CN110932351B - 一种主动式智能安全充电装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充电管理技术领域，尤其涉及一种主动式智能安全充电装置及方法。包括：充电单元、转换器；充电单元与供电线缆、转换器电连接；充电单元内设置有中央控制器、电压采集器，电压采集器实时检测转换器电压以获取负载电压并输出至中央控制器；中央控制器内储存有电压设定值，中央控制器比较电压设定值与负载电压，中央控制器依据比较结果输出功率信号至转换器。现有技术中，若电瓶的充电功率超出供电线缆的承受范围，则容易造成供电线缆烧毁，相较于现有技术，本发明通过对转换器的输出功率进行限制，使得转换的输出功率在供电线缆能够承受的范围内，从而对供电线缆进行保护。

Description

一种主动式智能安全充电装置及方法
技术领域
本发明涉及充电管理技术领域，尤其涉及一种主动式智能安全充电装置及方法。
背景技术
随着环保意识的增强，电动车逐渐受到人们的喜爱，电动车的充电技术也成为了一个电动车发展的总要研究方向。随着技术的不断发展，为了给电动车提供更强的续航能力，电动车电瓶的容量越来越大，电瓶的充电功率也越来越大，普通的家用供电线缆越来越难以承受电瓶的充电功率，当同时充电的电瓶过多或电瓶自身充电功率过大而超过供电线缆的承受范围时，就容易造成供电线缆的起火烧毁，若通过更换线缆来适应电瓶，则工程量过大，且线缆规格已经固定，难以更换，若使用人员去专用的充电站进行充电，则费事费力，不便使用人员使用电动车。可见，设计一种能够保护供电线缆的安全充电装置及方法是十分有必要的。
发明内容
针对现有技术的技术问题，本发明提供了一种主动式智能安全充电装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了以下的技术方案：
一种主动式智能安全充电装置，包括：充电单元、转换器；所述充电单元与供电线缆、所述转换器电连接；所述充电单元内设置有中央控制器、电压采集器，所述电压采集器实时检测所述转换器电压以获取负载电压并输出至所述中央控制器；所述中央控制器内储存有电压设定值，所述中央控制器比较所述电压设定值与所述负载电压，所述中央控制器依据比较结果输出相应的功率信号至所述转换器。
在实际运行时，供电线缆为充电单元进行供电，充电单元为转换器进行供电，将电动车的充电器与转换器电连接，从而通过转换器为电动车充电，电压采集器实时检测转换器的电压以获取负载电压，从而获取转换器的输出功率，中央控制器内储存有电压设定值，中央控制器比较负载电压的数值与电压设定值，从而依据比较结果判断当前转换器的输出功率是否超出了供电线缆所能承受的范围，中央控制器依据比较结果输出相应的功率信号至转换器，以选取相应的功率模式，从而对转换器的输出功率进行限制，进而避免了转换器的输出功率超出供电线缆的承受范围造成供电线缆的烧毁。
进一步的，所述电压设定值包括第一电压设定值、第二电压设定值；所述中央控制器比较所述负载电压与所述第一电压设定值，所述中央控制器比较所述负载电压与第二电压设定值，所述中央控制器依据比较结果输出相应的功率信号至所述转换器。
进一步的，所述功率信号包括切断信号、低功率信号、全功率信号；当所述负载电压小于所述第一电压设定值时，所述中央控制器输出所述切断信号至所述转换器；当所述负载电压大于所述第一电压设定值时，小于所述第二电压设定值时，所述中央控制器输出所述低功率信号至所述转换器；当所述负载电压大于所述第二电压设定值时，所述中央控制器输出全功率信号至所述转换器。
进一步的，所述转换器内设置有继电器，当所述负载电压小于第一电压设定值时，所述中央控制器输出所述切断信号至所述继电器。
进一步的，所述转换器上设置有多个充电插口，所述充电插口与所述充电单元电连接。
进一步的，所述转换器上还设置有电量采集器，多个LED灯，所述LED灯与所述充电插口一一对应，所述LED灯与所述电量采集器电连接。
进一步的，所述充电单元上设置有多个转换器接口，所述转换器通过所述转换器接口与所述充电单元电连接。
一种主动式智能安全充电方法，包括以下步骤：第1步：电压采集器获取转换器的负载电压；第2步：中央控制器比较负载电压与电压设定值； 第3步：中央控制器依据所述第2步的比较结果输出相应的功率信号至转换器。
进一步的，所述电压设定值包括第一电压设定值、第二电压设定值；所述第2步还包括以下步骤：所述中央控制器比较所述负载电压与第一电压设定值，所述中央控制器比较所述负载电压与第二电压设定值，以执行所述第3步。
进一步的，所述第3步还包括以下步骤：第3-1步：当所述负载电压小于所述第一电压设定值时，所述中央控制器输出切断信号；当所述负载电压大于所述第一电压设定值小于所述第二电压设定值时，所述中央控制器输出低功率信号；当所述负载电压大于所述第二电压设定值时，所述中央控制器输出全功率信号。
相较于现有技术，本发明具有以下优点：
通过电压采集器获取负载电压，中央控制器依据负载电压与电压设定值之间的比较结果输出相应的功率信号至转换器，从而对转换器的输出功率进行控制，由此可有效防止供电线缆因电瓶的充电功率超出承受范围而烧毁。
转换器内设置有继电器，当中央控制器输出切断信号至转换器时，继电器可依据切断信号动作，切断转换器与充电单元之间的连接，从而使得当电瓶充电完成时，保护本装置不因交流电不稳雨水进入等其他外界因素的影响而损坏。
附图说明
图1：装置整体结构图。
图2：方法流程图。
图中：1-供电线缆、2-充电单元、3-转换器、21-转换器接口、31-充电器插口、32-LED灯。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
一种主动式智能安全充电方法，包括以下步骤：第1步：电压采集器获取转换器负载电压；
第2步：中央控制器比较负载电压与电压设定值；
第3步：中央控制器依据所述第2步的比较结果输出相应的功率信号至转换器。
其中，第2步还包括以下步骤：中央控制器比较负载电压与第一电压设定值，中央控制器比较负载电压与第二电压设定值，以执行所述第3步。
第3步还包括以下步骤：第3-1步：当负载电压小于第一电压设定值时，中央控制器输出切断信号至转换器，以切断功率输出；
当负载电压大于第一电压设定值小于第二电压设定值时，中央控制器输出低功率信号至转换器，则以低功率模式运行；
当负载电压大于第二电压设定值时，中央控制器输出全功率信号至转换器，则以全功率模式运行。
在实际运行时，供电线缆1与转换器3、中央处理器电连接，从而为转换器3、中央处理器提供运行所需的电能。将电动车的充电器与转换器3电连接，从而通过转换器3为电动车提供充电所需的电能。电压采集器实时检测转换器3的电压以获取负载电压。中央控制器内储存有第一电压设定值、第二电压设定值，中央控制器比较负载电压与第一电压设定值，中央控制器比较负载电压与第二电压设定值，若负载电压小于第一电压设定值，则表明当前电瓶已经充电完成，中央控制器输出切断信号至转换器3，转换器3则依据切断信号断开与供电线缆1之间的连接，从而断开对电瓶的供电，由此可有效防止当内部交流电不稳定或雨水进入等外界因素影响时，造成转换器3的损坏。若负载电压大于第一电压设定值，小于第二电压设定值，则表明电瓶施加在转换器3上的负载在供电线缆1的可承受的范围内，中央控制器输出低功率信号至转换器3，使得转换器3为电瓶进行有效充电。若负载电压大于第二电压设定值，则表明电瓶施加在转换器3上的负载已经超出了供电线缆1所能承受的范围，中央控制器输出全功率信号至转换器3，一方面使得转换器3以全功率为电瓶充电，另一方面限制供电线缆1对转换器3的输出功率，从而有效的避免了因超出供电线缆1的承受范围造成供电线缆1的烧毁。例如：电瓶的充电功率为1KW，供电线缆1能承受的最大功率为500W，则中央控制器输出全功率信号至转换器3，使得转换器3以500W向电瓶充电，从而有效的避免了供电线缆1烧毁。
实施例二：
一种主动式智能安全充电装置，应用实施例一所描述的方法，包括：充电单元2、转换器3。充电单元2与供电线缆1电连接，充电单元2上设置有多个转换器接口21，转换器3通过转换器接口21与充电单元2电连接，从而使得设置在转换器3上的多个充电插口31与充电单元2电连接，从而使得本装置能够同时为多个电瓶进行充电。充电单元2内设置有中央控制器、电压采集器，电压采集器实时检测转换器3电压以获取负载电压并输出至中央控制器，中央控制器内储存有第一电压设定值、第二电压设定值，中央控制器比较负载电压与第一电压设定值，中央控制器比较负载电压与第二电压设定值，中央控制器依据比较结果输出相应的功率信号至转换器3。
在实际运行时，将电动车的充电器与充电插口31电连接，从而通过转换器3为电瓶进行充电，此时电瓶为连接在转换器3上的负载。电压采集器实时检测转换器3的电压以获取负载电压，进而获取转换器3对电瓶的输出功率，电压采集器将负载电压输出至中央控制器，中央控制器比较负载电压与第一设定电压值，负载电压与第二设定电压值，当负载电压小于第一设定电压值时，则表明当前电瓶已经完成充电，中央控制器输出切断信号至设置在转换器3内的继电器，继电器依据切断信号进行动作，将转换器3与充电单元2之间的连接切断，从而停止转换器3的运行，由此可有效防止当交流电源不稳定或者雨水进入等其他外界因素影响时造成本装置的损坏，作为优选，充电单元2与供电线缆1之间也设置有继电器，以进一步增强本装置抵抗外界因素影响的能力。当负载电压大于第一设定电压值，小于第二设定电压值时，则表明当前转换器3对电瓶的输出功率在供电线缆1可承受的范围之内，中央控制器输出低功率信号至转换器3，从而使得转换器3能够有效为电瓶进行充电。当负载电压大于第二设定电压值时，则表明当前转换器3对电瓶的输出功率已经超出了供电线缆1能够承受的范围，中央控制器输出全功率信号至转换器3，一方面使得转换器3以供电线缆1能够承受的最大功率为电瓶充电，另一方面对转换器3的输出功率进行限制，从而有效的避免供电线缆1因超出承受范围而烧毁。例如：电瓶的充电功率为1KW，供电线缆1能够承受的功率为500W，则此时中央控制器输出全功率信号至转换器3，使得转换器3的输出功率为500W，从而对供电线缆1进行保护。
作为优选，中央控制器上设置有红外光发射器，转换器3上设置有红外光接收器，使得中央控制器能够通过红外光向转换器3无线远程传输信号。
其中，转换器3上还设置有电量采集器，多个LED灯32，LED灯32与电量采集器电连接，LED灯32与充电插口31一一对应。通过电量采集器可对连接在转换器3上的电瓶电量进行采集，LED灯32依据电量采集器采集的电量信息发出不同的颜色，从而可通过LED灯32的颜色直观的观察到当前电瓶的充电状态。例如：当电瓶电量低于30%时为红色，当大于30%小于60%是为黄色，当大于90%时为绿色。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种主动式智能安全充电装置，其特征在于：包括：充电单元（2）、转换器（3）；
所述充电单元（2）与供电线缆（1）、所述转换器（3）电连接；
所述充电单元（2）内设置有中央控制器、电压采集器，所述电压采集器实时检测所述转换器（3）电压以获取负载电压并输出至所述中央控制器；
所述中央控制器内储存有电压设定值，所述电压设定值包括第一电压设定值、第二电压设定值；
所述中央控制器比较所述负载电压与所述第一电压设定值，所述中央控制器比较所述负载电压与第二电压设定值，所述中央控制器依据比较结果输出相应的功率信号至所述转换器（3）；
以使当所述负载电压小于所述第一电压设定值时，所述转换器（3）的输出功率为零；
当所述负载电压大于所述第一电压设定值小于所述第二电压设定值时，所述转换器（3）的输出功率大于零小于所述供电线缆（1）能够承载的最大功率；
当所述负载电压大于所述第二电压设定值时，所述转换器（3）的输出功率与所述供电线缆（1）能够承载的最大功率相等。
2.根据权利要求1所述的一种主动式智能安全充电装置，其特征在于：所述功率信号包括切断信号、低功率信号、全功率信号；
当所述负载电压小于所述第一电压设定值时，所述中央控制器输出所述切断信号至所述转换器（3）；
当所述负载电压大于所述第一电压设定值时，小于所述第二电压设定值时，所述中央控制器输出所述低功率信号至所述转换器（3）；
当所述负载电压大于所述第二电压设定值时，所述中央控制器输出全功率信号至所述转换器（3）。
3.根据权利要求2所述的一种主动式智能安全充电装置，其特征在于：所述转换器（3）内设置有继电器，当所述负载电压小于第一电压设定值时，所述中央控制器输出所述切断信号至所述继电器。
4.根据权利要求1所述的一种主动式智能安全充电装置，其特征在于：所述转换器（3）上设置有多个充电插口（31），所述充电插口（31）与所述充电单元（2）电连接。
5.根据权利要求4所述的一种主动式智能安全充电装置，其特征在于：所述转换器（3）上还设置有电量采集器，多个LED灯（32），所述LED灯（32）与所述充电插口（31）一一对应，所述LED灯（32）与所述电量采集器电连接。
6.根据权利要求1所述的一种主动式智能安全充电装置，其特征在于：所述充电单元（2）上设置有多个转换器接口（21），所述转换器（3）通过所述转换器接口（21）与所述充电单元（2）电连接。
7.一种主动式智能安全充电方法，其特征在于：包括以下步骤：第1步：电压采集器获取转换器的负载电压；
第2步：中央控制器比较所述负载电压与第一电压设定值，所述中央控制器比较所述负载电压与第二电压设定值；
第3步：中央控制器依据所述第2步的比较结果输出相应的功率信号至转换器；
以使当所述负载电压小于所述第一电压设定值时，所述转换器的输出功率为零；
当所述负载电压大于所述第一电压设定值小于所述第二电压设定值时，所述转换器的输出功率大于零小于供电线缆能够承载的最大功率；
当所述负载电压大于所述第二电压设定值时，所述转换器的输出功率与所述供电线缆能够承载的最大功率相等。
8.根据权利要求7所述的一种主动式智能安全充电方法，其特征在于：所述第3步还包括以下步骤：第3-1步：当所述负载电压小于所述第一电压设定值时，所述中央控制器输出切断信号；
当所述负载电压大于所述第一电压设定值小于所述第二电压设定值时，所述中央控制器输出低功率信号；
当所述负载电压大于所述第二电压设定值时，所述中央控制器输出全功率信号。
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