CN215244428U - 一种用于电动车充电的智能安全监控设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于电动车充电的智能安全监控设备，包括前端控制箱体、供电模块、控制模块、通讯模块、温湿度传感器和烟雾传感器；所述前端控制箱体包括触摸屏面板；所述供电模块分别与所述控制模块、通讯模块和触摸屏面板连接；所述控制模块包括第一内置芯片、主控板和微型继电器，并分别与所述供电模块、通讯模块和触摸屏面板连接；所述控制模块采用本地手动控制和/或远程控制对供电模块的输出进行开关控制；所述通讯模块包括第二内置芯片，所述第二内置芯片用于执行数据的汇总处理与通信协议的分析及对接。由STM32F103作为主控制器，CPLD作为协控制器。输出控制可设置远程网络控制和本地手动控制两种模式。

Description

一种用于电动车充电的智能安全监控设备
技术领域
本实用新型涉及智能安全监控设备技术领域，具体涉及一种用于电动车充电的智能安全监控设备。
背景技术
科学技术的发展,电力设备已经广泛运用到了生活中。电动车因为其省时、省力、便利、环保等特性越来越被人民群众选择使用。随着电动车大量的增加，同时也出现许多弊端。一般电动车使用者都会选择在家里充电，这就造成了在充电过程中出现安全隐患。据统计，有80％的电动车火灾是在充电时发生的，而电动车火灾致人员伤亡的，90％是因将其置于门厅或过道。在室外充电，现有的充电桩设施存在管理系统不健全，安全保障不够到位，使用不便利等情况。为了解决这些问题，本实用新型依托人工智能、无线通讯等现代先进技术。通过对前端设备多重监测分析，结合多种控制模式应用。大大提升电动车充电的安全性、实现集高度智能化、自动化、安全防范于一体的电动车充电设备。
实用新型内容
本实用新型设计由STM32F103作为主控制器，CPLD作为协控制器。输出控制可设置远程网络控制和本地手动控制两种模式。当切换为手动本地控制模式时，网络远程控制无效。以免现场维护人员发生触电危险。设置紧急按钮一键关闭所有输出，在发生紧急情况的时候，可以迅速断电。每路输出的开关状态、设备的工作电压、电流，可通过网络实时上传。整个充电过程可实现完全自动化无需人员值守确实做到可视、可控、可防、可管，有效提升电气火灾防控工作的科技化、信息化和智能化水平，并降低前端运维成本。
为实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案包括：
一种用于电动车充电的智能安全监控设备，其特征在于，包括前端控制箱体、供电模块、控制模块、通讯模块、温湿度传感器和烟雾传感器；
所述前端控制箱体包括触摸屏面板；
所述供电模块分别与所述控制模块、通讯模块和触摸屏面板连接；
所述控制模块包括第一内置芯片、主控板和微型继电器，并分别与所述供电模块、通讯模块和触摸屏面板连接；所述控制模块采用本地手动控制和/或远程控制对供电模块的输出进行开关控制；
所述通讯模块包括第二内置芯片，所述第二内置芯片用于执行数据的汇总处理与通信协议的分析及对接。
进一步的，所述供电模块包括变压器和控制电源，并接入市电；所述变压器提供DC12V稳定电压；所述控制电源包括两路互相隔离的直流5V电源和直流12V电源，所述直流5V电源给主控板供电，12V给微型继电器供电。
进一步的，所述控制模块包括主控制器和协控制器；所述主控制器为STM32F103；所述协控制器为CPLD；所述CPLD采用EPM570C100芯片。
进一步的，所述通讯模块采用TCP/IP、RS485、4G、ROLA、Zigbee和/或数据接口对接的数据传输方式。
进一步的，所述前端控制箱的登录方式包括触摸屏输入密码登录和二维码扫码登录。
进一步的，所述本地手动控制和远程控制相互完全独立互不干扰，且所述本地手动控制的优先级大于远程控制。
进一步的，所述前端控制箱还设置有至少一个急停按钮，所述急停按钮用于在紧急情况下操作以切断电源。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型所述一种用于电动车充电的智能安全监控设备，前端电源控制单元采用了CPU和CPLD双控制模式，实现了本地和远程对电源的控制，获得较高的可靠性；系统高度智能化，运行期间可实现全自动监控，无需人员值守；提供良好的人机界面，用户充电使用便利；组网灵活可通过多种模式组网，有线、无线均可组网；对前端设备多项数据进行监管，可及时发现安全隐患，有助于系统维护并且具备多种安全防范应急措施。
附图说明
图1为本实用新型用于电动车充电的智能安全监控设备示意图。
图2为本实用新型用于电动车充电的智能安全监控设备的控制模块示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的特征、优点等信息更加浅显易懂，下面将结合附图和具体实施方式进一步详细的说明。
本实用新型涉及一种用于电动车充电的智能安全监控设备，如图1所示，包括，前端控制箱体和若干充电口；所述前端控制箱体包括供电模块、控制模块、通讯模块、温湿度传感器、烟雾传感器；所述供电模块分别与所述控制模块、通讯模块和触摸屏面板连接；所述控制模块包括第一内置芯片、主控板和微型继电器，并分别与所述供电模块、通讯模块和触摸屏面板连接；所述控制模块采用本地手动控制和/或远程控制对供电模块的输出进行开关控制；所述本地手动控制和远程控制相互完全独立互不干扰，且所述本地手动控制的优先级大于远程控制；所述通讯模块包括第二内置芯片，所述第二内置芯片用于执行数据的汇总处理与通信协议的分析及对接。
所述供电模块包括变压器和控制电源，并接入市电；所述变压器提供DC12V稳定电压；所述控制电源包括两路互相隔离的直流5V电源和直流12V电源，所述直流5V电源给主控板供电，12V给微型继电器供电。
所述控制模块，如图2所示，包括主控制器和协控制器；所述主控制器为STM32F103；所述协控制器为CPLD；所述CPLD采用EPM570C100芯片。
所述通讯模块采用TCP/IP、RS485、4G、ROLA、Zigbee和/或数据接口对接的数据传输方式。
所述前端控制箱的登录方式包括触摸屏输入密码登录和二维码扫码登录.
所述前端控制箱还设置有至少一个急停按钮，所述急停按钮用于在紧急情况下操作以切断电源。
本实用新型所述设备可以采用对应的后端软件管理平台执行操作。所述后端软件平台验证用户身份后，用户可进行充电请求；所述后端软件平台管理实时监测前端设备状况，对故障进行实时监测，并提交报警信息。
所述后端软件平台实时监测的故障包括过流过载、漏电打火、温度异常、过欠压，以柱形图及饼形图的形式自动分析展现，可查询报警地点、线路、报警类型、时间戳、历史用电报警信息。
通过本实用新型进行电动车充电的安全监控的流程，参考图2中数据流转箭头所示：
控制模块根据软件平台远程控制信号和本地按键手动控制信号对供电输出进行开关控制；前端工作状态通过电压传感器和电流传感器、温湿度、烟感传感器，将需要检测信号采集，经调理电路预处理后，送入CPU的ADC端口进行AD转换，获得电压和电流等数据。传输到后端软件管理平台用于前端设备维护、开关控制、安全预警保障。
在正常使用过程中，控制模块处于远程控制模式，本地手动关闭按钮控制不会起作用。用户通过触摸面板输入用户名密码登录或通过箱体上二维码扫码登录。控制命令由软件平台通过有线/无线至通讯模块后，变成TTL的通用串行总线的信号进入CPU内，经过CPU的分析判断和转换后，从通讯协议里获得控制命令，然后将控制命令发给CPLD芯片，CPLD芯片经内部逻辑处理后，输出控制信号。经控制信号耦合到12V电源域内，12V电源域将此信号缓冲后，驱动微型继电器的线圈，进而带动继电器的触点动作，将电源输出到输出接线端子，当检测到电动车电池电量充满、或充电回路断开(用户提前拔出充电插头)后端软禁平台发送供电停止命令，关闭充电口。完成整个远程供电过程。
当远程控制出现故障时，工作人员可切换为本地控制模式，用户可通过关闭按钮切断供电输出，当用户按下按钮时，按钮的信号将进入CPLD芯片，同时按钮的状态也进入CPU，CPLD经过其内部的逻辑运算，将结果从CPLD输出。在这种情况下，本地控制是独立于CPU，当CPU出现故障不能正常工作时，不会影响本地的手动按钮对供电口的控制。
在遇到紧急情况时，如负载短路、着火、有人触电等，将前端控制箱的前面板的右下角的红色的急停按钮按下，此按钮按下后，首先将所有微型继电器的线圈总电源断开，使得全部电源全部停电。
以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换等都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于电动车充电的智能安全监控设备，其特征在于，包括前端控制箱体、供电模块、控制模块、通讯模块、温湿度传感器和烟雾传感器；
所述前端控制箱体包括触摸屏面板；
所述供电模块分别与所述控制模块、通讯模块和触摸屏面板连接；
所述控制模块包括第一内置芯片、主控板和微型继电器，并分别与所述供电模块、通讯模块和触摸屏面板连接；所述控制模块采用本地手动控制和/或远程控制对供电模块的输出进行开关控制；
所述通讯模块包括第二内置芯片，所述第二内置芯片用于执行数据的汇总处理与通信协议的分析及对接。
2.如权利要求1所述的监控设备，其特征在于，所述供电模块包括变压器和控制电源，并接入市电；所述变压器提供DC12V稳定电压；所述控制电源包括两路互相隔离的直流5V电源和直流12V电源，所述直流5V电源给主控板供电，12V给微型继电器供电。
3.如权利要求2所述的监控设备，其特征在于，所述控制模块包括主控制器和协控制器；所述主控制器为STM32F103；所述协控制器为CPLD；所述CPLD采用EPM570C100芯片。
4.如权利要求3所述的监控设备，其特征在于，所述通讯模块采用TCP/IP、RS485、4G、ROLA、Zigbee和/或数据接口对接的数据传输方式。
5.如权利要求1所述的监控设备，其特征在于，所述前端控制箱的登录方式包括触摸屏输入密码登录和二维码扫码登录。
6.如权利要求1所述的监控设备，其特征在于，所述本地手动控制和远程控制相互完全独立互不干扰，且所述本地手动控制的优先级大于远程控制。
7.如权利要求1至6任一项所述的监控设备，其特征在于，所述前端控制箱还设置有至少一个急停按钮，所述急停按钮用于在紧急情况下操作以切断电源。
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