一种单充单座式面板插座的制作方法

本实用新型属于智能插座技术领域，尤其是涉一种单充单座式面板插座。

背景技术：

共享经济在现今的生活中越来越普遍，其中包括用电共享。例如公共场所用于供电瓶车、电动汽车等设备充电的充电站。充电站用于提供用电设备充电所需的电能以及控制多个连接于充电站的充电插口的通断电。每个充电站通常具有多个充电插口以用于同时供多个用电设备充电，现有技术中，每个充电插口均由位于充电站处的控制器控制，即一个控制器需要控制多个充电插口，这样很容易出现控制错误，对充电插口之间的控制存在相互影响的问题。另外，现有技术的充电插口处没有用于保护充电设备的零火线反接保护电路，在充电插口处出现零火线反接问题时，无法及时上报给后台系统，甚至继续使用零火线反接的充电插口供充电设备充电，存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种单充单座式面板插座。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种单充单座式面板插座，包括连接于充电站的至少一个面板插座，所述面板插座包括控制器和一个连接于所述充电站的充电插口，所述充电插口与充电站之间串联有继电器输出回路，所述充电插口处还具有零火线反接保护电路，所述零火线反接保护电路的输出端和继电器输入回路均连接于所述控制器，所述控制器连接有nb远程通讯模块，且所述控制器通过所述nb远程通讯模块连接于系统平台。

通过上述技术方案，以单充单座的结构提供充电插口，且每个充电插口均具有独立的控制器及继电器回路，具有安全和便于控制等优点；提供零火线接反保护电路，接反时通过对继电器回路的控制实现自动断电，并且将反接与否信息通过nb远程通讯模块发送给系统平台以便于后台管理人员及时获取漏电问题，具有安全可控等优点。

在上述的单充单座式面板插座中，所述零火线反接保护电路包括第二光耦，所述第二光耦的两个输入端分别连接于充电插口的接地端和零线端，所述第二光耦的两个输出端分别连接于3.3v供电端和控制器。

通过上述技术方案，通过简单的零火线反接保护电路对充电回路进行漏电流检测，并将漏电流检测结果发送给控制器。

在上述的单充单座式面板插座中，所述继电器输入回路包括三极管和继电器线圈，所述三极管的基极连接于所述控制器，所述三极管的集电极连接于继电器线圈，所述继电器输出回路包括由所述继电器线圈驱动合闸的继电器开关，所述继电器开关串联在所述充电插口与充电站之间。

在上述的单充单座式面板插座中，所述继电器开关处连接有反馈电路，所述反馈电路包括第一光耦，所述第一光耦的两个输出端别连接于3.3v供电端和控制器，所述第一光耦的两个输入端分别连接于所述继电器开关和接地端。

通过上述技术方案，通过反馈电路向控制器返回继电器状态，以避免控制器错误记录继电器状态而导致出现误动作的问题。

在上述的单充单座式面板插座中，所述充电插口所在的充电回路上具有电采样电路，所述电采样电路连接于所述控制器，所述控制器连接有用于存储预设值的数据存储电路。

在上述的单充单座式面板插座中，所述预设值包括预设电压、预设电流、预设功率和漏电流阈值中的任意一种或多种的组合。本实施例的数据存储电路主要包括eeprom芯片，这款芯片能够实现停电后不丢失数据。

在上述的单充单座式面板插座中，所述电采样电路包括电流采样电路和电压采样电路，所述电流采样电路和电压采样电路的输出端均连接于所述控制器。

在上述的单充单座式面板插座中，还包括用于检测充电插口所在充电回路上是否存在漏电流的漏电检测电路，所述漏电检测电路的输出端连接于所述控制器。

在上述的单充单座式面板插座中，所述电流采样电路包括连接在充电回路上的锰铜分流器，所述锰铜分流器的两端分别连接于控制器的两个端口；

所述电压采样电路包括多个接入所述充电回路中且相互串联的分压电阻，远离所述充电回路的两个分压电阻分别连接于控制器的两个端口；

所述漏电检测电路包括互感器，所述充电回路上的两根线穿过所述互感器以通过所述互感器感应充电回路上的漏电流，所述互感器的两端分别连接于控制器的两个端口。

通过上述技术方案，为每个面板插座提供独立的电采样电路和漏电检测电路，便于电能计量和漏电检测及在漏电情况下通过继电器实现断电保护。

在上述的单充单座式面板插座中，所述控制器还连接有蓝牙本地通讯模块，且所述控制器通过所述蓝牙本地通讯模块连接于本地上位机。

通过上述技术方案，同时提供蓝牙本地通讯模块，将采集、检测到的数据发送给本地上位机以便于本地用户了解充电状况。

本实用新型的优点在于，1、以单充单座的结构提供充电插口，且每个充电插口均具有独立的控制器及继电器回路，具有安全和便于控制等优点，且各充电回路之间不会出现相互影响的问题；2、零火线接反保护，接反时通过对继电器回路的控制实现自动断电，并且将反接与否信息通过nb远程通讯模块发送给系统平台，具有安全可控等优点。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构框图；

图2为本实用新型控制器的线路原理图；

图3为本实用新型的整个系统的电源管理线路原理图；

图4为本实用新型的继电器驱动控制电路与反馈电路原理图；

图5为本实用新型的零火线反接保护电路的原理图；

图6为本实用新型的nb远程通讯模块的电路原理图；

图7为本实用新型的漏电检测回路的电路原理图；

图8为本实用新型的数据存储电路原理图；

图9为本实用新型的电流采样线路和电压采样电路的电路原理图；

图10为本实用新型的蓝牙本地通讯模块的电路原理图；

图11为本实用新型的led指示电路的电路原理图。

附图标记：充电站1；面板插座2；充电插口3；继电器输入回路21；继电器输出回路22；控制器23；零火线反接保护电路24；nb远程通讯模块25；蓝牙本地通讯模块26；系统平台6；本地上位机7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-11所示，本实施例公开了一种单充单座式面板插座，采用86型面板安装，插座电流规格16a。

特别地，单充单座式面板插座包括连接于充电站1的至少一个面板插座2，每个面板插座2均包括控制器23和一个连接于所述充电站1的充电插口3，所述充电插口3与充电站1之间串联有继电器输出回路22，继电器输入回路21连接于所述控制器23。这里的充电站1沿用现有技术的充电站1即可，本实施例的充电站1至少具有充电电能提供功能，其余功能本领域技术人员可以视情况配置。本实施例的每个面板插座2均只有一个充电插口3，以单充单座的结构提供充电插口，且每个充电插口均具有独立的控制器及继电器回路，具有安全和便于控制等优点，且各充电回路之间不会出现相互影响的问题。

如图2所示，控制器23包括主芯片ic3，本实施例的主芯片ic3采用ht6017芯片，ht6017是一款高精度专用计量芯片，内部集成了cortex-m0处理器、时钟管理、电源管理、硬件自动温度补偿rtc、pll、高频rc、低频rc、lcd驱动等单元，芯片以32.768khz晶振时钟源作为rtc时钟源，通过芯片内部集成的时钟自动数字补偿单元，协助用户在无需其软件参与的情况下，实现rtc的自动补偿。并且，本实施例由图3所示的电源管理线路为面板插座2供电，对图4中l和n接入220v的交流电即可。

具体地，如图4所示，继电器输入回路21包括三极管q1和继电器线圈，所述三极管q1的基极连接于所述控制器23，电极连接于继电器线圈，所述继电器输出回路22包括由所述继电器线圈驱动合闸的继电器开关，所述继电器开关串联在所述充电插口3与充电站1之间。

面板插座2接入ac电源工作时，继电器开关是常开断闸的，此时，用户无法充电。接收到充电信号时，控制器23控制输出relay口高电平，导通三极管q1，使得继电器线圈两端有一个12v的电压差，从而闭合继电器开关以给充电设备供电，接收到停电信号时，控制器23恢复relay低电平，此时三极管q1截止，使得继电器线圈两端的电压差消失，继电器开关恢复常开断闸，从而充电设备供电停止。停电信号可以由后台系统6、零火线反接保护电路24、漏电检测电路等发送给控制器23。

进一步地，继电器开关处连接有反馈电路，所述反馈电路包括第一光耦u3，所述第一光耦u3的两个输出端别连接于3.3v供电端和控制器23，所述第一光耦u3的两个输入端分别连接于所述继电器开关和接地端。通过反馈电路读取当前继电器的实时状态并反馈给控制器23。

进一步地，充电插口3处还具有零火线反接保护电路24，所述零火线反接保护电路24的输出端连接于所述控制器23。具体地，如图5所示，所述零火线反接保护电路24包括第二光耦u4，所述第二光耦u4的两个输入端g和n分别连接于充电插口3的接地端和零线端，所述第二光耦u4的两个输出端分别连接于3.3v供电端和控制器23。若n位置正确接入充电站1的零线，则与地线端g不会产生压差，后面第二光耦u4不导通，则gcheck位置输出保持低电平，控制器23的相应端口gcheck接收到低电平以判定为正确连接；若n位置错误接入充电站1的火线，则与地线端g产生压差，后面第二光耦u4导通，gcheck位置输出高电平，控制器23的相应端口接收到高电平以判定为错误连接，并在relay口输出低电平，使三极管q1两端的ce极截止，从而实现在继电器线圈两端无电压差，继电器恢复常开状态，切断充电回路，从而停止供电。通过nb远程通讯模块25告知系统平台6最近一次的零火线状态，以便于后台管理人员及时获知零火线的反接问题。零火线接反保护，接反时通过对继电器回路的控制实现自动断电，并且将反接与否信息通过nb远程通讯模块25发送给系统平台6，具有安全可控等优点。

如图6所示，nb远程通讯模块25连接于主芯片，图中ic6提供nb通讯基础模组，ic7是贴片式sim，ic6的nt端用于连接天线j4，其余电路是配合nb远程通讯模块25通讯到的外围电路。

进一步地，如图7所示，本实施例还包括用于检测充电插口3所在充电回路上是否存在漏电流的漏电检测电路，所述漏电检测电路的输出端连接于所述控制器23。具体地，漏电检测电路包括互感器j11，所述充电回路上的两根线穿过所述互感器j11以通过所述互感器j11感应充电回路上的漏电流，所述互感j11器的两端i2p、i2n分别连接于控制器23的两个相应的端口。本实施例将火线和零线分别穿过互感器j11，当火线与零线通过的电流平衡，因为电流方向相反则正好抵消的原因，此时互感器j11采样回路的采样ad信号为0或是小于漏电流阈值；当实际发生漏电流情况时，即火线电流与零线电流不平衡，此时通过互感器j11的正反向电流无法完全抵消，此时会有较大的电流采样值通过i2p与i2n接口输出给附图3的主芯片ic3，当电流采样值超过漏电流阈值时，则表示控制器3接收到来自漏电检测电路的停电信号，控制器3在relay口输出低电平，切断电流回路，从而停止供电，并通过nb远程模块远程通讯模块25上报告警通知给系统平台。

进一步地，充电插口3所在的充电回路上具有电采样电路，所述电采样电路连接于所述控制器23，所述控制器23连接有用于存储预设值的数据存储电路。

如图8所示，数据存储电路包括连接于主芯片ic3的存储芯片eepromic2及其外围电路，所述预设值包括预设电压、预设电流、预设功率、漏电流阈值等数据以供主芯片ic3调用。

具体地，如图9所示，电采样电路包括电流采样电路和电压采样电路，所述电流采样电路和电压采样电路的输出端均连接于所述控制器23。具体地，电流采样电路包括连接在充电回路上的锰铜分流器sh1，所述锰铜分流器sh1的两端i1p、i1n分别连接于控制器23的两个相应的端口，当充电回路通电的时候，充电电流会从锰铜分流器sh1中流过，这样就会产生一个电压差，这个电压差输入到主芯片ic3中就可以采集到电流信号从而实现电流计量；电压采样电路包括多个接入所述充电回路中且相互串联的分压电阻r15-r22，远离所述充电回路的两个分压电阻r21和r22的一端vp、vn分别连接于控制器23的两个相应端口。通过电阻r15-r21分压的方式获取电压采样信号。

优选地，如图10所示，控制器23还连接有蓝牙本地通讯模块26，且所述控制器23通过所述蓝牙本地通讯模块26连接于本地上位机7。因此，上位机7通过蓝牙本地通讯模块26获取主芯片接收到的数据，本地用户通过上位机就可以7读取参数。

如图11所示，本实施例还提供有多个led灯，每个led灯用于指示不同的工作状态。例如led5可用作脉冲灯，当有充电设备在充电时，led5会进行闪烁，充电设备的功耗越大，闪烁的频率就越快；led2作为告警指示灯；led3作为继电器状态指示灯；led4作为nb远程通讯模块状态指示灯等。

需要说明的是，各附图电路之间引脚上具有相同标号的表示相互连接。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了充电站1；面板插座2；充电插口3；继电器输入回路21；继电器输出回路22；控制器23；零火线反接保护电路24；nb远程通讯模块25；蓝牙本地通讯模块26；系统平台6；本地上位机7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。