CN202177944U - 一种投币计费式充售电*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种投币计费式充售电***，属于电子信息技术及智能电表领域。所述投币计费式充售电***由投币器模块、液晶显示模块、电能计量模块、充电接口单元和单片机控制模块组成；所述投币器模块通过IO口与单片机控制模块相连；所述液晶显示模块通过SPI或并行液晶接口与单片机控制模块相连；所述电能计量模块通过SPI接口或IO接口与单片机控制模块相连；所述充电接口单元通过IO口与单片机控制模块相连。***由单片机控制模块控制投币器模块、液晶显示模块、电能计量模块，以及充电接口单元协作完成充售电过程。所述***将电能智能计量和电子信息技术结合应用，有效解决了电动交通工具(如电动汽车、电动自行车等)、移动用电设备(如手提电脑、手机、游戏机等)随时随地购电、充电的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子信息及智能电表领域，特别涉及一种投币计费式售电***。
背景技术
随着国家能源发展战略的强力推进，电能等可再生能源，带着低碳环保的理念，走进我们的生活，电动汽车、电动自行车、各种电动工具等已经越来越普及。同时，随着电子信息技术的发展，各种各样的移动用电设备也越来越多，如笔记本电脑、移动电子终端、电子玩具、电子游戏机等。怎么能够随时随地的解决这些电动工具、移动用电设备的充电问题呢？
目前，虽然个别公共场所免费提供充电服务，但通常仅限手机，且常因电能费用、无专人维护等原因而损毁者居多。而市场上的预付费智能电表也仅能适用于家庭或者单位，且一户一表，卡不离表，不具备同时向多用户售电的功能。截止当前，市场上尚未出现任何一种用于对移动用电设备充电的自动充售电***。人们只能将电动工具、移动用电设备带回家里、单位或者到专门的充电站，经用电单位或家庭的总电表计费获取电能，完成充电。这给电动工具、移动用电设备的使用和推广带来不便。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决移动工具、移动用电设备的充电问题，使充电和收费同时自动完成，方便用户随时随地购电充电。
本实用新型实施例提出了一种投币计费式充售电***。所述***的技术方案如下：
提供一种投币计费式充售电***，所述投币计费式充售电***由投币器模块、液晶显示模块、电能计量模块、充电接口单元和单片机控制模块组成；所述投币器模块通过IO口与单片机控制模块相连；所述液晶显示模块通过SPI或并行液晶接口与单片机控制模块相连；所述电能计量模块通过SPI接口或IO接口与单片机控制模块相连；所述充电接口单元通过IO口与单片机控制模块相连。
所述投币计费式充售电***，所述投币器模块用于接受用户投币，获取用户购电消费金额；所述液晶显示模块用于显示充售电***工作状态；所述电能计量模块用于对充售输出电能的计量；所述充电接口单元用于外接充电设备，以及控制输出电能的开关状态；所述单片机控制模块用于控制投币器模块、液晶显示模块、电能计量模块，以及充电接口单元协作完成充售电过程。
所述投币计费式充售电***，其所述充电接口单元内设有一组多路继电器，用于控制当输出的多种不同形状的充电插口中有一个输出电能时，其它开路。
所述投币计费式充售电***，其所述充电接口单元内设电流采样电路和电力继电器电路，用于防止窃电。投币结束开始输出电能后，只能连续不间断输出电能，充电接口单元与外部充电设备的充电回路一旦断开，则本次购电消费过程宣告结束，电能输出即刻停止。
本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：所述***可以方便的安装于各种公共场所，使消费者可以随时随地购电，方便的完成对电动工具、移动用电设备的充电过程，推动各种移动用电设备的应用和普及，带动电能消费，引领低碳生活。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种投币计费式充售电***的原理结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的电能计量模块电路结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的充电接口单元电路结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块和液晶显示模块电路结构示意图；
图5是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块的主程序流程图；
图6是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块的主程序流程图中执行送电功能的程序流程图；
图7是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块的断电中断程序流程图；
图8是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块的定时中断程序流程图；
图9是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的外形；
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
图1是本实用新型实施例提供的一种投币计费式充售电***的原理结构示意图。如图1所示，所述投币计费式充售电***由投币器模块2、液晶显示模块3、电能计量模块4、充电接口单元5和单片机控制模块1组成。所述投币器模块2通过IO接口与单片机控制模块1相连；所述液晶显示模块3通过GPIO与单片机控制模块1相连；所述电能计量模块4通过SPI接口与单片机控制模块1相连；所述充电接口单元5通过IO口与单片机控制模块1相连。
图2是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的电能计量模块电路结构示意图。电路中分别对出售电能回路中的电压采样7、电流进行采样8，并输入电能计量芯片10作为计算电能的依据。电能计量芯片10的工作电压直接从送电回路中经过降压、稳压获得，如图中的工作电源9所示。电能计量芯片10的SPI接口通过光电耦合11与单片机CPU的SPI接口相连。单片机可以通过SPI接口直接访问电能计量芯片10内部的寄存器而获得输出电能的数值。
图3是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的充电接口单元电路结构示意图。电路由三个部分组成，第一部分对电能输出回路进行电流采样12后经过光电耦合15与单片机CPU的IO口相连，用于检测电能输出回路开断或闭合的状态。第二部分由单片机CPU的IO输出信号经光电耦合16与电力继电器13相连，用于控制的电能输出回路开断或闭合的状态。第三部分由一组多路继电器19、USB变压器14、USB插口17和220V插口18组成。多路继电器20用于控制USB插口18和220V插口20中当有一个插口输出电能时，其它插口开路断电。
图4是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块和液晶显示模块电路结构示意图。如图4所示，所述液晶驱动芯片25、液晶显示器26是液晶显示模块的核心器件，单片机CPU通过GPIO口与液晶驱动芯片25相连，并驱动液晶器26显示相关信息。
图4是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块和液晶显示模块电路结构示意图。如图4所示，所述单片机控制模块包括工作电源20、备用电源21、实时钟22、上电复位23、单片机CPU24等部分。单片机CPU24是单片机控制模块的核心器件，它控制投币器模块、液晶显示模块、电能计量模块，以及充电接口单元协作完成充售电过程。
本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块的控制程序分三个部分，主程序、定时中断程序和断电中断程序。
图5是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块的主程序流程图。主程序流程图中***初始化包括单片机端口设置、禁止断电中断和定时中断、初始化电能计量芯片、初始化液晶显示内容等工作；从流程图可以看出，当***有设备正在充电时， 用户可以选择投币追加消费金额，否则投币自动退还。流程图中执行送电功能所做工作如图6所示。
图6是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块的主程序流程图中执行送电功能的程序流程图。从流程图可以看出，***在使用时必须先连接充电设备然后投币，否则投币会自动退还。
图7是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块的断电中断程序流程图。如图所示，断电中断程序的主要工作是在充电过程异常终止时停止送电，并禁止对电能计量芯片的读写操作的定时中断，禁止再发生断电中断。
图8是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的单片机控制模块的定时中断程序流程图。如图所示，定时中断程序的主要工作是定时读取电能计量芯片寄存器值，获取输出电能数值，并对其进行累加后计算消费金额，并判断投币金额是否已被消费。如果投币金额已被消费完毕，则禁止对电能计量芯片的读写操作的定时中断，禁止再发生断电中断。
图9是本实用新型实施例提供的投币计费式充售电***的外形示意图。如图所示，液晶显示区30，用于显示***的工作状态、投币及消费信息、时间、操作提示等信息；投币区31用于接收用户投币，本机可接收1元和5角硬币；插口32、33、34允许不同类型的用电插头连接本充电***；指示灯35用于指示电能的输出状态，红色表示正在输出电能、绿色表示充电回路已经断开。
综上所述，通过本实用新型提供的投币计费式充售电***可以方便的实现电能的消费过程，满足了实际应用中的多种移动用电设备随时随地购电消费的需要。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种投币计费式充售电***，其特征在于，所述投币计费式充售电***由投币器模块、液晶显示模块、电能计量模块、充电接口单元和单片机控制模块组成；
所述投币器模块通过IO口与单片机控制模块相连；所述液晶显示模块通过SPI或并行液晶接口与单片机控制模块相连；所述电能计量模块通过SPI接口或IO接口与单片机控制模块相连；所述充电接口单元通过IO口与单片机控制模块相连。
2.如权利要求1所述的投币计费式充售电***，其特征在于，所述投币器模块用于接受用户投币，获取用户购电消费金额；所述液晶显示模块用于显示充售电***工作状态；所述电能计量模块用于对充售输出电能的计量；所述充电接口单元用于外接充电设备，以及控制输出电能的开关状态；所述单片机控制模块用于控制投币器模块、液晶显示模块、电能计量模块，以及充电接口单元协作完成充售电过程。
3.如权利要求1或2所述的投币计费式充售电***，其特征在于，所述充电接口单元内设有一组多路继电器，用于控制当输出的多种不同形状的充电插口中有一个输出电能时，其它开路。
4.如权利要求1或2所述的投币计费式充售电***，其特征在于，所述充电接口单元内设有电流采样电路和电力继电器电路。
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| CN2011201875498U CN202177944U (zh) | 2011-06-02 | 2011-06-02 | 一种投币计费式充售电*** |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106300560A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-01-04 | 钦州学院 | 一种基于plc的电动车充电*** |
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