智能化电动车充电站装置的制作方法

本发明涉及一种电动车充电站，尤其涉及一种智能化电动车充电站装置。

背景技术：

随着电动自行车的普及，小区电动车充电的问题就日益突出。电动车车主为了给电动车充电，要么从自家窗口扔下一根很长的临时电源，要么得把电瓶取下来抬回家充电。而物业方面，因无充电计量设备，致使业主在单元楼前，乱拉乱扯电线，对小区安全造成极大隐患。

问题一：车主为了给电动车充电，要么从自家窗口扔下一根很长的临时电源，要么得把电瓶取下来抬回家充电，导致充电困难；

问题二：电动车充电的收费问题不能很好的解决；

问题三：目前，大部分小区对小区电动车用户采取统一的包月形式收费，这就造成了电动车使用率低的用户和很少在小区充电的用户不愿包月交费，导致充电与收费产生不平等的现象；

问题四：目前，很多小区电动车充电，基本是由用户自己从家里拉个插线板或者小区随意安装几个电源接口，这样一来，整个小区浏览一圈，严重影响了小区形象与秩序；

问题五：电动车在充电过程中时间较长，没有一个合理、可靠的电流过载保护措施会造成自动断电、短路或者线路问题；

问题六：而且现有的电动车终点站大多是露天或者直接暴露在外部环境下设置的，在雨天或者天气比较恶劣的环境下，充电的接口等会受到影响。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明旨在提供智能化电动车充电站装置，该电动车充电站装置不仅智能化，而且解决了电动车充电难、收费不方便、不平等、影响物业、小区秩序以及电流过载保护安全系数低的一系列问题， 而且通过保护单元能够更好的对充电站进行保护，防止其接口受到严重影响。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

智能化电动车充电站装置，所述充电站装置包括

主体部分：所述主体部分包括主体框架以及至少一面保护单元；

电源部分：包括输入端和输出端，所述输入端与供电系统连接，输出端与变压器和保险丝连接；

显示部分：包括至少一个显示数码管；

按键部分：设于所述主体部分的前面操作面上；

充电部分：包括设于主体部分内部的主芯片，与主芯片连接的至少一个充电按钮、至少一个充电输出端以及整流稳压器，所述变压器通过整流稳压器与主芯片连接，所述主芯片与至少一个所述充电按钮、至少一个所述显示数码管以及至少一个继电器连接，每个所述继电器通过互感器连接一个所述充电输出端；

投币器以及刷卡器。

作为优选，所述电源部分采用开关电源，其输出端包括三路输出端，第一路为主输出端，第二路为通讯口输出端，第三路为备用输出端。

作为优选，所述主芯片上还设有语音芯片。

作为优选，所述充电输出端采用插拔式端子。

作为优选，所述主芯片上还设有云支付模块。

作为优选，在所述主体部分还设有一个程序升级接口，所述程序升级接口与所述主芯片连接。

作为优选，所述保护单元设于所述主体部分的前端面，且所述保护单元包括铰接轴及保护面板，所述保护面板通过铰接轴活动连接在所述主体部分的一侧面，在所述主体部分的顶面和底面均开有设有过渡槽，所述过渡槽与所述保护面板的顶端密封连接。

作为优选，在所述保护面板盖合面上竖向设置至少两条磁性板一，并且在所述主体部分的前端面的操作面上设有与两条所述磁性板一相吸的磁性板二。

作为优选，所述磁性板一和磁性板二上均设有迷宫式磁性结合定位条，每个所述迷宫式磁性结合定位条均倾斜设置，厚度均为3-5mm。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的改进之处在于，其一，解决了电动车用户充电难的问题；

其二，通过设置投币器和刷卡器解决了充电电费的收取和人工问题，省事省力省心；

其三，本发明电动车充电站装置还具备自动退费功能，消费方式有两种，一种是刷卡式，另一种是投币式，无需专人看管收费，解决收费及看管问题；

其四，电动车充电站，每充一次电，即自动收取一次费用， 实际合理的解决电动车充电收费问题，解决电动车充电与收费不平等问题；

其五，本发明统一自助收费，划分电动车充电区，电动车有规则的摆放好充电，规范物业管理，提升物业形象以及小区秩序；

其六，在主体部分采用保护单元，能够对充电站起到保护作用。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明左视示意图。

图3为图1中D部分的放大图。

图4为本发明内部电路图。

其中：1-主体部分，2-显示部分，3-按键部分，4-刷卡器，5-投币器，6-充电按钮，7-充电输出端，8-保护单元，9-铰接轴，10-过渡槽，11-引导齿槽，12-盖合板，13-磁性板一，14-磁性板二。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

参照附图1-4所示的智能化电动车充电站装置，所述充电站装置包括主体部分1：所述主体部分1包括主体框架以及至少一面保护单元8；

在所述主体部分1还设有一个程序升级接口，预留一个程序升级接口，为USB接口，所述程序升级接口与所述主芯片连接，方便维护升级；

电源部分：包括输入端和输出端，输入端：AC/DC85V~265V，与供电系统连接；所述电源部分采用开关电源，输出端与变压器和保险丝连接，其输出端包括三路输出端，第一路为主输出端，5V，给内部核心器件供电；第二路为通讯口输出端，5V，预留给通讯口；第三路为备用输出端，15V，备用；设计功率10W，三路隔离输出；所述电源部分的输入端与供电系统连接，所述充电站装置供电采用三芯插拔式接口，同电脑主机电源接口；

显示部分2：包括至少一个显示数码管，采用5寸16位真彩屏显示，中文显示，带背光；

按键部分3：设于所述主体部分1的前面操作面上；采用轻触开关，构成数字键盘，操作简单，主要包括0-9数字键，小数点数字键，清除键，结账键，上移键，下移键，确认键；在设计过程中根据情况会适当增减按键；

充电部分：包括设于主体部分1内部的主芯片，与主芯片连接的至少一个充电按钮6、至少一个充电输出端7以及整流稳压器，所述变压器通过整流稳压器与主芯片连接，所述主芯片与至少一个所述充电按钮6、至少一个所述显示数码管以及至少一个继电器连接，每个所述继电器通过互感器连接一个所述充电输出端7；主芯片采用半导体的STM32F103VCT6，100引脚的单片机，利用主芯片自带的12位ADC通道，最多可测量16路电流值，本设计方案最大可带载16路充电口，电流采集部分采用电流互感器AC5A/2.5mA，实现强电和内部弱电隔离，测量范围0-6A；继电器输出采用互相独立的继电器出口，每路之间互不干扰，单独控制，继电器容量AC250V/5A，所述主芯片上还设有语音芯片，采用语音芯片，真人发声；充电输出端7采用插拔式端子，接线2.5平方的线；

所述主芯片上还设有云支付模块，通过在5寸液晶屏上显示二维码，用户通过扫描二维码支付相应的金额，可以支持微信和支付宝；

投币器5以及刷卡器4；投币器5采用标准的通用型的防钓投币器5，刷卡器4采用感应式刷卡机，射频读写；

在本发明中，所述保护单元8设于所述主体部分1的前端面，且所述保护单元8包括铰接轴9及保护面板，所述保护面板通过铰接轴9活动连接在所述主体部分1的一侧面，在所述主体部分1的顶面和底面均开有设有过渡槽10，过渡槽10的其中一端还设有开孔，过渡槽10的横截面为V形形状，该过渡槽10内沿长度方向一体成型有齿面依次增高的多个引导齿槽11，所述过渡槽10与所述保护面板的顶端密封连接，保护面板的顶端和底端均一体成型有横向的盖合板12，在闭合时，该盖合板12正好密封盖住该过渡槽10，雨水或者外界的灰尘、杂质等就会渗入到过渡槽10内；盖合时，保护面板会与主体部分1的上端面之间产生缝隙，通过在主体部分1的顶端设置过渡槽10将雨水引流至过渡槽10内的引导齿槽11内，进而从侧面的开孔流出，如果是灰尘等杂质就会截留在过渡槽10内，定期对其进行清理，这样就会对充电站各个接口进行保护。

在本发明中，在所述保护面板盖合面上竖向设置至少两条磁性板一13，并且在所述主体部分1的前端面的操作面上设有与两条所述磁性板一13相吸的磁性板二14，所述磁性板一13和磁性板二14上均设有迷宫式磁性结合定位条，每个所述迷宫式磁性结合定位条均倾斜设置，厚度均为3-5mm；盖合时通过磁性板一13和磁性板二14自动相吸进行闭合，为了提高闭合后的密封效果，故在磁性板一13和磁性板二14上均设置倾斜的迷宫式磁性结合定位条，该定位条凸出设计，在盖合时不仅能够提高盖合卡紧的效果，还能通过迷宫式磁性结合定位条对雨水杂质等起到阻碍作用，防止其从侧面进入主体部分1的前端操作面上，因为前端操作面上有好多结构进水和杂质，否则会对内部的电路造成影响。

表一为本发明充电站装置的技术指标

充电原理：

自检：装置上电后，液晶屏全屏显示，LED全部点亮，语音发声，用于检测装置显示器件是否完好。

面板上液晶屏显示窗口左右两侧各有一排8格小窗口，显示数字“1-16”，分别代表16路充电情况，未充电和充满显示底色绿色，正在充电显示底色红色。面板上有数字“0-9”“.”“清除”“确认”“结账”“微信支付”十四个按键。居民在充电时，先把电瓶车的充电器接入到充电端口，在面板上输入对应端口数字，按确认键；液晶显示屏显示窗口提示“请刷卡或投币 ”同时语音提示“请刷卡或投币” 居民用自己的智能IC卡靠近刷卡口，刷卡成功后，液晶屏提示“请输入金额”，同时语音提示“请输入金额”，例如1元，输入数字键1，然后按下“确认键”， 装置内的相应继电器会闭合，给电动车进行充电，同时开始计时；若居民没有刷卡，直接投入硬币，每投入一元，液晶屏幕显示剩余充电时间并闪烁，继续投币时间增加，5秒内没有继续投币则开始倒计时；若其中任意环节无操作在20秒之后退回主界面。

刷卡式充电具有自动退费功能，充电后，充电时间未到，则在装置的面板上按下“结账”键，再次刷一下IC卡，即可把剩余的钱自动退回到IC里。

若在充电的过程中，插头意外脱落或是被人为拔掉，刷新卡则重新计费，刷原来的卡则继续计费，刷原来的卡也不用担心会再次扣费，该装置具备断电识别技术，在识别到电瓶车充电时掉电，自动停止计时功能，同时切断相应通道的继电器，当电瓶车充满电之后，也可以智能识别，自动停止计时功能，并关断相应通道的继电器。

投币式充电不具备退费功能，在充电插头意外脱落或人为断开，继电器不断开，直至充电时间归零后，继电器就会断开。

微信支付

在面板上输入对应端口数字，按确认键后选择“微信支付”按钮，液晶屏提示“请输入验证码并按确认键”，同时语音提示“请输入验证码并按确认键”，验证码输入正确则液晶屏提示“支付成功，开始充电”，装置内的相应继电器会闭合，给电动车进行充电，同时开始计时；若输入错误则液晶屏提示“验证码错误请重新输入” 同时语音提示“验证码错误请重新输入”，若连续操作错误2次，液晶屏提示“操作失败”，同时语音提示“操作失败”并返回主界面。

正在充电的端口再次被选择，液晶屏显示该车的充电参数及状态，无其他操作。

本发明还具有可编辑设置功能：主要包括刷卡金额对应的充电时间可设置；投币金额对应的充电时间可设置；微信支付金额对应的充电时间可设置；充值程序的提供；充电完成识别电流：如设置0.05A，当检测通道充电电流<0.05A时，装置认为该通道充电完成。切断该通道的继电器，同时停止计费，切断该通道的继电器的电流最大值和最小值可以通过输入密码后来调整，以实现不同充电器的待机电流不一致问题；设置充电费率：通过电压*电流*时间计算出总用电量，总用电量*电费得出所需的消费金额。电费可以通过输入密码后来调整；保护电流：如设置为5A，当装置检测到该通道电流>5A时，装置会自动切断该通道继电器输出，同时停止计费。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。