1的S极和B极接地，D极接C8和L1的另一端，L1为发射线圈。
9.根据权利要求7所述的一种基于无线充电的家用型电动汽车智能充电装置，其特征在于，所述的接收电路包括L2为接收线圈，L2的输出端连接桥式整流电路，桥式整流电路的输出端与C9的正极、C10、R4、R5、R6、三极管Q3的C极、红色LED的正极连接，R4的另一端与RP2连接，RP2与TL431连接，TL431的一端接地，另一端与R12连接，R5的另一端与三极管Q3的B极和R8连接，三极管Q3的E极通过绿色LED接地，R8的另一端与运算放大器的输出端连接，R6的另一端与R7连接，R7与开关并联，R7与三极管Q5的C极连接，三极管Q5的B极与红色LED的负极和R9连接，三极管Q5的E极经过一个电流表接到一个直流电源上，R9的另一端与三极管Q4的C极连接，三极管Q4的E极接地，三极管Q4的B极与R10连接，R10的另一端与运算放大器的输出端连接，R11与运算放大器的反相输入端连接，R12与运算放大器的同相输入端连接，R11的另一端经过一个电压表接地。
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