CN208156782U - 一种付费供电控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及供电装置技术领域，尤其是一种付费供电控制系统。它包括中央控制模块、太阳能电源供给模块、蓄电池模块、控制太阳能电源供给模块对蓄电池模块进行充电或控制蓄电池模块进行放电的充放电控制模块、用于将拾取到的付费码信息发送给中央控制模块以供中央控制模块控制充放电控制模块作充放电转换控制动作的付费码拾取模块及受控于中央控制模块以对终端负载进行供电的USB电源输出接口、DC电源输出接口模块和照明灯具电源接口模块。本实用新型可根据用户购买用电的时间通过充放电控制模块控制蓄电池模块进行放电，以对待充电产品进行电量供给作业；采用太阳能电源供给模块作为供电电源，既可增强整个系统节能环保的特点，又能增强系统应用场所的灵活性。

Description

一种付费供电控制系统

技术领域

本实用新型涉及供电装置技术领域，尤其是一种付费供电控制系统。

背景技术

随着石化能源的逐渐枯竭以及国家对清洁能源的迫切需求，太阳能因其所具有的清洁、高效等优点已经成为一种被广泛应用的新型能源。目前，太阳能供电系统的主要销售或使用模式为用户一次性付费购买全套系统而后使用，由于用户在购买时需要支付全部的费，不但会无形中极大地增加用户的压力，也会对此类系统的推广应用造成极大地限制。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种付费供电控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种付费供电控制系统，它包括中央控制模块、太阳能电源供给模块、蓄电池模块、受控于中央控制模块以控制太阳能电源供给模块对蓄电池模块进行充电或控制蓄电池模块进行放电的充放电控制模块、用于将拾取到的付费码信息发送给中央控制模块以供中央控制模块控制充放电控制模块作充放电转换控制动作的付费码拾取模块以及受控于中央控制模块以对终端负载进行供电的USB电源输出接口、DC电源输出接口模块和照明灯具电源接口模块，所述付费码拾取模块与中央控制模块的通信端口相连，所述USB电源输出接口连接于蓄电池模块的正极；

所述充放电控制模块包括P沟道MOS管、第一三极管、第二三极管、第三三极管以及分别由若干个相互间呈并联的肖特基二极管构成的第一二极管组、第二二极管组和第三二极管组，所述P沟道MOS管的源极直接与第二三极管的集电极和基极相连并通过第一二极管组与太阳能电源供给模块的输出端相连、栅极连接于第二三极管的发射极，所述P沟道MOS管的漏极通过第三二极管组接地并通过第一电感串接第二二极管组后同时与蓄电池模块的正极、DC电源输出接口模块和照明灯具电源接口模块相连，所述第二三极管的发射极通过一第一肖特基二极管分别连接第二三极管的基极和第三三极管的集电极，所述第三三极管的发射极和基极同时连接蓄电池模块的负极、基极作为中央控制模块的第一连接端，所述第一三极管的基极连接于第一二极管组与太阳能电源供给模块的输出端之间、发射极和基极同时连接于第三三极管的发射极。

优选地，所述DC电源输出接口模块包括第一MOS管、第四三极管及若干个相互间呈并联分布的DC接头，所述DC接头的输入端连接于第一MOS管的漏极，所述第一MOS管的源极连接第二二极管组、栅极连接第四三极管的集电极，所述第四三极管的发射极接地、集电极作为中央控制模块的第二连接端。

优选地，所述照明灯具电源接口模块包括电源插座和第二MOS管，所述电源插座的一端通过一由若干个并联分布的电阻构成的电阻组连接第二二极管组、另一端连接于第二MOS管的源极，所述第二MOS管的漏极接地、栅极作为中央控制模块的第三连接端。

优选地，所述中央控制模块包括一Mini58ZDE型控制器以及两个并联于控制器的数据输出端的位移缓存器，所述充放电控制模块通过第一连接端与控制器相连，所述付费码拾取模块连接于控制器的通信端口。

优选地，它还包括一音频接收及语音播报模块，所述音频接收及语音播报模块包括与控制器相连的RDA收音芯片、与RDA收音芯片相连的收音天线、通过一稳压芯片与RDA收音芯片相连并受控于音频功放装置。

优选地，所述付费码拾取模块包括用于与上位机作通信连接的GSM模块和用于向控制器录入付费码的按键模块，它还包括一用于进行信息显示的显示器，所述GSM模块、按键模块和显示器分别与控制器相连。

由于采用了上述方案，用户可根据自己的经济状况以诸如手机支付、现金支付等等方式获得整个系统的使用密码(即：付费码，其可由系统的识别ID号、充值时间等相关信息加密产生)，从而实现付费购买系统的使用时间，当利用付费码拾取模块向中央控制模块输入付费码且中央控制模块对付费码验证成功后，用户可根据待充电产品的类型(如灯具、手机、电视、风扇等等)将其连接于USB电源输出接口、DC电源输出接口模块或照明灯具电源接口模块上，一旦连接后，即可根据用户购买用电的时间通过充放电控制模块控制蓄电池模块进行放电，以对待充电产品进行电量供给作业；由于太阳能电源供给模块可采用主要由太阳能板构成的直流电源，既可增强整个系统节能环保的特点，又能增强系统应用场所的灵活性；其系统结构简单、电源输出接口丰富，具有很强的实用价值和市场推广价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例的系统控制原理框图；

图2是本实用新型实施例的中央控制模块的电路结构参考图；

图3是本实用新型实施例的充放电控制模块的电路结构参考图；

图4是本实用新型实施例的USB电源输出接口的电路结构参考图；

图5是本实用新型实施例的DC电源输出接口模块的电路结构参考图；

图6是本实用新型实施例的照明灯具电源接口模块的电路结构参考图；

图7是本实用新型实施例的音频接收及语音播报模块的电路结构参考图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图7所示，本实施例提供的一种付费供电控制系统，它包括：

一中央控制模块a，主要起到系统的核心控制作用，且主要由诸如Mini58ZDE型控制器U1以及两个并联于控制器U1的数据输出端的诸如

74HC595型的位移缓存器U2组成，具体电路结构可参考图2进行设置；

一太阳能电源供给模块b，其主要由太阳能板构成的直流电源以充分利用清洁能源，达到节能环保的效果；当然，也可采用由交流市电进行转换后的直流电源；

一蓄电池模块c；

一充放电控制模块d，其受控于中央控制模块a以控制太阳能电源供给模块b对蓄电池模块c进行充电或控制蓄电池模块c进行放电；

一付费码拾取模块e，其主要用于将拾取到的付费码信息发送给中央控制模块a以供中央控制模块a在对付费码验证成功后控制充放电控制模块d作充放电转换控制动作，同时其连接于控制器U1的通信端口；

至少一个USB电源输出接口f(其可采用图4所示的电路结构)，主要用于与具有USB接口的终端设备进行连接以向此类设备输出电能；

若干个DC电源输出接口模块g，主要用于与具有DC接口的终端设备进行连接以向此类设备输出电能；

至少一个照明灯具电源接口模块h，主要用于与系统应用场所内的照明灯具进行连接以实现供电；

其中，付费码拾取模块e与中央控制模块a的通信端口相连，USB电源输出接口f连接于蓄电池模块c的正极；而充放电控制模块d则采用如图3所示的电路结构，即：主要包括P沟道MOS管M1(其可根据具体情况采用EMB09P03H型MOS管)、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3以及分别由若干个相互间呈并联的肖特基二极管构成的第一二极管组Dz1、第二二极管组Dz2和第三二极管组Dz3，P沟道MOS管M1的源极直接与第二三极管Q2的集电极和基极相连并通过第一二极管组Dz1与太阳能电源供给模块b的输出端相连、栅极连接于第二三极管Q2的发射极，P沟道MOS管M1的漏极通过第三二极管组Dz3接地并通过第一电感L1串接第二二极管组Dz2后同时与蓄电池模块c的正极、DC电源输出接口模块g和照明灯具电源接口模块h相连，第二三极管Q2的发射极通过一第一肖特基二极管D1分别连接第二三极管Q2的基极和第三三极管Q3的集电极，第三三极管Q3的发射极和基极同时连接蓄电池模块c的负极、基极作为中央控制模块a的第一连接端(其与控制器U1相连)，第一三极管Q1的基极连接于第一二极管组Dz1与太阳能电源供给模块b的输出端之间、发射极和基极同时连接于第三三极管Q3的发射极。

由此，用户可根据自己的经济状况以诸如手机支付、现金支付等等方式获得整个系统的使用密码(即：付费码，其可由系统的识别ID号、充值时间等相关信息加密产生)，从而实现付费购买系统的使用时间，当利用付费码拾取模块e向中央控制模块a输入付费码且中央控制模块a对付费码验证成功后，用户可根据待充电产品的类型(如灯具、手机、电视、风扇等等)将其连接于USB电源输出接口f、DC电源输出接口模块g或照明灯具电源接口模块h上，一旦连接后，中央控制模块a即可开始按购买的使用时间进行计时并通过充放电控制模块d控制蓄电池模块c进行放电，从而对待充电产品进行电量供给作业；当用户购买时间截止时，中央控制模块a则通过充放电控制模块d切断蓄电池模块c的放电路径，达到断电或者提示用户进行充值的效果；由于系统中的太阳能电源供给模块b可采用主要由太阳能板构成的直流电源，不但可以增强整个系统节能环保的特点，而且增强了系统应用场所的灵活性；另外，通过对中央控制模块a的程序性功能设计以及配合改进后的充放电控制模块d的电路结构，可使得中央控制模块a能够以保障生活照明或者合理对蓄电池模块c进行充放电控制为前提，在系统因终端设备充电、高亮度照明等原因导致蓄电池模块c出现电量放电过快的现象时，自动切断USB电源输出接口f和DC电源输出接口模块g。当然，可根据实际情况在系统中增加指示灯模块，以利用其来实现对系统本身的运行状态、故障状态、付费充电状态、充电截止状态等相关信息的提示。

为能够为更多的终端设备提供供电接口，如图5所示，DC电源输出接口模块g包括第一MOS管D1、第四三极管Q4及若干个相互间呈并联分布的DC接头K，DC接头K的输入端连接于第一MOS管D1的漏极，第一MOS管D1的源极连接第二二极管组Dz2、栅极连接第四三极管Q4的集电极，第四三极管Q4的发射极接地、集电极作为中央控制模块a的第二连接端。由此，可利用第一MOS管D1和第四三极管Q4作为中央控制模块a对DC电源输出接口模块g进行启闭控制的开关元件，即：中央控制模块a通过对第四三极管Q4输出高低电平来驱动第一MOS管D1的导通与关断，从而实现对与DC接头K相连的用电负载的供电或断电。

为便于与照明负载进行供电，如图6所示，本实施例的照明灯具电源接口模块h包括电源插座J和第二MOS管D2，电源插座J的一端通过一由若干个并联分布的电阻构成的电阻组Rz连接第二二极管组Dz2、另一端连接于第二MOS管D2的源极，第二MOS管D2的漏极接地、栅极作为中央控制模块a的第三连接端。以此，利用中央控制模块a对第二MOS管D2的通断控制来实现整个照明灯具电源接口模块h的电量输出或关断。

为最大限度地丰富整个系统的实用功能，本实施例的系统还包括一音频接收及语音播报模块m，如图7所示，音频接收及语音播报模块m主要包括与控制器U1相连的RDA收音芯片U3(其可根据具体情况采用诸如RDA5807型芯片)、与RDA收音芯片U3相连的收音天线ANT、通过一稳压芯片U4(其可根据具体情况采用诸如1218型稳压器)与RDA收音芯片U3相连并受控于音频功放装置。由此，通过设置的音频接收及语音播报模块m进行音频信号的接收或播放，从而可实现诸如语音提示、语音警报等诸多功能。

另外，本实施例的付费码拾取模块e包括用于与上位机作通信连接的GSM模块和/或用于向控制器U1录入付费码的按键模块，而整个系统还包括一用于进行信息显示的显示器q，GSM模块、按键模块和显示器q分别与控制器U1相连。由此，利用显示器q可进行诸如广告或系统状态等信息内容的显示发布，通过按键模块则可便于用户直接进行付费码输入；而用户付费后，上位机可利用GSM模块远程开启整个系统，而用户亦可通过GSM模块获取系统使用信息及位置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种付费供电控制系统，其特征在于：它包括中央控制模块、太阳能电源供给模块、蓄电池模块、受控于中央控制模块以控制太阳能电源供给模块对蓄电池模块进行充电或控制蓄电池模块进行放电的充放电控制模块、用于将拾取到的付费码信息发送给中央控制模块以供中央控制模块控制充放电控制模块作充放电转换控制动作的付费码拾取模块以及受控于中央控制模块以对终端负载进行供电的USB电源输出接口、DC电源输出接口模块和照明灯具电源接口模块，所述付费码拾取模块与中央控制模块的通信端口相连，所述USB电源输出接口连接于蓄电池模块的正极；

所述充放电控制模块包括P沟道MOS管、第一三极管、第二三极管、第三三极管以及分别由若干个相互间呈并联的肖特基二极管构成的第一二极管组、第二二极管组和第三二极管组，所述P沟道MOS管的源极直接与第二三极管的集电极和基极相连并通过第一二极管组与太阳能电源供给模块的输出端相连、栅极连接于第二三极管的发射极，所述P沟道MOS管的漏极通过第三二极管组接地并通过第一电感串接第二二极管组后同时与蓄电池模块的正极、DC电源输出接口模块和照明灯具电源接口模块相连，所述第二三极管的发射极通过一第一肖特基二极管分别连接第二三极管的基极和第三三极管的集电极，所述第三三极管的发射极和基极同时连接蓄电池模块的负极、基极作为中央控制模块的第一连接端，所述第一三极管的基极连接于第一二极管组与太阳能电源供给模块的输出端之间、发射极和基极同时连接于第三三极管的发射极。

2.如权利要求1所述的一种付费供电控制系统，其特征在于：所述DC电源输出接口模块包括第一MOS管、第四三极管及若干个相互间呈并联分布的DC接头，所述DC接头的输入端连接于第一MOS管的漏极，所述第一MOS管的源极连接第二二极管组、栅极连接第四三极管的集电极，所述第四三极管的发射极接地、集电极作为中央控制模块的第二连接端。

3.如权利要求1所述的一种付费供电控制系统，其特征在于：所述照明灯具电源接口模块包括电源插座和第二MOS管，所述电源插座的一端通过一由若干个并联分布的电阻构成的电阻组连接第二二极管组、另一端连接于第二MOS管的源极，所述第二MOS管的漏极接地、栅极作为中央控制模块的第三连接端。

4.如权利要求1-3中任一项所述的一种付费供电控制系统，其特征在于：所述中央控制模块包括一Mini58ZDE型控制器以及两个并联于控制器的数据输出端的位移缓存器，所述充放电控制模块通过第一连接端与控制器相连，所述付费码拾取模块连接于控制器的通信端口。

5.如权利要求4所述的一种付费供电控制系统，其特征在于：它还包括一音频接收及语音播报模块，所述音频接收及语音播报模块包括与控制器相连的RDA收音芯片、与RDA收音芯片相连的收音天线、通过一稳压芯片与RDA收音芯片相连并受控于音频功放装置。

6.如权利要求4所述的一种付费供电控制系统，其特征在于：所述付费码拾取模块包括用于与上位机作通信连接的GSM模块和/或用于向控制器录入付费码的按键模块，它还包括一用于进行信息显示的显示器，所述GSM模块、按键模块和显示器分别与控制器相连。