本实用新型涉及一种多云开票盒的智能供电系统。本实用新型还涉及一种具有该智能供电系统的云开票智能柜。
背景技术：
现有云开票盒供电方式都是单独供电，一般方式通过一条USB数据线由计算机的USB口供电或者单独配一个电源适配器给云开票盒供电，其中云开票盒包括常用的税盘，如金税盘或税控盘。这样如果云开票盒数量繁多时就会造成管理非常不便，人工操作繁琐，电能浪费。因此，迫切需要一种能够统一控制多个云开票盒的电源开关/定时开关，减少人工操作，节约能耗的智能供电系统。
技术实现要素：
本实用新型旨在提供一种多云开票盒的智能供电系统及方法，以解决上述技术问题。为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：
一种多云开票盒的智能供电系统，可包括多个USB电源控制器、多个开关电源、多个子控制器和一主控制器，每个USB电源控制器包括MCU和与MCU电连接的RTC模块、USB接口电压电流采集模块、USB接口供电开关模块、多个USB接口、一电源接口和一RS485接口，RTC模块用于使USB电源控制器与主控制器保持时钟同步，USB接口电压电流采集模块用于采集各个USB接口的电压和电流，USB接口供电开关模块用于控制各个USB接口的供电，每个USB接口插接一个云开票盒；每个开关电源具有至少一路输出，所述输出与所述USB电源控制器的电源接口电连接；每个子控制器包括多个RS485接口，其中1个RS485接口与主控器的RS485接口通讯连接，其余RS485接口用于与USB电源控制器的RS485接口通讯连接，子控制器用于收集USB电源控制器的采集数据，并将采集数据传送给主控制器，以及转发由主控制器下发的控制指令给对应的USB电源控制器；所述主控制器包括主MCU以及与主MCU电连接的多个RS485接口、一以太网接口、一BLE模块和一操作面板，其中，所述以太网接口与远程服务端通讯连接，所述BLE模块用于与移动终端通讯，所述操作面板用于显示信息和设置参数。
进一步地，各个USB接口的电压和电流的采集通过MCU的ADC通道分时采集的方式进行。
更进一步地，USB接口的电流值通过MCU的ADC通道分时采集USB接口回流到固定电阻值的电压值来换算；USB接口的电压值通过MCU的ADC通道分时采集USB接口的供电电压值来得到。
进一步地，USB接口供电开关模块包括由MCU的多个I/O端口输出控制的开关电路，每个I/O端口输出控制一个USB接口的供电。
进一步地，所述主控制器中还设置有报警模块。
进一步地，所述USB电源控制器具有16个USB接口。
进一步地，所述子控制器具有7个RS485接口。
进一步地，所述主控制器具有5个RS485接口。
进一步地，本实用新型还公开了一种云开票智能柜，所述云开票智能柜包括15层云开票盒安装盘并设置有如上所述的多云开票盒的智能供电系统，所述智能供电系统包括30个USB电源控制器、15个开关电源、5个子控制器和一主控制器，其中，每层云开票盒安装盘安装有两个USB电源控制器和1个开关电源，每个USB电源控制器具有16个USB接口，每个子控制器具有7个RS485接口，所述主控制器具有5个RS485接口。
本实用新型采用上述技术方案，具有的有益效果是：本实用新型能够实现对云开票盒的智能供电，实现定时开关，按需开关，大大节省了能耗。
附图说明
图1是根据本实用新型实施例的多云开票盒的智能供电系统的原理框图；
图2是根据本实用新型实施例的多云开票盒的智能供电系统的使用总体流程图；
图3是图2所示的多云开票盒的智能供电系统的云开票盒与USB接口绑定步骤的流程图；
图4是图2所示的多云开票盒的智能供电系统的USB接口步骤的流程图；
图5是图2所示的多云开票盒的智能供电系统的按需开关云开票盒步骤的流程图；
图6是图2所示的多云开票盒的智能供电系统的定时开关云开票盒步骤的流程图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。如图1所示，一种多云开票盒的智能供电系统可包括多个USB电源控制器1、多个开关电源2、多个子控制器3和一主控制器4。下面分别对USB电源控制器1、开关电源2、子控制器3和一主控制器5进行说明。
USB电源控制器1可包括MCU 11和与MCU 11电连接的RTC模块12、USB接口电压电流采集模块13、USB接口供电开关模块14、多个USB接口15、一电源接口16和一RS485接口17。MCU 11可包括多个IO端口和多个ADC通道，以对RTC模块12、USB接口电压电流采集模块13、USB接口供电开关模块14、USB接口15和RS485接口17进行控制。MCU 11的具体结构为本领域技术人员所熟知，这里不再进行详细描述。RTC模块12用于使USB电源控制器1与主控制器4保持时钟同步。即，RTC模块12通过RS485接口17从主控制器4接收同步时钟信号，并更新当前时间，从而确保USB电源控制器1与主控制器4的时钟保持一致。USB接口电压电流采集模块13用于采集各个USB接口15的电压和电流。优选地，各个USB接口15的电压和电流的采集通过MCU 11的ADC通道分时采集的方式进行。这种方式可以降低USB电源控制器MCU 11的负荷和提高采集效率。即，可以降低USB电源控制器1的MCU 11配置要求，从而降低USB电源控制器的生产成本。具体地，USB接口15的电流值通过MCU的ADC通道分时采集USB接口回流到固定电阻值的电压值来换算；USB接口15的电压值通过MCU的ADC通道分时采集USB接口15的供电电压值来得到。USB接口供电开关模块14用于控制各个USB接口15的供电。具体地，USB接口供电开关模块14可包括由MCU的多个I/O端口输出控制的开关电路，每个I/O端口输出控制一个USB接口的供电。开关电路可以是由MOS管或继电器等组成的常见开关电路。因此，可以通过控制相应的I/O端口输出来实现USB接口15的通电和断电。每个USB接口15插接一个云开票盒(未示出)。每个USB电源控制器1的USB接口15的数量可以是1-32个。优选地，每个USB电源控制器1的USB接口15的数量为16个。电源接口16为各个USB接口15供电。
在优选实施例中，每个开关电源2具有2路输出，分别与2个USB电源控制器1的电源接口16电连接。即，开关电源2为各个USB接口15供电，进而为接插在USB接口15的云开票盒供电。本领域的技术人员应当理解，开关电源2的输出不限于2路，即，可以是只有1路，也可以是2路以上。
子控制器3可包括多个RS485接口31(例如，7个)，其中1个RS485接口31与主控器4的RS485接口42通讯连接，其余(6个)RS485接口31用于与USB电源控制器1的RS485接口17通讯连接。子控制器3用于收集USB电源控制器1的采集数据，并将采集数据传送给主控制器4，以及转发由主控制器4下发的控制指令给对应的USB电源控制器1。即，子控制器3起到中转站的作用。
主控制器4包括主MCU 41以及与主MCU 41电连接的多个RS485接口42(例如，5个)、一以太网接口43、一BLE模块44和一操作面板45。其中，以太网接口43与远程服务端通讯连接，使得用户可以通过网络远程连接至主控制器4,以进行相关操作(例如，将云开票盒与USB接口15进行绑定、设置或修改定时开关云开票盒的时间和手动打开或关闭云开票盒等)。BLE模块44用于与移动终端(具有蓝牙的手机或ipad等)通讯，使得用户可以通过移动终端连接至主控制器4,以进行相关操作(例如，将云开票盒与USB接口15进行绑定、设置或修改定时开关云开票盒的时间和手动打开或关闭云开票盒等)。所述操作面板45用于显示信息和设置参数。操作面板45可以是触摸屏或具有按键的显示屏(液晶等)等。
此外，主控制器4中还设置有报警模块46。所述报警模块用于在USB接口的工作状态出现异常时发送报警信号，例如可以是本地的声光报警，也可以是以短信息的形式发送到相关人员的手机上。
参照图2，描述本实用新型的多云开票盒的智能供电系统的使用过程，具体地可包括以下步骤：
100、提供如上所述的多云开票盒的智能供电系统。
200、将USB接口和云开票盒进行绑定，如图3所示，具体过程如下：
210、将云开票盒插入USB电源控制器的空闲的USB接口；
220、USB电源控制器实时采集到有云开票盒插入的信息；
230、USB电源控制器采集的数据通过RS485接口上传至子控制器；
240、再由子控制器把采集的数据通过RS485接口上传至主控制器；
250、主控制器将插入的云开票盒的信息发送至移动终端或远程服务端；
260、移动终端或远程服务端将云开票盒与对应USB接口的信息存储在主控制器中。
当然，步骤250和260也可以由步骤270代替，步骤270是通过操作面板操作来将云开票盒与对应USB接口的信息存储在主控制器中。
300、通过MCU的ADC通道分时采集USB接口的电压和电流来确定相应云开票盒的工作状态及对比MCU存储绑定信息来判断是否有异常云开票盒插拔报警，如图4所示，具体过程如下：
310、USB电源控制器通过MCU的ADC通道分时采集USB接口的电压和电流；
320、USB电源控制器采集的数据通过RS485接口上传至子控制器；
330、再由子控制器把采集的数据通过RS485接口上传至主控制器，以及主控制器将采集的数据与存储绑定信息对比来判断是否有异常云开票盒插拔报警；
340、操作面板、移动终端或远程服务端访问主控制器以获取USB接口的电压、电流及报警信息。
400、根据需要打开和关闭云开票盒，如图5所示，具体过程如下：
410、主控制器接收操作面板、远程终端或移动终端发出的打开和关闭云开票盒的指令并形成指令编码；
420、主控制器根据指令编码下发至对应的子控制器；
430、子控制器根据指令编码下发至对应的USB电源控制控制器；
440、USB电源控制控制器根据指令编码执行对应USB接口的电源开关，即打开和关闭对应的云开票盒。
500、定时打开和关闭云开票盒，如图6所示，具体过程如下：
510、主控制器接收操作面板、远程终端或移动终端发出的定时打开和关闭云开票盒的指令并形成指令编码；
520、主控制器根据指令编码下发至对应的子控制器；
530、子控制器根据指令编码下发至对应的USB电源控制控制器；
540、USB电源控制控制器根据指令编码更新定时参数；
550、当到达设置的定时时间点时，打开或关闭对应的云开票盒。
综上，本实用新型的多云开票盒的智能供电系统能够实现对单个云开票盒的开关进行控制(按需控制或定时自动控制)，不仅简化了云开票盒的管理，而且大大降低了能耗。
本实用新型还公开了一种云开票智能柜，所述云开票智能柜包括15层云开票盒安装盘并设置有如上所述的多云开票盒的智能供电系统。其中，所述云开票盒安装盘安装有前后两排云开票盒，每排云开票盒的数量最多可以达到16个。所述智能供电系统可包括30个USB电源控制器1、15个开关电源2、5个子控制器3和一主控制器4。每层云开票盒安装盘安装有两个USB电源控制器1和1个开关电源2。即，两个USB电源控制器1分别为两排云开票盒供电。其中，每个USB电源控制器1具有16个USB接口，每个子控制器3具有7个RS485接口，所述主控制器4具有5个RS485接口。因此，该智能供电系统可以实现对总共480个云开票盒的供电(开关)进行智能管理，节省大量能耗。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。