專利名稱：一種安全計量充電站的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種計量充電技術領域，尤其是一種公共場所用電的安全計量充電站。
背景技術：
隨著電力作為新能源的廣泛應用，電動汽車，電動自行/摩托車逐漸成為主流交通工具被百姓采用。國家大力發展了電動汽車充換電站，然而，小型電動自行/摩托車的充電安全問題卻一直沒有有效的解決方案。各大城市社區普遍存在私拉電線的嚴重安全隱患問題，稍有規劃的物業單位，在其管轄社區非機動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備充電的安全隱患。 2010年全國因為電動自行/摩托車充電不當引發的火災高達近百起，絕大多數均發生在物業非機動車停車位。造成如此現象主要因為鉛鋁酸蓄電池過充發熱量高，容易自燃的特性加之百姓對其認知有限，缺少安全使用常識導致。目前，為解決上述安全隱患，市場出現了兩大類可斷電安全供電產品。第一類為計時類，可設定指定時間后自動斷電，在一定程度上緩解了火災發生的可能。此類設備均以插座形式出現，所有時間設定操作均暴露在公眾環境，無法完全杜絕隱患發生。再者，在社區等公共場合，用電器功耗各不相同，此類設備以時間為單位進行控制， 對電源提供者管理造成很大困難，無法確定各個用戶使用電量，即無法計算電力成本。第二類為計量類，主要為預付費電表形式出現，用戶于電力部門預存費用后使用， 此類產對小電量用戶，如小型電動自行/摩托車的充電操作，使用相當復雜，投放安裝成本高，不適宜解決上述問題。
發明內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術中的不足，提供一種安全計量充電站，該充電站能夠簡易安裝在居民小區等公共場所內，控制電源電路開路、通路，有效改善了公共社區電動車充電安全措施不足的現狀。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是一種安全計量充電站，包括箱體和設置于箱體內的計量電源充電器，所述箱體上設置有外部信號輸入單元、操作面板、顯示屏和多個電控柜，電控柜內設有充電接口 ；所述外部信號輸入單元、操作面板的輸出端與計量電源充電器的信號輸入端相聯，計量電源充電器的輸出端分別與電控柜的觸發開關、顯示屏、充電接口相聯。在上述技術方案中，所述計量電源充電器包括CPU控制單元，數據采集單元，電源通斷控制單元，所述外部信號輸入單元通過信號線與CPU控制單元的模擬信號輸入端相聯，CPU控制單元的輸出端與電源通斷控制單元相聯，所述數據采集單元包括電流信號采集電路，電流轉換電路，電壓信號采集電路，其中電流信號采集電路的輸出端與電流轉換電路相聯，電流轉換電路和電壓信號采集電路的輸出端與CPU控制單元的頻率信號輸入端相聯；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； 所述CPU控制單元采用MSP430F413芯片，所述電流轉換電路由ADE7755芯片和光電耦合器相聯組成，ADE7755芯片的輸入腳與電流采集電路相聯，輸出腳與光電耦合器相聯，光電耦合器的輸出端與CPU控制單元相聯；所述CPU控制單元的輸出端與用于控制電控柜門開合的觸發開關相聯。在上述技術方案中，所述外部信號輸入單元為投幣器或刷卡器。在上述技術方案中，所述充電接口為萬用插座。本實用新型是專業的公共安全充電設備，實行投幣或刷卡式自動充電，投幣或刷卡后，電控柜門自動打開，用戶即可將需充電裝置接到充電接口上，便于管理和用戶使用， 用戶可以根據自身需充電裝置如電動車的電池容量，選擇欲充電量，根據所消耗電能結算費用。本安全計量充電站由芯片控制電路，可完全杜絕因過充導致電池發熱自燃爆炸的安全隱患，同時由電控柜保護的充電接口也可防止小孩等觸電，保障安全，尤其適用于社區、 寫字樓、醫院、學校宿舍等公共區域。
圖1為本實用新型安全計量充電站的結構示意圖。圖2為本實用新型安全計量充電站的電路原理圖。圖3為本實用新型安全計量充電站的電路連接圖。其中1.刷卡器、2.操作面板、3.顯示屏、4.電控柜、5.萬用插座、6.箱體、7.指示燈。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。如圖1、2所示，本實施例提供一種安全計量充電站，包括箱體6和設置于箱體6內的計量電源充電器，所述箱體6上設置有刷卡器1、操作面板2、顯示屏3和多個電控柜4，電控柜4內設有萬用插座5 ；所述刷卡器1、操作面板2的輸出端與計量電源充電器的信號輸入端相聯，計量電源充電器的輸出端分別與電控柜的觸發開關、顯示屏3、萬用插座5相聯。 所述每個電控柜上方設有用于指示充電是否完畢的指示燈7。如圖3所示，所述計量電源充電器包括CPU控制單元，數據采集單元，電源通斷控制單元，所述外部信號輸入單元通過信號線與CPU控制單元的模擬信號輸入端相聯，CPU控制單元的輸出端與電源通斷控制單元相聯，所述數據采集單元包括電流信號采集電路，電流轉換電路，電壓信號采集電路，其中電流信號采集電路的輸出端與電流轉換電路相聯，電流轉換電路和電壓信號采集電路的輸出端與CPU控制單元的頻率信號輸入端相聯；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；所述CPU 控制單元采用MSP430F413芯片，所述電流轉換電路由ADE7755芯片和光電耦合器相聯組成，ADE7755芯片的輸入腳與電流采集電路相聯，輸出腳與光電耦合器相聯，光電耦合器的輸出端與CPU控制單元相聯；所述CPU控制單元的輸出端與用于控制電控柜門開合的觸發開關相聯。在上述實施例中，假定0. 01度電是X元，當用戶使用已充值的IC卡刷卡充電后，
4開始統計用電量，再次刷卡停止充電，根據用電量結算本次費用。在上述實施例中，所述外部信號輸入單元除了是刷卡器1外還可以是投幣器。在上述實施例中，顯示屏用于顯示用電信息的顯示單元，操作面板用于調節、設定用電或顯示狀態。本實用新型使用時接入供電電路，其火線一路連接數據采集單元，收集用電器電流電壓數據，一路直接連接電源通斷控制單元到達終端輸出設備連接負載，即萬用插座。本實施例的使用說明1.刷卡，充電站自行選擇空閑插座，并開啟電控柜柜門；2.連接電動車或其他用電裝置與充電插座，關閉電控柜柜門，指示燈紅燈亮，開始充電；3.設備檢測到充電完成，自動切斷電源，指示燈變為綠色；4.于操作面板上按壓對應插座選擇按鈕，顯示屏上顯示本次充電相關數據，刷卡結算，電控柜門打開，即可拔除連接線完成充電；5.單個插座接口充電超過12小時，無論充電完成與否，均強行斷電，避免因電池問題導致的安全隱患。
權利要求1.一種安全計量充電站，包括箱體和設置于箱體內的計量電源充電器，其特征在于 所述箱體上設置有外部信號輸入單元、操作面板、顯示屏和多個電控柜，電控柜內設有充電接口 ；所述外部信號輸入單元、操作面板的輸出端與計量電源充電器的信號輸入端相聯，計量電源充電器的輸出端分別與電控柜的觸發開關、顯示屏、充電接口相聯。
2.根據權利要求1所述的一種安全計量充電站，其特征在于所述計量電源充電器包括CPU控制單元，數據采集單元，電源通斷控制單元，所述外部信號輸入單元通過信號線與 CPU控制單元的模擬信號輸入端相聯，CPU控制單元的輸出端與電源通斷控制單元相聯， 所述數據采集單元包括電流信號采集電路，電流轉換電路，電壓信號采集電路，其中電流信號采集電路的輸出端與電流轉換電路相聯，電流轉換電路和電壓信號采集電路的輸出端與 CPU控制單元的頻率信號輸入端相聯；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；所述CPU控制單元采用MSP430F413芯片，所述電流轉換電路由ADE7755芯片和光電耦合器相聯組成，ADE7755芯片的輸入腳與電流采集電路相聯， 輸出腳與光電耦合器相聯，光電耦合器的輸出端與CPU控制單元相聯；所述CPU控制單元的輸出端與用于控制電控柜門開合的觸發開關相聯。
3.根據權利要求1所述的一種安全計量充電站，其特征在于所述外部信號輸入單元為投幣器或刷卡器。
4.根據權利要求1所述的一種安全計量充電站，其特征在于所述充電接口為萬用插座。
專利摘要本實用新型涉及一種計量充電技術領域，提供一種公共場所用電的安全計量充電站，包括箱體和設置于箱體內的計量電源充電器，所述箱體上設置有外部信號輸入單元、操作面板、顯示屏和多個電控柜，電控柜內設有充電接口；所述外部信號輸入單元、操作面板的輸出端與計量電源充電器的信號輸入端相聯，計量電源充電器的輸出端分別與電控柜的觸發開關、顯示屏、充電接口相聯。本實用新型充電站能夠簡易安裝在居民小區等公共場所內，控制電源電路開路、通路，有效改善公共社區電動車充電安全措施不足的現狀。
文檔編號H02J7/00GK202217341SQ20112032319
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者劉一濤 申請人:劉一濤