一种智能可充电鞋的充电控制电路及方法与流程

本发明涉及可充电鞋智能充电控制，尤其是涉及一种智能可充电鞋的充电控制电路及方法。

背景技术：

1、随着生活水平的提高，各种智能化的日常用品走入千家万户，可充电鞋是指设置了电池单元，并通过电池单元给鞋子配套供电以实现一些智能化功能的鞋子，目前最主要的应用是通过内置的加热模块为鞋子进行加热，以提升低温环境下鞋子的舒适度。

2、目前，现有的可充电鞋智能度较差，一般只是一个内置的电池、加热模块及控制模块，因此在出厂时一般采用人工的方式对新鞋的电池进行连接充电，且充电过程和充电结果的掌握度并不好，导致出厂的可充电鞋的电池电量及加热模块的功能性是否完备并不可控。

3、因此亟需设计一种可以同时为多个智能可充电鞋进行出厂充电的控制电路，以解决批量智能可充电鞋的出厂充电的问题。

技术实现思路

1、为了解决批量智能可充电鞋的出厂充电技术问题，本发明提供一种智能可充电鞋的充电控制电路及方法。采用如下的技术方案：

2、一种智能可充电鞋的充电控制电路，包括交流连接单元、整流滤波单元、多路可充电鞋负载单元、基于视觉和传感器结合的充电状态监控单元和基于芯片的充电控制单元，所述交流连接单元的输出端与流滤波单元的输入端电连接，所述整流滤波单元的输出端与多路可充电鞋负载单元的输入端电连接，多路可充电鞋负载单元用于同时为多个可充电鞋充电，充电状态监控单元包括多个霍尔电流传感器和可充电鞋视觉监控分析模块，多个霍尔电流传感器分别串联到多个可充电鞋中，分别实时检测多个可充电鞋的充电电流，所述可充电鞋视觉监控分析模块实时拍摄多个可充电鞋的充电画面，分别采集多个可充电鞋的显示模块显示的实时电量画面，并分析分别得到多个可充电鞋的实时电量，多个霍尔电流传感器和可充电鞋视觉监控分析模块分别与充电控制单元通信连接，充电控制单元分别对多个可充电鞋和多个霍尔电流传感器进行独立标记，并对独立标记进行一一对应处理，基于可充电鞋视觉监控分析模块得到的充电画面显示的电量值与霍尔电流传感器得到充电电流的计算充电量值比较结果判断可充电鞋充电状态是否异常。

3、通过采用上述技术方案，采用整流滤波单元来将市电转化为可以为多个可充电鞋负载充电的充电电路，首先220v交流电通过整流滤波单元通过d1半波整流，再经过c2滤波后给负载相关电路，设置充电状态监控单元来对充电过程进行监控，监控分为两部分，一部分采用多个霍尔电流传感器分别接入到单独的充电电路中进行充电电流采集，再基于充电时间就可以计算出该时间段应该充入的电量，通过可充电鞋视觉监控分析模块实时拍摄多个可充电鞋的充电画面可以分析到实际可充电鞋充进去的电量，通过计算值和实际值的差值比较，若某个充电负载路的差值比较大，可以判断该可充电鞋充电异常，从而实现为批量出厂的多个可充电鞋进行批量充电，还可以对可充电鞋是否存在充电故障进行出厂质检，能使可充电鞋的出厂性能稳定性得到保障。

4、可选的，还包括断路保护单元，断路保护单元与整流滤波单元并联，用于为充电控制电路提供过载断路保护。

5、通过采用上述技术方案，可以通过一个短路保护电阻实现短路保护，当负载过流时短路保护自动烧毁从而达到的保护不影响前级电路工作。

6、可选的，多路可充电鞋负载单元包括可充电鞋充电平台和多个独立充电仓，多个独立充电仓分别阵列式安装在可充电鞋充电平台上，独立充电仓设置充电输出插头，充电输出插头的输入端与整流滤波单元的输出端电连接，充电输出插头的输出端插入可充电鞋的充电口，用于为可充电鞋充电。

7、通过采用上述技术方案，采用独立充电仓的设置，可以实现独立充电，避免充电过程中的自燃等异常影响同批次的其它正常可充电鞋。

8、在放入可充电鞋后，只需将充电输出插头的输出端插入可充电鞋的充电口即可实现充电连接，充电输出插头可以是type-c口等常见的充电接口。

9、可选的，可充电鞋设置智能控制模块，智能控制模块包括显示屏、控制芯片、充放电接口和无线通信模块，所述显示屏、充放电接口和无线通信模块分别与控制芯片通信连接。

10、通过采用上述技术方案，可以进行可充电鞋充电控制的，应当配备智能控制模块，通过显示屏可以在充电过程中实时显示充电电量，显示内容为数字，便于可充电鞋视觉监控分析模块进行拍摄分析，充放电接口可以是type-c口等常见的充电接口，无线通信模块可以用于手机智能终端的无线控制。

11、可选的，智能控制模块还包括壳体和控制按键，显示屏和控制按键分别安装在壳体的顶面上，充放电接口安装在壳体的侧面，控制按键与控制芯片通信连接，壳体可拆卸式安装在可充电鞋的鞋舌部分。

12、通过采用上述技术方案，控制按键可以通过控制芯片控制可充电鞋的电子控制，例如加热的控制。

13、可选的，可充电鞋视觉监控分析模块包括多个视觉摄像头和视觉分析芯片，多个视觉摄像头分别安装在多个独立充电仓的内壁上，分别用于拍摄多个可充电鞋的鞋舌部分画面，并分别与视觉分析芯片通信连接，视觉分析芯片对拍摄画面进行特征识别，框选显示屏区域，并采用图像识别算法识别显示屏的显示内容并传输给充电控制单元。

14、通过采用上述技术方案，可充电鞋视觉监控分析模块可以基于对可充电鞋的鞋舌部分的画面拍摄实现对显示屏的显示内容的实时获取，从而得到可充电鞋的实际充电电量，视觉分析可以采用常规的图像识别算法来框选显示器的区域，并识别内容。

15、可选的，充电控制单元包括充电主控芯片和多个电控开关电路，多个电控开关电路分别接入多路可充电鞋负载单元，并分别控制多个可充电鞋充电状态的通断，所述充电主控芯片分别与多个霍尔电流传感器和可充电鞋视觉监控分析模块通信连接，并分别控制多个电控开关电路的执行动作。

16、通过采用上述技术方案，充电主控芯片采用智能控制芯片，可以满足电量的计算和多个电控开关电路的控制需求，多个电控开关电路分别接入多路可充电鞋负载单元可以分别实现多路可充电鞋负载单元的单独通断控制，这样在判断某个可充电鞋出现充电异常时可以及时地断开该充电路，避免对其它充电路的干扰。

17、可选的，充电控制单元还包括充电状态显示屏和异常报警器，所述充电状态显示屏和异常报警器分别与充电主控芯片通信连接，充电状态显示屏用于显示多个可充电鞋的充电状态，当充电主控芯片判断任意一个可充电鞋充电异常时，控制异常报警器执行报警动作。

18、通过采用上述技术方案，异常报警器的开启可以让工作人员及时介入，通过充电状态显示屏上显示的异常提示，将充电异常的可充电鞋取出处理。

19、一种智能可充电鞋的充电控制方法，采用一种智能可充电鞋的充电控制电路对多个可充电鞋进行充电控制，具体包括以下步骤：

20、步骤1，分别将多个可充电鞋放置在多个独立充电仓，并将充电输出插头的输出端插入可充电鞋的充电口，实现充电连接，按照多个独立充电仓的位置分别将多个可充电鞋编号为s1、s2、……、sn；

21、步骤2，将交流连接单元连接市电，多个可充电鞋同时开启充电，可充电鞋的显示屏显示可充电鞋在充电时间为t＝0时的电量，分别记为qt1、qt2、……、qtn；

22、步骤3，每隔设定时间t，充电主控芯片分别采集多个霍尔电流传感器和可充电鞋视觉监控分析模块的数据，将采集到的充电电流分别记为i1、i2、……、in，可充电鞋视觉监控分析模块分析到的当前可充电鞋的电量值记为qt1、qt2、……、qtn，则根据显示时间t内，可充电鞋显示的充电量分别为qt1-qt1，qt2-qt2，……、qtn-qtn；

23、步骤4，充电主控芯片计算时间t内充电电量分别为qtc1、qtc2、……、qtcn，并设定阈值δq，当充电主控芯片判断第n个可充电鞋存在|qtcn-qtn-qtn|＞δq时，则判断编号为n可充电鞋充电异常，控制编号为n可充电鞋对应的电控开关电路断开，并控制异常报警器执行报警动作。

24、可选的，步骤4中，充电主控芯片计算时间t内充电量的公式是：

25、qtcn＝in·t·μ，其中μ是充电损耗系数，取1.1-1.2。

26、通过采用上述技术方案，阈值δq按照可充电鞋总电量的1％-3％进行设定，比如可充电鞋内置电池的总电量为1万毫安时，则δq可以取100毫安时。

27、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

28、本发明能提供一种智能可充电鞋的充电控制电路及方法，采用整流滤波单元来将市电转化为可以为多个可充电鞋负载充电的充电电路，设置充电状态监控单元来对充电过程进行监控，监控分为两部分，一部分采用多个霍尔电流传感器分别接入到单独的充电电路中进行充电电流采集，再基于充电时间就可以计算出该时间段应该充入的电量，通过可充电鞋视觉监控分析模块实时拍摄多个可充电鞋的充电画面可以分析到实际可充电鞋充进去的电量，通过计算值和实际值的差值比较，若某个充电负载路的差值比较大，可以判断该可充电鞋充电异常，从而实现为批量出厂的多个可充电鞋进行批量充电，还可以对可充电鞋是否存在充电故障进行出厂质检，提升可充电鞋的出厂性能稳定性。