一種基於峰谷電價的智能充電器的製作方法

2023-07-05 08:09:36

本實用新型屬於充電器技術領域，尤其涉及一種基於峰谷電價的智能充電器。

背景技術：

用電負荷主要集中在白天和晚上10點之前，在晚上10點到第二天早上8 點這樣的時間段內用電負荷小，所以電網公司設置了谷電時段，在此時段內電價低於峰電時段的電價，所以在谷電時段內用電可以有效節省電費。對於目前的普通充電器，用戶用其在谷電時間給手機，移動電源等充電時，充滿後，充電器無法自動斷開與市電的連接，雖然手機，移動電源等內部有充電保護，但是充電器一直連接在市電上，有一定的危險性。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種基於峰谷電價的智能充電器，可設置谷電時段，充電器可在谷電時段自動為所接負載充電，充電完畢或者負載被拔出時可自動斷開與市電的連接。

為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是：

一種基於峰谷電價的智能充電器，包括客戶端和充電器；

所述充電器包括控制器、通信模塊、繼電器模塊、控制供電模塊、輸出供電模塊、輸出電流檢測模塊、電池、電池電量檢測模塊；

所述控制器通過所述通信模塊連接到所述客戶端，所述繼電器的控制器端連接所述控制器、電能輸入端連接市電、電能輸出端連接所述控制供電模塊和所述輸出供電模塊；通過客戶端設置峰谷電時段，控制器在谷電時段接通繼電器模塊和輸出供電模塊，開始為負載充電；

所述控制供電模塊包括給所述繼電器模塊、控制器、通信模塊供電的供電電路和給所述電池充電的充電電路；

所述電池可在充電器未連接到市電時給所述繼電器模塊、控制器、通信模塊提供電能；

所述輸出供電模塊連接所述控制器和負載，控制器可控制輸出供電模塊是否給負載充電；

所述電池電量檢測模塊連接到電池和控制器，檢測電池剩餘電量，所得信息傳輸給控制器；

所述輸出電流檢測模塊連接到所述輸出供電模塊和控制器，檢測是否有負載接入和是否完成對負載的充電，並將所得信息傳輸給控制器，從而控制繼電器模塊是否斷開與市電的連接。

進一步，所述繼電器模塊包括封裝殼體、繼電器、設置在繼電器上的第一金屬觸點、設置在繼電器上方的槓桿、設置在槓桿下部的第二金屬觸點、設置在槓桿上部的按鈕、設置在槓桿與殼體底部之間的彈簧；所述第一金屬觸點與第二金屬觸點正對，彈簧處於原長時第一金屬觸點與第二金屬觸點分離。按下按鈕使第一金屬觸點與第二金屬觸點接觸從而接通繼電器，鬆開按鈕後，如果控制器給繼電器接通信號，則繼電器繼續接通，否則繼電器斷開市電輸入。

本實用新型通過手機等移動終端設備上的客戶端設置峰谷電時段，充電器在谷電時段自動開始為負載充電，可為用戶節省電費。同時在檢測到負載充電完成後或者無負載連接時，控制繼電器斷開市電的連接，可消除充電器一直連接到市電的安全隱患。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路框圖；

圖2為本實用新型繼電器模塊結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本實用新型提供一種基於峰谷電價的智能充電器，包括客戶端和充電器。充電器包括控制器、通信模塊、繼電器模塊、控制供電模塊、輸出供電模塊、輸出電流檢測模塊、電池、電池電量檢測模塊。

控制器通過通信模塊連接到客戶端，通信模塊為藍牙模塊或WiFi模塊，繼電器模塊的控制器端連接控制器，電能輸入端連接市電，電能輸出端連接控制供電模塊和輸出供電模塊，通過客戶端設置峰谷電時段，控制器在谷電時段接通繼電器模塊和輸出供電模塊，開始為負載充電。

控制供電模塊包括給所述繼電器模塊、控制器、通信模塊供電的供電電路和給電池充電的充電電路。電池可在充電器未連接到市電時給所述繼電器模塊、控制器、通信模塊提供電能。

輸出供電模塊連接控制器和負載，控制器可控制輸出供電模塊是否給負載充電。

電池電量檢測模塊連接到電池和控制器，檢測電池剩餘電量，所得信息傳輸給控制器。輸出電流檢測模塊連接到所述輸出供電模塊和控制器，檢測是否有負載接入和是否完成對負載的充電，並將所得信息傳輸給控制器，從而控制繼電器模塊是否斷開與市電的連接。

控制器採用MSP430單片機。

如圖2所示，繼電器模塊為常開繼電器，包括封裝殼體5、繼電器7、設置在繼電器上的第一金屬觸點8、設置在繼電器上方的槓桿3、設置在槓桿下部的第二金屬觸點2、設置在槓桿上部的按鈕4、設置在槓桿與殼體底部之間的彈簧6，彈簧6一端連接在槓桿下部、另一端連接在殼體5底部，槓桿3通過支點1 固定在殼體5上，第一金屬觸點8與第二金屬觸點2正對，彈簧6處於原長時第一金屬觸點8與第二金屬觸點2分開。按下按鈕4使第一金屬觸點8與第二金屬觸點2接觸從接通，控制器也可控制繼電器7使金屬觸點2和金屬觸點8接觸，金屬觸點2和金屬觸點8接觸後，市電連接到充電器。鬆開按鈕4後，如果控制器給繼電器7接通信號，則繼電器7繼續接通，否則在彈簧6彈力的作用下第一金屬觸點8與第二金屬觸點2分離，繼電器7斷開市電輸入。

在使用本實用新型提供的充電器時，將充電器插入插座，按下按鈕4，市電接入充電器，控制器開始工作，採集電池電量檢測模塊信息，如果電池電量低於設定值，則控制繼電器模塊接入市電，如果電池電量未低於設定值，則暫不給繼電器模塊發送控制信號。然後採集輸出電流檢測模塊數據，判斷是否有需要充電的設備，如果有，則檢測當前時間是否在谷電時段內，如果在，則控制繼電器模塊接入市電同時控制輸出供電模塊開始工作；如果不在，則不給繼電器模塊發送控制信號，控制器和通信模塊依靠充電器內部的電池提供的電能繼續工作，等待時間到達谷電時段，控制繼電器模塊接入市電，同時控制輸出供電模塊輸出電能給負載充電。用戶可用手機藍牙連接充電器的藍牙模塊，在手機的APP上設置充電器的峰谷電時段。當然充電器的通信模塊也可為WiFi模塊，用戶在遠端連接充電器來設置充電器的峰谷電時段。

本實用新型所涉及到的方法或軟體均為現有技術，不屬於本實用新型的創新內容，本實用新型只對硬體進行改進與創新。