本发明涉及一种充电装置，具体涉及一种新型充电盒子及充电方法，属于能源
技术领域：
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背景技术：
：由于使用成本较低、便捷方便以及群众环保意识的增强，电动车辆的保有量和使用率越来越高，但与传统的燃油车辆相比，电动车辆受电池容量和季节温差等客观条件影响，其稳定续航能力存在较大短板，在一定程度上影响了电动车辆的推广，降低了用户体验。比如以下场景：用户居住地与工作地距离较远，电动车辆无法行驶一个来回；由于行程变化，中途电量不足；冬天气温较低，电池性能下降较大，原本可完成的行程无法完成等等。根据普遍充电需求，目前部分小区以及电动车维修点安装了充电桩，但是现有充电桩存在体积较大、安全性不高、充电模式单一、付款手段落后、附加价值开发不足、没有移动端软件配合等问题，造成客户体验较差，无法达到便民需求。技术实现要素：根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的问题是：提供一种结构简单，设计合理，小型化，壁挂式，可采用移动付款方式，客户可根据需求自行选择充电模式，同时附加价值高，整体美观，可极大提升充电用户体验的新型充电盒子及充电方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的新型充电盒子，包括盒体，盒体内设置电源模块，以及与电源模块相连接的主控模块、变控模块、物联模块、散热模块、投影模块和照明模块，同时主控模块连接变控模块和物联模块，变控模块连接充电口；电源模块，用于给充电系统内主控模块、物联模块、散热模块、投影模块和照明模块进行供电，经变控模块转换后给充电口进行供电；主控模块，进行充电模式的选择和控制充电的输出；变控模块，调控和检测输出电压，检测输出电流和电池额定电压，检测充电接口是否正确；物联模块，用于实现充电盒子与网络服务器的数据交互；散热模块，用于充电系统的散热；投影模块，用于信息的投影；照明模块，用于充电盒体的多种照明。进一步的优选，电源模块包括ac电源，ac电源通过耦合继电器连接交直变压单元b，交直变压单元b连接变控模块，ac电源还连接交直变压单元a，交直变压单元a连接主控模块、物联模块和散热模块，交直变压单元a通过时控/光控单元连接投影模块和照明模块。所述的ac电源采用220v电源输入，交直变压单元a能够将220v交流电变为12v直流电，给主控模块、物联模块、散热模块、投影模块和照明模块进行供电，交直变压单元b将220v交流电变为直流电，经过变控模块转换后给多功能充电口供电。进一步的优选，主控模块包括中央控制单元、人机交互界面、模式选择单元、计时单元和语音输出单元，中央控制单元与人机交互界面、模式选择单元相连接，中央控制单元的控制端口连接语音输出单元，计时单元连接人机交互界面，计时单元还与电源模块的耦合继电器相连接，控制耦合继电器的通断。所述的中央控制单元与变控模块、物联模块进行交互，接收系统反馈的电流、电压等数据，根据用户选择的模式，发出控制命令；语音输出单元根据中央控制单元指令，向用户播报语音，如播报电池接口是否正确，提醒用户扫码付款，当前充电状态、充电已完成等。所述的人机交互界面和模式选择单元由多功能显示屏和模式选择按键组成，显示屏主要显示当前充电电压、电流、电池接口是否插入正确、充电倒计时长等。所述的计时单元可以根据物联模块指令或模式选择指令，进行倒计时，计时到点后利用耦合继电器断电。进一步的优选，变控模块包括电压控制单元、电流检测单元和电极检测单元，电压控制单元、电流检测单元和电极检测单元均与中央控制单元相连接，电极检测单元还连接充电口。电压控制单元根据中央控制单元指令，调控输出电压、检测电池额定电压；电流检测单元能够实时检测当前输出电流，并反馈给中央控制单元；电极检测单元用于检测用户接入电池的充电口是否正确，并将结果反馈给中央控制单元。进一步的优选，物联模块包括充电启停单元、无线网络单元、充电状态反馈单元和服务器，服务器通过无线网络单元连接充电启停单元，充电启停单元连接计时单元，充电状态反馈单元连接主控模块的中央控制单元，充电状态反馈单元还通过无线网络单元连接服务器。无线网络单元利用wifi或gprs接入互联网，与服务器进行通信。通过充电启停单元向计时单元发出计时指令，控制充电启停；充电状态反馈单元从中央控制单元接收当前充电状态数据，并通过无线网络单元提交到网络服务器；服务器可以接收存储来自无线网络单元和移动端软件的各类数据，并实现数据的交互。进一步的优选，散热模块包括温控单元，温控单元连接风扇a和风扇b，风扇a与变控模块相对应，风扇b设置在盒体内，对应风扇b在盒体上设置出风口；所述的投影模块包括投影设备单元，投影设备单元通过时控/光控单元连接交直变压单元a；所述的照明模块包括正面板发光单元和放线槽发光单元，正面板发光单元和放线槽发光单元通过时控/光控单元连接交直变压单元a。所述的风扇a为变控模块专用风扇，直接为其散热；风扇b配合出风口将壳体内部热空气排出；温控单元可以通过设定的温度控制风扇a和风扇b的启停。所述的投影设备单元可以将制作好的信息投射在周围的立面或地面上。所述的正面板发光单元能够便于用户阅读面板上的内容，通过在盒体正面集成超薄灯箱，夜间开启照明，使整个前面板发光；放线槽发光单元通过在盒体下部放线槽内开孔安装，晚间利用灯具照亮放线槽，便于用户取放充电线；根据不同的安装条件，分别选用定时开关或者光控开关对照明灯具进行控制。所述的新型充电盒子的充电方法，包括以下步骤：(1)将待充电电池接入充电口后，电极检测单元检测用户接入的充电插头是否与电池相匹配，将检测结果反馈至中央控制单元，中央控制单元将信息传送至人机交互界面单元进行显示，同时传送至语音输出单元进行语音报对/报错提示；(2)用户将充电口正确接入电池后，通过模式选择单元选择充电模式，充电模式选定后将充电开启信号同时发送至计时单元和中央控制单元，计时单元接收到充电开启信号后触发耦合继电器闭合且开始倒计时，同时将信息发送至人机交互界面进行显示，中央控制单元接收到充电开启信号后控制变控模块对插入电池按照所选择的模式进行充电；(3)计时单元倒计时完成后，耦合继电器断开，中央控制单元停止动作，充电完成；(4)在充电过程中，通过温控单元控制风扇a和风扇b开启，由风扇a对变控模块进行散热，同时通过风扇b将盒体内的热空气排出。所述的新型充电盒子的充电方法，包括以下步骤：(1)物联模块通电，无线网络单元每隔2秒向服务器发送“在线状态确认”的数据包，确认充电系统在线；(2)将待充电电池接入充电口后，电极检测单元检测用户接入的充电插头是否与电池相匹配，将检测结果反馈至中央控制单元，中央控制单元将信息传送至人机交互界面单元进行显示，同时传送至语音输出单元进行语音报对/报错提示；(3)用户通过模式选择单元选择充电模式，选定后通过主控模块将选择结果通过无线网络模块向服务器发送“模式设定数据包”，同时在人机交互界面上显示当前模式所对应的付款二维码；(4)用户通过移动端软件扫码后，在软件页面选择/输入充电时长，服务器根据选定/输入的时长生成订单，并跳转至付费页面，用户进行付款，付款成功数据返回至服务器，服务器根据该已付款订单的充电时长，向无线网络单元下发“充电数据包”；(5)无线网络单元按照所接收到的“充电数据包”向充电启停单元发出相应的命令；(6)充电启停单元根据接收到的命令向计时单元发出电脉冲信号，计时单元接收到充电电脉冲信号后触发耦合继电器闭合且开始倒计时，并将信息发送至人机交互界面进行显示，耦合继电器闭合后，中央控制单元控制变控模块对已接入的电池按照所选择的模式进行充电；(7)充电倒计时完成或者触发断电时间后，通过耦合继电器进行断电，此时主控模块通过充电状态反馈单元和无线网络单元向服务器发送“充电完成”数据包，服务器向用户移动端软件进行反馈；(8)在充电过程中，风扇a始终开启，同时通过温控单元控制风扇b开启，风扇a对变控模块进行散热，风扇b将盒体内的热空气排出；在充电过程中，主控模块每隔10秒通过充电状态反馈单元和无线网络单元向服务器发送“充电状态”数据包(包含当前的充电电流、电压状态、倒计时长等信息)，服务器将上述信息反馈至用户移动端。充电在白天进行时，投影模块和照明模块不工作；充电在夜间进行时，电源模块通过时控/光控单元给投影模块和照明模块供电，通过投影模块将制作好的信息投射在充电盒子周围的立面或地面上；通过照明模块的正面板发光电源给充电系统照明，便于用户查找和阅读面板上的信息，通过放线槽照明单元照亮放线槽，便于用户取放充电线。所述的充电模式包括常充模式、快充模式和智能充模式；所述的常充模式的充电方法包括以下步骤：(1)用户插入电池，通过电极检测单元检测接口是否使用正确，并指导用户使用正确的充电接口；(2)通过电压控制单元检测当前接入电池的电压数值，根据接入电池的电压判定其额定电压；(3)根据所判定的电池额定电压确定恒压充电电压，并启动充电；(4)在充电过程中，通过电流检测单元实时监测充电电流，当电流低于设定值时，将电压降低到当前接入电池所对应的涓流充电电压，进入涓流充电状态；(5)涓流充电状态进行1小时后，无论是否达到用户预设充电时长，均由主控模块控制耦合继电器断电，停止充电。所述的快充模式的充电方法包括以下步骤：(1)用户插入电池，通过电极检测单元检测接口是否使用正确，并指导用户使用正确的充电接口；(2)通过电压控制单元检测当前接入电池的电压数值，根据接入电池的电压判定其额定电压；(3)根据所判定的电池额定电压确定恒流充电电流，并以设定的起始电压启动充电，若起始电压下无法达到恒流充电电流，则以0.1伏为阶梯，逐渐升高充电电压，直至电流达到所确定的恒流充电电流；(4)在充电过程中，通过电流检测单元实时监测充电电流，当电流持续低于恒流充电电流30秒后，以0.1伏为阶梯，逐渐升高充电电压，直至电流达到所确定的恒流充电电流，保持输出恒流电流进行充电；所述的充电电压在升高过程中不能超过所设定的上限，若充电电压达到上限电压1分钟后，无论是否达到用户预设充电时长，均由主控模块控制耦合继电器断电，停止充电。所述的智能充模式的充电方法包括以下步骤：(1)用户插入电池，通过电极检测单元检测接口是否使用正确，并指导用户使用正确的充电接口；(2)通过电压检测单元检测当前接入电池的电压数值，根据接入电池的电压判定其额定电压；(3)根据所判定的电池额定电压确定恒流充电电流，并以设定的起始电压启动充电，若起始电压下无法达到恒流充电电流，则以0.1伏为阶梯，逐渐升高充电电压，直至电流达到所确定的恒流充电电流；(4)当电流保持恒流充电电流10分钟后，以当前的电压为恒定值转为恒压充电，同时通过电流检测单元实时监测充电电流，当电流低于设定值时，将电压降低到当前接入电池所对应的涓流充电电压，进入涓流充电状态；(5)涓流充电状态进行1小时后，无论是否达到用户预设充电时长，均由主控模块控制耦合继电器断电，停止充电。本发明所具有的有益效果是：本发明所述的新型充电盒子结构简单紧凑，设计合理，体积小，安装方便，用户可以根据自己的需求进行充电模式的选择，使用灵活方便，实用性强，适用范围广泛，可以更好地解决电动车辆的充电问题，促进电动车辆的推广。附图说明图1为本发明的结构示意图；具体实施方式下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：如图1所示，本发明所述的新型充电盒子，包括盒体，盒体内设置电源模块，以及与电源模块相连接的主控模块、变控模块、物联模块、散热模块、投影模块和照明模块，同时主控模块连接变控模块和物联模块，变控模块连接多功能充电口；电源模块，用于给充电系统内主控模块、物联模块、散热模块、投影模块和照明模块进行供电，经变控模块转换后给多功能充电口进行供电；主控模块，进行充电模式的选择和控制充电的输出；变控模块，调控和检测输出电压，检测输出电流和电池额定电压，检测充电接口是否正确；物联模块，用于实现充电盒子与网络服务器的数据交互；散热模块，用于充电系统的散热；投影模块，用于信息的投影；照明模块，用于充电盒体的多种照明。所述的电源模块包括ac电源，ac电源通过耦合继电器连接交直变压单元b，交直变压单元b连接变控模块，ac电源还连接交直变压单元a，交直变压单元a连接主控模块、物联模块和散热模块，交直变压单元a通过时控/光控单元连接投影模块和照明模块。所述的主控模块包括中央控制单元、人机交互界面、模式选择单元、计时单元和语音输出单元，中央控制单元与人机交互界面、模式选择单元相连接，中央控制单元的控制端口连接语音输出单元，计时单元连接人机交互界面、模式选择单元，计时单元还与电源模块的耦合继电器相连接，控制耦合继电器的通断。所述的变控模块包括电压控制单元、电流检测单元和电极检测单元，电压控制单元、电流检测单元和电极检测单元均与中央控制单元相连接，电极检测单元还连接充电口。所述的物联模块包括充电启停单元、无线网络单元、充电状态反馈单元和服务器，服务器通过无线网络单元连接充电启停单元，充电启停单元连接计时单元，充电状态反馈单元连接主控模块的中央控制单元，充电状态反馈单元还通过无线网络单元连接服务器。所述的散热模块包括温控单元，温控单元连接风扇a和风扇b，风扇a与变控模块相对应，风扇b设置在盒体内，对应风扇b在盒体上设置出风口；所述的投影模块包括投影设备单元，投影设备单元通过时控/光控单元连接交直变压单元a；所述的照明模块包括正面板发光单元和放线槽发光单元，正面板发光单元和放线槽发光单元通过时控/光控单元连接交直变压单元a。所述的新型充电盒子的充电方法，包括以下步骤：(1)将待充电电池接入充电口后，电极检测单元检测用户接入的充电插头是否与电池相匹配，将检测结果反馈至中央控制单元，中央控制单元将信息传送至人机交互界面单元进行显示，同时传送至语音输出单元进行语音报对/报错提示；(2)用户将充电口正确接入电池后，通过模式选择单元选择充电模式，充电模式选定后将充电开启信号同时发送至计时单元和中央控制单元，计时单元接收到充电开启信号后触发耦合继电器闭合且开始倒计时，同时将信息发送至人机交互界面进行显示，中央控制单元接收到充电开启信号后控制变控模块对插入电池按照所选择的模式进行充电；(3)计时单元倒计时完成后，耦合继电器断开，中央控制单元停止动作，充电完成；(4)在充电过程中，通过温控单元控制风扇a和风扇b开启，由风扇a对变控模块进行散热，同时通过风扇b将盒体内的热空气排出。所述的新型充电盒子的充电方法，包括以下步骤：(1)物联模块通电，无线网络单元每隔2秒向服务器发送“在线状态确认”的数据包，确认充电系统在线；(2)将待充电电池接入充电口后，电极检测单元检测用户接入的充电插头是否与电池相匹配，将检测结果反馈至中央控制单元，中央控制单元将信息传送至人机交互界面单元进行显示，同时传送至语音输出单元进行语音报对/报错提示；(3)用户通过模式选择单元选择充电模式，选定后通过主控模块将选择结果通过无线网络模块向服务器发送“模式设定数据包”，同时在人机交互界面上显示当前模式所对应的付款二维码；(4)用户通过移动端软件扫码后，在软件页面选择/输入充电时长，充电时长选定/输入后，服务器生成订单，并跳转至付费页面，用户进行付款，付款成功数据返回至服务器，服务器根据用户选择向无线网络单元下发“充电数据包”；快充模式可选充电时长为10分钟、20分钟和30分钟，通常以10分钟为单位下发数据包，如用户订单为充电10分钟，则下发1个数据包，订单为充电30分钟，则下发3个数据包；常充模式可选充电时长为3小时、5小时、6小时、7小时和8小时，通常以1小时为单位；智能充模式可选充电时长为0.5小时、1小时、2小时和2.5小时，通常以0.5小时为单位；(5)无线网络单元根据所接收到的“充电数据包”个数向充电启停单元发出相应的命令；(6)充电启停单元根据接收到的命令向计时单元发出脉冲信号，计时单元接收到充电脉冲信号后触发耦合继电器闭合且开始倒计时，并将信息发送至人机交互界面进行显示，耦合继电器闭合后，中央控制单元控制变控模块对接入的电池按照所选择的模式进行充电；发送充电脉冲信号时，1次脉冲代表1单位的充电时长，如用户选择快充模式，主控模块会将计时单元时长定为10分钟，此时计时单元收到2个脉冲，则进行充电20分钟倒计时，用户选择常充模式，主控模块将计时单元时长设定为1小时，此时计时单元收到8个脉冲信号，则进行8小时倒计时。(7)充电倒计时完成以后或者触发断电时间后，通过耦合继电器进行断电，此时主控模块通过充电反馈单元和无线网络单元向服务器发送“充电完成”数据包，服务器向用户手机进行反馈；(8)在充电过程中，通过温控单元控制风扇a和风扇b开启，风扇a对变控模块进行散热，风扇b将盒体内的热空气排出；在充电过程中，主控模块每隔10秒通过充电状态反馈单元和无线网络单元向服务器发送“充电状态”数据包(包含当前的充电电流、电压状态、倒计时长等信息)，服务器将上述信息反馈至用户移动端。充电在白天进行时，投影模块和照明模块不工作；充电在夜间进行时，电源模块通过时控/光控单元给投影模块和照明模块供电，通过投影模块将制作好的信息投射在充电盒子周围的立面或地面上；通过照明模块的正面板发光电源给充电系统照明，便于用户查找和阅读面板上的信息，通过放线槽照明单元照亮放线槽，便于用户取放充电线。所述的充电模式包括常充模式、快充模式和智能充模式；所述的常充模式的充电方法包括以下步骤：(1)用户插入电池，通过电极检测单元检测接口是否使用正确，并指导用户使用正确的充电接口；(2)通过电压控制单元检测当前接入电池的电压数值，根据接入电池的电压判定其额定电压；(3)根据所判定的电池额定电压确定恒压充电电压，并启动充电；(4)在充电过程中，通过电流检测单元实时监测充电电流，当电流低于设定值时，将电压降低到当前接入电池所对应的涓流充电电压，进入涓流充电状态；(5)涓流充电状态进行1小时后，无论是否达到用户预设充电时长，均由主控模块控制耦合继电器断电，停止充电。常充模式下，充电数据判断参数如下表所示检测的电压数值所判定的额定电压所确定的恒压充电电压所对应的涓流充电电压42-56v48v59v55v30-41.9v36v44v41v19-27.5v24v30v27v56.1-69v60v72v68.5v69.1-83v72v86v82.5v83.1v以上96v110v108v所述的快充模式的充电方法包括以下步骤：(1)用户插入电池，通过电极检测单元检测接口是否使用正确，并指导用户使用正确的充电接口；(2)通过电压控制单元检测当前接入电池的电压数值，根据接入电池的电压判定其额定电压；(3)根据所判定的电池额定电压确定恒流充电电流，并以设定的起始电压启动充电，若起始电压下无法达到恒流充电电流，则以0.1伏为阶梯，逐渐升高充电电压，直至电流达到所确定的恒流充电电流；(4)在充电过程中，通过电流检测单元实时监测充电电流，当电流持续低于恒流充电电流30秒后，以0.1伏为阶梯，逐渐升高充电电压，直至电流达到所确定的恒流充电电流，保持输出恒流电流进行充电；所述的充电电压在升高过程中不能超过所设定的上限，若充电电压达到上限电压1分钟后，无论是否达到用户预设充电时长，均由主控模块控制耦合继电器断电，停止充电。快充模式下，充电数据判断参数如下表所示检测的电压数值所判定的额定电压起始电压确定的恒流充电电流上限电压42-56v48v59v4a70v30-41.9v36v44v3a52v19-27.5v24v30v2a34v56.1-69v60v72v5a86v69.1-83v72v86v6a102v83.1v以上96v110v8a133v所述的智能充模式的充电方法包括以下步骤：(1)用户插入电池，通过电极检测单元检测接口是否使用正确，并指导用户使用正确的充电接口；(2)通过电压检测单元检测当前接入电池的电压数值，根据接入电池的电压判定其额定电压；(3)根据所判定的电池额定电压确定恒流充电电流，并以设定的起始电压启动充电，若起始电压下无法达到恒流充电电流，则以0.1伏为阶梯，逐渐升高充电电压，直至电流达到所确定的恒流充电电流；(4)当电流保持恒流充电电流10分钟后，以当前的电压为恒定值转为恒压充电，同时通过电流检测单元实时监测充电电流，当电流低于设定值时，将电压降低到当前接入电池所对应的涓流充电电压，进入涓流充电状态；(5)涓流充电状态进行1小时后，无论是否达到用户预设充电时长，均由主控模块控制耦合继电器断电，停止充电。智能充模式下，充电数据判断参数如下表所示本发明所述的新型充电盒子结构简单紧凑，设计合理，体积小，安装方便，用户可以根据自己的需求进行充电模式的选择，使用灵活方便，实用性强，适用范围广泛。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。当前第1页12