專利名稱：一種計量電源充電器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及計量充電技術領域，尤其是一種公共場所安全用電的計量電源充電器。
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， 此類產品對小電量用戶，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，提供一種計量電源充電器，該充電器能夠簡易安裝在居民供電電路上，根據電量控制電源電路開路、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，本實用新型的技術措施是一種計量電源充電器，包括外部信號輸入單元，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跳線與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。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，所述充電器還包括用于顯示用電信息的顯示單元和用于調節、設定顯示狀態的輸入按鍵。在上述技術方案中，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。在上述技術方案中，所述CPU控制單元采用MSP430F413芯片。在上述技術方案中，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信號采集電路相聯，ADE7755芯片的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。本實用新型與現有技術相比具有如下優勢1.通過設定電量系數即每信號單位提供電量，綜合外部信號輸入單元所輸入的信號量來確定可用電量，如設定電量系數為1千瓦時，則每接收一個信號量，增加可用電量 1千瓦時。如此，根據電量使用來控制供電電路開關，更符合多用多付，少用少付的經營理念，解決了按照時間控制，無法獲知電量導致的損失。同時，社區物業可根據本身電力成本靈活調節電量系數，排除因電力價格波動導致相關單位蒙受損失的可能。2.當電壓或電流超出指定區間可能帶來危險時，可自動切換保護模式，該模式下，用戶電量無消耗，電壓，電流恢復正常范圍后，剩余電量可繼續使用。在排除用電安全隱患的同時，保護了用戶利益不受損害。3. 充電器功耗達到毫瓦級，適合小電量用戶，不會給用戶帶來多余消耗造成損失。
圖1為本實用新型計量電源充電器的原理圖。圖2為本實用新型計量電源充電器的電路連接圖。
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所示，本實施例提供一種計量電源充電器，包括外部信號輸入單元，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跳線與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。在上述實施例中，所述外部信號輸入單元為投幣器或刷卡器，當設定好電量系數即每信號單位提供電量后，根據投幣器或刷卡器輸入的信號量即可確定可用電量，如設定電量系數為1千瓦時，則每接收一個信號量如一次投幣或一次刷卡，增加可用電量1千瓦時。在上述實施例中，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節、 設定顯示狀態的輸入按鍵。本實施例充電器在使用過程中可以反饋5組數據于顯示單元上1.電量系數和信號數；2.剩余可用電量和信號數；3.當前用電器電流和電壓；4.剩余可用電量和預計使用時間的倒計數；5.該充電器使用以來總通過電量和總信號數。通過按鍵切換5組數據顯示。反饋的五組數據，可供用戶了解充電器使用情況，更可方便獲知充電器預計斷電時間，掌控靈活。[0023]如圖2所示，為本實用新型的電路連接圖。在本實施例中，CPU控制單元采用MSP430F413芯片。電流轉換電路由ADE7755芯片和光電耦合器相聯組成，ADE7755芯片的6腳與電流信號采集電路相聯，22腳與光電耦合器 OPl相聯，光電耦合器OPl的輸出端與MSP430F413芯片的51腳相聯，MSP430F413芯片的52 腳與電壓信號采集電路相聯，MSP430F413芯片的53腳與投幣器通過跳線相聯，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。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，如插座，接線板等或直接連接用電器。使用時，將需要充電的設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，CPU控制單元將該信號通過計算轉換成可用電的電量，并同時控制電源通斷控制單元打開電路，給用電器充電；另一方面數據采集單元將電流電壓信號轉換為頻率信號，反饋到控制單元，控制單元計算并控制外部輸出系統顯示相關數據，當達到外部輸入信號所能使用的電量的額定值時，CPU控制單元輸出控制信號控制電源通斷控制單元關閉電路，結束充電。綜上所述，使用本計量電源充電器進行充電的整個過程都在嚴格控制中，因此具有高效，安全的特點。本說明書未作詳細描述的內容如實施例中的電流信號采集電路、電壓信號采集電路屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
權利要求1.一種計量電源充電器，其特征在于包括外部信號輸入單元，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。
2.根據權利要求1所述的一種計量電源充電器，其特征在于所述外部信號輸入單元為投幣器或刷卡器。
3.根據權利要求1所述的一種計量電源充電器，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節、設定顯示狀態的輸入按鍵。
4.根據權利要求1所述的一種計量電源充電器，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.根據權利要求1所述的一種計量電源充電器，其特征在于所述CPU控制單元采用 MSP430F413 芯片。
6.根據權利要求1所述的一種計量電源充電器，其特征在于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信號采集電路相聯， ADE7755芯片的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。
專利摘要本實用新型涉及計量充電技術領域，提供一種公共場所安全用電的計量電源充電器，該充電器的外部信號輸入單元通過跳線與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。本實用新型充電器能夠簡易安裝在居民供電電路上，根據電量控制電源電路開路、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。
文檔編號H02J7/02GK201975842SQ20112012043
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者劉一濤 申請人:劉一濤