CN208623373U - 一种交流充电控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流充电控制器，包括嵌入式单片机系统、状态指示电路、开关电源电路和隔离光耦通讯电路，本实用新型的有益效果是：1.能识别端口上是否接入电源适配器，如果没有接电源适配器就不会合闸，减少待机功耗的同时还增加了安全性。2.每路有独立的可调整的启动充电电流（20mA 4W）和充电完成电流判定门限（15mA 3W）。3.充电完成后，延时一段时间（可修改）后对应的端口会被断电，防止过冲。4.上电时或接收到从新启动命令时，接入了电源适配器的端口会以间隔1秒依次接通。这样可以防止上电时电流浪涌。5.每个端口有独立的倒计时器，时间长短可以设置。当倒计时结束后会自动结束充电断开端口连接。

Description

一种交流充电控制器

技术领域

本实用新型涉及充电技术领域，具体是一种交流充电控制器。

背景技术

随着带电池移动电子设备的普及，很多传统的应用被他们取代。但是这些设备要保证使用就必须充电。一些应用场合（比喻电子教室里的笔记本，酒店点单用的IPD等）需要集中充电管理的需求，就有了充电柜这种产品的诞生。传统的充电柜除了配备放置代充设备的结构，电源连接部分就用普通的是多位插线板。

随着发展，目前已经有了延时模式的总控器。他只是机械的延时管理，而且是一个开关管理所有的被充电设备，如果设备的充电时间不一致，就会出现有没有充满的设备。还有上电时，由于开关电源都是容性负载，当多个充电器的电源接到一起时，就会有很大的容性负载效应，在上电的时候会产生很大的冲击电流，有可能会烧掉总电源插头，以及使前端的短路保护装置跳闸。

由于出现上述问题，要求有一个控制器能分别控制每一个充电端口，并具备独立的定时管理，以及时序上电功能等功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种交流充电控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种交流充电控制器，包括嵌入式单片机系统、状态指示电路、开关电源电路和隔离光耦通讯电路，所述嵌入式单片机系统分别连接状态指示电路、开关电源电路和隔离光耦通讯电路，嵌入式单片机系统还连接多个通道，所述通道由数据采集模块、控制单元、端口电流监测电路和端口组成。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述开关电源电路的输入电压范围是90-250VAC，输出电压为5V，输出功率为12W。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述控制单元由继电器组成。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述数据采集模块、控制单元和端口电流监测电路均连接在嵌入式单片机系统上，端口与数据采集模块、控制单元和端口电流监测电路相连接。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述嵌入式单片机系统是一个具备多路并行模拟信号采集的单片机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1.能识别端口上是否接入电源适配器，如果没有接电源适配器就不会合闸，减少待机功耗的同时还增加了安全性。2.每路有独立的可调整的启动充电电流（20mA 4W）和充电完成电流判定门限（15mA 3W）。3.充电完成后，延时一段时间（可修改）后对应的端口会被断电，防止过冲。4.上电时或接收到从新启动命令时，接入了电源适配器的端口会以间隔1秒依次接通。这样可以防止上电时电流浪涌。5.每个端口有独立的倒计时器，时间长短可以设置。当倒计时结束后会自动结束充电断开端口连接。6.当适配器断开后再接入就会从新闭合。7.基于modbus通讯协议，可以将多个控制器组合起来实现更大的充电系统。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，实施例1：一种交流充电控制器，包括嵌入式单片机系统、状态指示电路、开关电源电路和隔离光耦通讯电路，嵌入式单片机系统分别连接状态指示电路、开关电源电路和隔离光耦通讯电路，其中，开关电源电路具有5V12W的输出能力，宽输入电压范围，90-250VAC，能适应全世界所有的电源，隔离光耦通讯电路是一个无源的隔离通讯电路，总控器可以通过这个接口将多个交流充电控制连接到一起，组成大型的充电系统，状态指示电路独立设置在每个端口，双色LED 以3种颜色指示充电状态，嵌入式单片机系统还连接多个通道，通道由数据采集模块、控制单元、端口电流监测电路和端口组成。数据采集模块输入电压范围0到2V，参考零点1V，内部可变参考源，ADC转换模块的位数为12位。根据输入信号的强弱设备将自动切换内部参考源从而调整采样精度，以保证小电流到大电流进度，控制单元由继电器组成。继电器的输出能力达到16A，留有充足的余量，大大延长使用寿命和可靠性。继电器是常开的，不充电或端口上没有接入设备时断开以减少整机的功耗，端口电流监测电路在断开的状态下可以检测到设备接入情况。当检测到有适配器接入端口就自动启动一个充电流程。充电完成后断电，只有移除适配器在插入，或者接收到总控命令才会从新启动一个新的充电流程。

本控制系统是嵌入式的，分为电流信号转换电路、数据采集、数据处理、控制单元、隔离光耦通讯电路，状态指示电路，开关电源电路，端口电流监测电路。其中，电流信号转换电路用5瓦线绕精密毫欧母电阻将电流信号转换成电压信号，并将转换后的信号经行滤波再接入数据采集端口。最大持续电流10A，峰值电流30A。数据处理：由于电流信号不规则，内部采用积分模式计算电流有效值，使采样到的电流更加稳定，再配合每端口的独立校准机制，如是保证设备可以获得可靠的精确稳定的电流信息，其余部分在上面内容中已详细描述。

实施例2：在实施例1的基础上，本设计的嵌入式单片机系统是一个具备多路并行模拟信号采集的单片机，通过每个端口的继电器控制端口的通断，继电器接通后电流采样电路将电流信号转换成电压信号并有芯片的ADC转换成数字信号，以电流的变化和充电时间两种方式结合判定充电结束并断电。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种交流充电控制器，包括嵌入式单片机系统、状态指示电路、开关电源电路和隔离光耦通讯电路，其特征在于，所述嵌入式单片机系统分别连接状态指示电路、开关电源电路和隔离光耦通讯电路，嵌入式单片机系统还连接多个通道，所述通道由数据采集模块、控制单元、端口电流监测电路和端口组成。

2.根据权利要求1所述的一种交流充电控制器，其特征在于，所述开关电源电路的输入电压范围是90-250VAC，输出电压为5V，输出功率为12W。

3.根据权利要求1所述的一种交流充电控制器，其特征在于，所述控制单元由继电器组成。

4.根据权利要求1所述的一种交流充电控制器，其特征在于，所述数据采集模块、控制单元和端口电流监测电路均连接在嵌入式单片机系统上，端口与数据采集模块、控制单元和端口电流监测电路相连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种交流充电控制器，其特征在于，所述嵌入式单片机系统是一个具备多路并行模拟信号采集的单片机。