專利名稱：一種計(jì)量電源充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及計(jì)量充電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種公共場所安全用電的計(jì)量電源充電器。
背景技術(shù)：
隨著電力作為新能源的廣泛應(yīng)用，電動(dòng)汽車，電動(dòng)自行/摩托車逐漸成為主流交通工具被百姓采用。國家大力發(fā)展了電動(dòng)汽車充換電站，然而，小型電動(dòng)自行/摩托車的充電安全問題卻一直沒有有效的解決方案。各大城市社區(qū)普遍存在私拉電線的嚴(yán)重安全隱患問題，稍有規(guī)劃的物業(yè)單位，在其管轄社區(qū)非機(jī)動(dòng)車停車位安裝接線板或是插座杜絕私拉電線行為，卻仍然無法從根本上解決此類使用鉛鋁酸蓄電池用電設(shè)備充電的安全隱患。 2010年全國因?yàn)殡妱?dòng)自行/摩托車充電不當(dāng)引發(fā)的火災(zāi)高達(dá)近百起，絕大多數(shù)均發(fā)生在物業(yè)非機(jī)動(dòng)車停車位。造成如此現(xiàn)象主要因?yàn)殂U鋁酸蓄電池過充發(fā)熱量高，容易自燃的特性加之百姓對(duì)其認(rèn)知有限，缺少安全使用常識(shí)導(dǎo)致。目前，為解決上述安全隱患，市場出現(xiàn)了兩大類可斷電安全供電產(chǎn)品。第一類為計(jì)時(shí)類，可設(shè)定指定時(shí)間后自動(dòng)斷電，在一定程度上緩解了火災(zāi)發(fā)生的可能。此類設(shè)備均以插座形式出現(xiàn)，所有時(shí)間設(shè)定操作均暴露在公眾環(huán)境，無法完全杜絕隱患發(fā)生。再者，在社區(qū)等公共場合，用電器功耗各不相同，此類設(shè)備以時(shí)間為單位進(jìn)行控制， 對(duì)電源提供者管理造成很大困難，無法確定各個(gè)用戶使用電量，即無法計(jì)算電力成本。第二類為計(jì)量類，主要為預(yù)付費(fèi)電表形式出現(xiàn)，用戶于電力部門預(yù)存費(fèi)用后使用， 此類產(chǎn)品對(duì)小電量用戶，如小型電動(dòng)自行/摩托車的充電操作，使用相當(dāng)復(fù)雜，投放安裝成本高，不適宜解決上述問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種計(jì)量電源充電器，該充電器能夠簡易安裝在居民供電電路上，根據(jù)電量控制電源電路開路、通路，有效改善了公共社區(qū)電動(dòng)車充電安全措施不足的現(xiàn)狀。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)措施是一種計(jì)量電源充電器，包括外部信號(hào)輸入單元，CPU控制單元，數(shù)據(jù)采集單元，電源通斷控制單元，所述外部信號(hào)輸入單元通過跳線與CPU控制單元的模擬信號(hào)輸入端相聯(lián)，CPU控制單元的輸出端與電源通斷控制單元相聯(lián)，所述數(shù)據(jù)采集單元包括電流信號(hào)采集電路，電流轉(zhuǎn)換電路，電壓信號(hào)采集電路，其中電流信號(hào)采集電路的輸出端與電流轉(zhuǎn)換電路相聯(lián)，電流轉(zhuǎn)換電路和電壓信號(hào)采集電路的輸出端與CPU控制單元的頻率信號(hào)輸入端相聯(lián)。在上述技術(shù)方案中，所述外部信號(hào)輸入單元為投幣器或刷卡器。在上述技術(shù)方案中，所述充電器還包括用于顯示用電信息的顯示單元和用于調(diào)節(jié)、設(shè)定顯示狀態(tài)的輸入按鍵。在上述技術(shù)方案中，所述電源通斷控制單元采用可控制電路通斷的元器件，所述元器件為繼電器或可控硅。在上述技術(shù)方案中，所述CPU控制單元采用MSP430F413芯片。在上述技術(shù)方案中，所述電流轉(zhuǎn)換電路由ADE7755芯片和光電耦合器相聯(lián)組成， ADE7755芯片的輸入腳與電流信號(hào)采集電路相聯(lián)，ADE7755芯片的輸出腳與光電耦合器相聯(lián)，光電耦合器的輸出端與CPU控制單元相聯(lián)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)勢1.通過設(shè)定電量系數(shù)即每信號(hào)單位提供電量，綜合外部信號(hào)輸入單元所輸入的信號(hào)量來確定可用電量，如設(shè)定電量系數(shù)為1千瓦時(shí)，則每接收一個(gè)信號(hào)量，增加可用電量 1千瓦時(shí)。如此，根據(jù)電量使用來控制供電電路開關(guān)，更符合多用多付，少用少付的經(jīng)營理念，解決了按照時(shí)間控制，無法獲知電量導(dǎo)致的損失。同時(shí)，社區(qū)物業(yè)可根據(jù)本身電力成本靈活調(diào)節(jié)電量系數(shù)，排除因電力價(jià)格波動(dòng)導(dǎo)致相關(guān)單位蒙受損失的可能。2.當(dāng)電壓或電流超出指定區(qū)間可能帶來危險(xiǎn)時(shí)，可自動(dòng)切換保護(hù)模式，該模式下，用戶電量無消耗，電壓，電流恢復(fù)正常范圍后，剩余電量可繼續(xù)使用。在排除用電安全隱患的同時(shí)，保護(hù)了用戶利益不受損害。3. 充電器功耗達(dá)到毫瓦級(jí)，適合小電量用戶，不會(huì)給用戶帶來多余消耗造成損失。

圖1為本實(shí)用新型計(jì)量電源充電器的原理圖。圖2為本實(shí)用新型計(jì)量電源充電器的電路連接圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。如圖1所示，本實(shí)施例提供一種計(jì)量電源充電器，包括外部信號(hào)輸入單元，CPU控制單元，數(shù)據(jù)采集單元，電源通斷控制單元，所述外部信號(hào)輸入單元通過跳線與CPU控制單元的模擬信號(hào)輸入端相聯(lián)，CPU控制單元的輸出端與電源通斷控制單元相聯(lián)，所述數(shù)據(jù)采集單元包括電流信號(hào)采集電路，電流轉(zhuǎn)換電路，電壓信號(hào)采集電路，其中電流信號(hào)采集電路的輸出端與電流轉(zhuǎn)換電路相聯(lián)，電流轉(zhuǎn)換電路和電壓信號(hào)采集電路的輸出端與CPU控制單元的頻率信號(hào)輸入端相聯(lián)。在上述實(shí)施例中，所述外部信號(hào)輸入單元為投幣器或刷卡器，當(dāng)設(shè)定好電量系數(shù)即每信號(hào)單位提供電量后，根據(jù)投幣器或刷卡器輸入的信號(hào)量即可確定可用電量，如設(shè)定電量系數(shù)為1千瓦時(shí)，則每接收一個(gè)信號(hào)量如一次投幣或一次刷卡，增加可用電量1千瓦時(shí)。在上述實(shí)施例中，所述充電器還包括用于顯示用電信息的顯示單元和用于調(diào)節(jié)、 設(shè)定顯示狀態(tài)的輸入按鍵。本實(shí)施例充電器在使用過程中可以反饋5組數(shù)據(jù)于顯示單元上1.電量系數(shù)和信號(hào)數(shù)；2.剩余可用電量和信號(hào)數(shù)；3.當(dāng)前用電器電流和電壓；4.剩余可用電量和預(yù)計(jì)使用時(shí)間的倒計(jì)數(shù)；5.該充電器使用以來總通過電量和總信號(hào)數(shù)。通過按鍵切換5組數(shù)據(jù)顯示。反饋的五組數(shù)據(jù)，可供用戶了解充電器使用情況，更可方便獲知充電器預(yù)計(jì)斷電時(shí)間，掌控靈活。[0023]如圖2所示，為本實(shí)用新型的電路連接圖。在本實(shí)施例中，CPU控制單元采用MSP430F413芯片。電流轉(zhuǎn)換電路由ADE7755芯片和光電耦合器相聯(lián)組成，ADE7755芯片的6腳與電流信號(hào)采集電路相聯(lián)，22腳與光電耦合器 OPl相聯(lián)，光電耦合器OPl的輸出端與MSP430F413芯片的51腳相聯(lián)，MSP430F413芯片的52 腳與電壓信號(hào)采集電路相聯(lián)，MSP430F413芯片的53腳與投幣器通過跳線相聯(lián)，MSP430F413 芯片的3腳與電源通斷控制單元即繼電器或可控硅相聯(lián)。本實(shí)用新型使用時(shí)接入供電電路，其火線一路連接數(shù)據(jù)采集單元，收集用電器電流電壓數(shù)據(jù)，一路直接連接電源通斷控制單元到達(dá)終端輸出設(shè)備連接負(fù)載，如插座，接線板等或直接連接用電器。使用時(shí)，將需要充電的設(shè)備連接到電源通斷控制電路的輸出端，再通過投幣或刷卡的方式給CPU控制單元輸入信號(hào)，CPU控制單元將該信號(hào)通過計(jì)算轉(zhuǎn)換成可用電的電量，并同時(shí)控制電源通斷控制單元打開電路，給用電器充電；另一方面數(shù)據(jù)采集單元將電流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)，反饋到控制單元，控制單元計(jì)算并控制外部輸出系統(tǒng)顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)達(dá)到外部輸入信號(hào)所能使用的電量的額定值時(shí)，CPU控制單元輸出控制信號(hào)控制電源通斷控制單元關(guān)閉電路，結(jié)束充電。綜上所述，使用本計(jì)量電源充電器進(jìn)行充電的整個(gè)過程都在嚴(yán)格控制中，因此具有高效，安全的特點(diǎn)。本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容如實(shí)施例中的電流信號(hào)采集電路、電壓信號(hào)采集電路屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種計(jì)量電源充電器，其特征在于包括外部信號(hào)輸入單元，CPU控制單元，數(shù)據(jù)采集單元，電源通斷控制單元，所述外部信號(hào)輸入單元通過信號(hào)線與CPU控制單元的模擬信號(hào)輸入端相聯(lián)，CPU控制單元的輸出端與電源通斷控制單元相聯(lián)，所述數(shù)據(jù)采集單元包括電流信號(hào)采集電路，電流轉(zhuǎn)換電路，電壓信號(hào)采集電路，其中電流信號(hào)采集電路的輸出端與電流轉(zhuǎn)換電路相聯(lián)，電流轉(zhuǎn)換電路和電壓信號(hào)采集電路的輸出端與CPU控制單元的頻率信號(hào)輸入端相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)量電源充電器，其特征在于所述外部信號(hào)輸入單元為投幣器或刷卡器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)量電源充電器，其特征在于所述充電器還包括用于顯示用電信息的顯示單元和用于調(diào)節(jié)、設(shè)定顯示狀態(tài)的輸入按鍵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)量電源充電器，其特征在于所述電源通斷控制單元采用可控制電路通斷的元器件，所述元器件為繼電器或可控硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)量電源充電器，其特征在于所述CPU控制單元采用 MSP430F413 芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計(jì)量電源充電器，其特征在于所述電流轉(zhuǎn)換電路由 ADE7755芯片和光電耦合器相聯(lián)組成，ADE7755芯片的輸入腳與電流信號(hào)采集電路相聯(lián)， ADE7755芯片的輸出腳與光電耦合器相聯(lián)，光電耦合器的輸出端與CPU控制單元相聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及計(jì)量充電技術(shù)領(lǐng)域，提供一種公共場所安全用電的計(jì)量電源充電器，該充電器的外部信號(hào)輸入單元通過跳線與CPU控制單元的模擬信號(hào)輸入端相聯(lián)，CPU控制單元的輸出端與電源通斷控制單元相聯(lián)，所述數(shù)據(jù)采集單元包括電流信號(hào)采集電路，電流轉(zhuǎn)換電路，電壓信號(hào)采集電路，其中電流信號(hào)采集電路的輸出端與電流轉(zhuǎn)換電路相聯(lián)，電流轉(zhuǎn)換電路和電壓信號(hào)采集電路的輸出端與CPU控制單元的頻率信號(hào)輸入端相聯(lián)。本實(shí)用新型充電器能夠簡易安裝在居民供電電路上，根據(jù)電量控制電源電路開路、通路，有效改善了公共社區(qū)電動(dòng)車充電安全措施不足的現(xiàn)狀。
文檔編號(hào)H02J7/02GK201975842SQ20112012043
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者劉一濤 申請(qǐng)人:劉一濤