CN208698550U - 一种电动车充电设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于充电技术领域，提供了一种电动车充电设备，包括充电电路和电流闭环反馈电路；电流闭环反馈电路包括电流控制模块、电流感应模块、主控模块和物联网模块；电流控制模块的第一输入端与充电电路的输出端连接，电流控制模块的第一输出端与电流感应模块的输入端连接；电流感应模块的第一输出端与主控模块的第一输入端连接，电流感应模块的第二输出端与电动车连接；主控模块的第二输入输出端与物联网模块的输入输出端连接连接，主控模块的第三输入输出端与电流控制模块的第二输入输出端连接。通过本实用新型能够监测电动车充电设备在充电过程中电流的输出大小，以保护电动车充电设备、防止意外事故的发生。

Description

一种电动车充电设备
技术领域
本实用新型属于充电技术领域，尤其涉及一种电动车充电设备。
背景技术
随着我国经济迅猛的发展，交通工具也有很大的改善，电动车作为近几年新发展起来的新型交通工具，具有轻便、环保、经济等很多其他交通工具所不具备的优点。安全环保的电动车代替摩托车，在中国城市交通压力和环境保护压力已至极点的情况下，已是一个不容再争辩的国家产业导向；同时随着中国城乡路建、路况的日新完善，效率更好经济实用的电动自行车代替传统自行车也已是一个不可逆转的市场需求趋势。顾名思义，电动车需要电力维持工作，而电动车充电设备是一种“加电”的设备，可以给电动自行车、电动汽车、老年代步车等进行充电。
然而，现有的电动车充电设备无法实时监测其在充电过程中电流的输出大小，当其因外部情况导致电流过大时无法有效监测并采取措施，从而可能导致设备损坏、外部过热起火等事故。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种电动车充电设备，以解决现有技术中电动车充电设备无法实时监测其在充电过程中电流的输出大小及实时保护问题。
本实用新型实施例的第一方面提供了一种电动车充电设备，所述电动车充电设备包括充电电路和电流闭环反馈电路；
所述电流闭环反馈电路包括电流控制模块、电流感应模块、主控模块和物联网模块；
所述电流控制模块分别与所述充电电路和所述电流感应模块连接；
所述电流控制模块的第一输入端与所述充电电路的输出端连接，所述电流控制模块的第一输出端与所述电流感应模块的输入端连接；
所述电流感应模块的第一输出端与所述主控模块的第一输入端连接，所述电流感应模块的第二输出端与所述电动车连接；
所述主控模块的第二输入输出端与所述物联网模块的输入输出端连接连接，所述主控模块的第三输入输出端与所述电流控制模块的第二输入输出端连接；
所述电流感应模块感应所述电流控制模块的输出电流；
所述主控模块根据所述感应电流计算所述电流控制模块的实际输出电流；
所述物联网模块或所述主控模块根据所述电流控制模块的实际输出电流，控制所述电流控制模块的工作状态。
结合本实用新型第一方面，本实用新型第一方面的第一实施方式中，所述物联网模块还与终端设备连接；
所述终端设备获取所述电流控制模块的实际输出电流。
结合本实用新型第一方面和第一方面实施方式中，所述物联网模块包括通讯单元和云服务器；
所述通讯单元与所述云服务器连接，所述通讯单元的输入输出端与所述主控模块的第二输入输出端连接；
所述终端设备与所述云服务器连接。
结合本实用新型第一方面和第一方面实施方式中，所述通讯单元包括GSM/GPRS/4G/5G/NBIOT芯片、ZigBee芯片、蓝牙芯片或Wi-Fi芯片。
结合本实用新型第一方面，本实用新型第一方面的第二实施例中，所述主控模块包括第一控制单元；
所述第一控制单元根据所述电流控制模块的实际输出电流，控制所述电流控制模块的工作状态。
本实用新型第一方面的第二实施例中，所述主控模块还包括第二控制单元；
所述第二控制单元通过所述物联网模块接收所述终端设备的指令，并根据所述终端设备的指令控制所述电路控制模块的工作状态。
其中，所述终端设备包括便携式电子设备或台式电脑。
结合本实用新型第一方面，本实用新型第一方面的第三实施例中，所述电流闭环反馈电路还包括电流处理模块；
所述电流处理模块的输入端与所述电流感应模块的第一输出端连接，所述电流处理模块的输出端与所述主控模块的第一输入端连接；
所述电流处理模块对所述感应电流进行处理。
本实用新型第一方面的第三实施例中，所述电流处理模块包括运算放大单元和滤波单元；
所述运算放大单元和所述滤波单元连接；
所述运算放大单元的输入端构成所述电流处理模块的输入端，与所述电流感应单元的第一输出端连接；
所述滤波单元的输出端构成所述电流处理模块的输出端，与所述主控模块的第一输入端连接。
结合本实用新型第一方面，本实用新型第一方面的第四实施例中，所述主控模块还获取所述电流控制模块的工作状态。
本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型实施例通过在电动车原有的充电电路中加入由电流控制模块、电流感应模块、主控模块和物联网模块为主组成的电流闭环反馈电路，实现了对电动车充电设备中充电电路输出至电流控制模块后，电流控制模块的实际输出电流的监测，从而有效的控制了电动车充电设备中充电电路的输出电流，有效的保护电动车充电设备、防止意外事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例一提供的电动车充电设备的结构示意图；
图2是本实用新型实施例二提供的电动车充电设备的结构示意图；
图3是本实用新型实施例三提供的电动车充电设备的结构示意图；
图4是本实用新型实施例三提供的另一电动车充电设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
如图1所示，本实施例提供的电动车充电设备100包括充电电路10和电流闭环反馈电路20，电流闭环反馈电路20包括电流控制模块21、电流感应模块22、主控模块23和物联网模块24。
在本实施例中，电动车充电设备100中各模块的连接关系如下：
电流控制模块21的第一输入端与充电电路10的输出端连接，电流控制模21块的第一输出端与电流感应模块22的输入端连接，电流控制模块21接入充电电路10中的电流，电流感应模块22通过电流控制模块21同样接入充电电路10中的电流；电流感应模块22的第一输出端与主控模块23的第一输入端连接，电流感应模块22的第二输出端与电动车连接，主控模块23接入电流感应模块22输出的感应电流，电动车通过电流感应模块22接入充电电路10输出的电压电流；主控模块23的第二输入输出端与物联网模块24的输入输出端连接，主控模块23的第三输入输出端与电流控制模块21的第二输入输出端连接，电流控制模块21接入主控模块23中的控制信号。
在本实施例中，电流控制模块21用于控制充电电路的输出是否传输至电流感应模块。
在具体应用中，电流控制模块可以为任意的，能够实现电路开路和导通两种状态，并且能够根据指令改变的电路结构或电子元器件，例如，控制回路、单片机开关等。在本实施例中，通过控制回路实现电流控制模块中的功能，在控制回路中，控制器根据输入量，按照一定的规则和算法来决定输出量，输入和输出即形成一个回路。在本实施例中，控制回路仅决定电流的输出或不输出，并不改变电流的输出量。
在本实施例中，电流感应模块22用于感应电流控制模块的输出电流，并发送至与其连接的主控模块。
在具体应用中，电流感应模块可以为任意的，能够从电路的输出中获取感应电流并分别输出的电路结构或电子元器件，例如电流互感器和电流感应器等。在本实施例中，将电流互感器作为电流感应模块，以实现电流感应模块的功能；在电动车充电设备的工作过程中，通过电流互感器，能够把数值较大的电流控制模块中输出的一次电流转换为数值较小的二次电流，保证后续主控模块对电流的安全测量。
在本实施例中，主控模块23用于根据电流感应模块中输出的感应电流，计算电流控制模块的实际输出电流，并发送至与其连接的物联网模块。
在具体应用中，主控模块可以是任意的，能够实现数据计算、传输电路控制指令的电路结构或电子元器件，例如单片机、微控制器组成的嵌入式系统等。在本实施例中，主控模块采用STM32微控制器组成的嵌入式系统，以发送至主控模块中，转换后的电流控制模块所输出的电流(即感应电流)为基础数据，通过交直流转换计算，得出电流控制模块的实际输出电流，并发送至物联网模块。
在一个实施例中，主控模块还可以获取电流控制模块的工作状态，并发送至物联网模块。
在具体应用中，电流控制模块的工作状态直接反映电动车充电设备的工作状态，具体地，电流控制模块的工作状态决定充电电路和电流感应模块之间的连接是否接通，从而控制电动车充电设备内部电路是否导通，即控制外部电源是否能通过电动车充电设备对电动车进行充电。当电流控制模块关闭时，电动车充电设备中无法接入供电；当电流控制模块开启时，电动车充电设备中正常接入供电，电动车正常充电。由此，物联网模块通过主控模块获得上述电动车的工作状态。
在本实施例中，物联网模块24或主控模块23用于根据电流控制模块的实际输出电流，控制电流控制模块的工作状态。
在一个实施例中，物联网模块还可以和终端设备连接，终端设备由此接入主控模块向物联网模块所发送的，电流控制模块的实际输出电流，从而显示电流控制模块中的实际输出电流。
在具体应用中，物联网模块包括通讯单元和云服务器，通讯单元与云服务器连接，通讯单元的输入输出端与主控模块的第二输入输出端连接，接入主控模块中的电流数据并发送至云服务器；终端设备与云服务器连接，接入通讯单元中的电流数据。
在具体应用中，通讯单元可以为任意的能够建立主控模块与云服务器通信关系的物联网芯片，例如GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)/GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)芯片/4G/5G/NBIOT/ZigBee(无线个域网)芯片、蓝牙芯片或Wi-Fi(无线局域网)芯片。
在具体应用中，由于云服务器是可以提供基础云计算服务的服务器，因此，根据主控模块中所计算的电流控制模块的实际输出电流，可以通过物联网模块控制电流控制模块的工作状态；也可以通过主控模块控制电流控制模块的工作状态。
本实施例所提供的电动车充电设备的工作原理如下：
当电动车充电设备正常工作时，电流控制模块处于开启状态，充电电路与电流感应模块之间导通，电流感应模块一方面持续地将感应电流发送至主控模块，另一方面将充电电路输出的电流(相当于电流控制模块输出的电流)发送至电动车，以使电动车处于充电状态；同时主控模块将根据电流感应模块中输出的感应电流，计算电流控制模块的实际输出电流数据发送至物联网模块，以使与物联网模块连接的终端设备获得此电流数据，电动车充电设备正常工作时电流控制模块的实际输出电流与正常工作的电流相近，则主控模块令电流控制模块持续处于开始状态。当电动车充电设备工作异常时，即主控模块根据电流感应模块中输出的感应电流，所计算出电流控制模块的实际输出电流高于正常工作电流，则主控模块或物联网模块均可以控制电流控制模块处于关闭状态，以关断电动车充电设备中的电性连接关系，保护电动车充电设备及电动车。
本实施例所提供的电动车充电设备，通过在电动车原有的充电电路中加入由电流控制模块、电流感应模块、主控模块和物联网模块为主组成的电流闭环反馈电路，实现了对电动车充电设备中充电电路输出至电流控制模块后，电流控制模块的实际输出电流的实时监测，从而有效的控制了电动车充电设备中充电电路的输出电流，有效的保护电动车充电设备的充电过程，防止意外事故的发生。
实施例二
如图2所示，实施例一所提供的电动车充电设备100中，主控模块23包括第一控制单元231。
在本实施例中，第一控制单元根据电流控制模块的实际输出电流，控制电流控制模块的工作状态。
在具体应用中，电流控制模块的实际输出电流若大于正常工作电流，则第一控制单元控制电流控制模块关闭，以关断电动车充电设备中充电电路和电动车之间的电性连接关系。第一控制单元是主控模块中，自动根据电流控制模块的实际输出电流控制电流控制模块工作状态的功能单元。
如图2所示，本实施例中的主控模块23还包括第二控制单元232。
在本实施例中，第二控制单元通过物联网模块接收终端设备的指令，并根据终端设备的指令控制电路控制模块的工作状态。
在具体应用中，终端设备通过云服务器获取电流控制模块的实际输出电流，当电流控制模块的实际输出电流大于正常工作电流时，可以通过物联网模块向主控模块发送终端设备中的指令，以控制电流控制模块的工作状态；当需要主动关断电动车充电设备时，也可通过物联网模块向主控模块发送终端设备中的指令，及时关断电流控制模块。第二控制单元是主控模块中，根据终端设备的指令控制电流控制模块工作状态的功能单元。
在具体应用中，终端设备可以包括便携式电子设备或台式电脑。
本实施例提供的电动车充电设备，通过在电动车原有的充电电路中加入由电流控制模块、电流感应模块、主控模块和物联网模块为主组成的电流闭环反馈电路，实现了对电动车充电设备中充电电路输出至电流控制模块后，电流控制模块的实际输出电流的实时监测。一方面，通过第一控制单元自动根据电流控制模块的实际输出电流控制电流控制模块工作状态；另一方面，第二控制单元通过物联网模块接收终端设备的指令，并根据终端设备的指令控制电路控制模块的工作状态；从自动控制和远程控制两方面，实现电动车充电设备中充电电路的输出电流的控制，有效的保护电动车充电设备、防止意外事故的发生。
实施例三
如图3所示，实施例一所提供的电动车充电设备100中，电流闭环反馈电路20还包括电流处理模块25。
在本实施例中，电流处理模块25与实施例一所提供的电动车充电设备100中各模块的连接关系如下：
电流处理模块25的输入端与电流感应模块22的第一输出端连接，电流处理模块25的输出端与主控模块23的第一输入端连接。
在本实施例中，电流处理模块25用于对感应电流进行处理。
在具体应用中，电流感应模块中所输出的感应电流不稳定，影响主控模块中根据感应电流计算电流控制模块的实际输出电流的准确性。
如图4所示，本实施例提供的电动车充电设备100中，电流处理模块25包括运算放大单元251和滤波单元252。
在本实施例中，电流处理模块25中各单元与电动车充电设备100中各模块的连接关系如下：
运算放大单元251与滤波单元252连接；运算放大单元251的输入端构成电流处理模块25的输入端，与电流感应单元22的第一输出端连接；滤波单元252的输出端构成电流处理模块25的输出端，与主控模块23的第一输入端连接。
在具体应用中，对电流感应模块中所输出的感应电流进行放大和整流滤波处理，以使输出至主控模块中的感应电流稳定，便于主控模块根据感应电流计算电流控制模块的实际输出电流。
本实施例提供的电动车充电设备，通过在电动车原有的充电电路中加入由电流控制模块、电流感应模块、主控模块和物联网模块为主组成的电流闭环反馈电路，实现了对电动车充电设备中充电电路输出至电流控制模块后，电流控制模块的实际输出电流的实时监测，从而有效的控制了电动车充电设备中充电电路的输出电流。并且，本实施例在电流感应模块和主控模块之间增加了电流处理模块，提高了主控模块中根据感应电流计算电流控制模块的实际输出电流的准确性，同时避免了对电流控制模块的实际输出电流的监测误差。
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动车充电设备，其特征在于，所述电动车充电设备包括充电电路和电流闭环反馈电路；
所述电流闭环反馈电路包括电流控制模块、电流感应模块、主控模块和物联网模块；
所述电流控制模块的第一输入端与所述充电电路的输出端连接，所述电流控制模块的第一输出端与所述电流感应模块的输入端连接；
所述电流感应模块的第一输出端与所述主控模块的第一输入端连接，所述电流感应模块的第二输出端与所述电动车连接；
所述主控模块的第二输入输出端与所述物联网模块的输入输出端连接，所述主控模块的第三输入输出端与所述电流控制模块的第二输入输出端连接；
所述电流感应模块感应所述电流控制模块的输出电流；
所述主控模块根据所述电流感应模块中输出的感应电流计算所述电流控制模块的实际输出电流；
所述物联网模块或所述主控模块根据所述电流控制模块的实际输出电流，控制所述电流控制模块的工作状态。
2.如权利要求1所述的电动车充电设备，其特征在于，所述物联网模块还与终端设备连接；
所述终端设备获取所述电流控制模块的实际输出电流。
3.如权利要求1或2任一项所述的电动车充电设备，其特征在于，所述物联网模块包括通讯单元和云服务器；
所述通讯单元与所述云服务器连接，所述通讯单元的输入输出端与所述主控模块的第二输入输出端连接；
所述云服务器与终端设备连接。
4.如权利要求3所述的电动车充电设备，其特征在于，所述通讯单元包括GSM/GPRS/4G/5G/NBIOT芯片、ZigBee芯片、蓝牙芯片或Wi-Fi芯片。
5.如权利要求1所述的电动车充电设备，其特征在于，所述主控模块包括第一控制单元；
所述第一控制单元根据所述电流控制模块的实际输出电流，控制所述电流控制模块的工作状态。
6.如权利要求5所述的电动车充电设备，其特征在于，所述主控模块还包括第二控制单元；
所述第二控制单元通过所述物联网模块接收终端设备的指令，并根据终端设备的指令控制所述电流控制模块的工作状态。
7.如权利要求6所述的电动车充电设备，其特征在于，所述终端设备包括便携式电子设备或台式电脑。
8.如权利要求1所述的电动车充电设备，其特征在于，所述电流闭环反馈电路还包括电流处理模块；
所述电流处理模块的输入端与所述电流感应模块的第一输出端连接，所述电流处理模块的输出端与所述主控模块的第一输入端连接；
所述电流处理模块对所述感应电流进行处理。
9.如权利要求8所述的电动车充电设备，其特征在于，所述电流处理模块包括运算放大单元和滤波单元；
所述运算放大单元与所述滤波单元连接；
所述运算放大单元的输入端构成所述电流处理模块的输入端，与所述电流感应模块的第一输出端连接；
所述滤波单元的输出端构成所述电流处理模块的输出端，与所述主控模块的第一输入端连接。
10.如权利要求1所述的电动车充电设备，其特征在于，所述主控模块还获取所述电流控制模块的工作状态。
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