本發(fā)明涉及充電樁路燈供電智能調(diào)節(jié)，具體為一種基于充電樁路燈供電智能調(diào)節(jié)技術(shù)的微型模塊。

背景技術(shù)：

1、充電樁路燈是一種結(jié)合了電動(dòng)汽車充電和公共照明功能的智能基礎(chǔ)設(shè)施，它通過在路燈桿上集成充電樁，利用現(xiàn)有的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，不僅提供常規(guī)的夜間照明，還為電動(dòng)汽車提供充電服務(wù)。充電樁路燈不僅能減少對(duì)獨(dú)立充電站的依賴，還能利用夜間用電低谷的時(shí)段進(jìn)行智能充電，實(shí)現(xiàn)資源的合理分配和能源的有效利用。供電智能調(diào)節(jié)技術(shù)是一種通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析電力需求、供電狀態(tài)及環(huán)境因素，自動(dòng)優(yōu)化電力分配和使用的技術(shù)。這種技術(shù)通常集成了傳感器、數(shù)據(jù)通信、人工智能和自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)實(shí)際負(fù)荷變化、天氣狀況、用電高峰等因素動(dòng)態(tài)調(diào)整供電策略，以提高能源利用效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2、現(xiàn)有的基于充電樁路燈供電的智能調(diào)節(jié)技術(shù)仍存在幾個(gè)問題；首先，這些系統(tǒng)通常缺乏高效的能源管理機(jī)制，導(dǎo)致電力資源浪費(fèi)或不均衡分配。其次，它們?cè)趹?yīng)對(duì)突發(fā)情況(如突然的用電高峰或設(shè)備故障)時(shí)反應(yīng)遲緩，影響了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于為了解決乏高效的能源管理機(jī)制，導(dǎo)致電力資源浪費(fèi)或不均衡分配。其次，它們?cè)趹?yīng)對(duì)突發(fā)情況(如突然的用電高峰或設(shè)備故障)時(shí)反應(yīng)遲緩，影響了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性等的問題，而提出一種基于充電樁路燈供電智能調(diào)節(jié)技術(shù)的微型模塊。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種基于充電樁路燈供電智能調(diào)節(jié)技術(shù)的微型模塊，包括智能供電管理單元和安全保護(hù)單元；

3、所述安全保護(hù)單元用于檢測(cè)充電樁路燈本體并生成相應(yīng)的信號(hào)，具體過程為：對(duì)電氣過載保護(hù)和過熱保護(hù)進(jìn)行檢測(cè)生成電流ln過載信號(hào)、電壓vn過載信號(hào)、溫度rn過熱信號(hào)、防雷保護(hù)信號(hào)、電池過充或過放異常信號(hào)；

4、所述智能供電管理單元用于獲取充電樁路燈的充電樁路燈數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析管理；其中充電樁路燈數(shù)據(jù)包括充放電數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和能源管理數(shù)據(jù)；對(duì)充放電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，具體分析過程為：對(duì)充放電數(shù)據(jù)分析并進(jìn)行計(jì)算得到充電效率和放電效率；對(duì)光照強(qiáng)度和照明需求計(jì)算得到路燈亮度值；再對(duì)高溫、低溫、高濕度的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到溫度影響后的充放電效率；對(duì)能源管理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到電壓波動(dòng)值和電流波動(dòng)值。

5、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述充電樁路燈本體包括充電樁路燈主體、led燈珠模組a和充電樁模組b；其中l(wèi)ed燈珠模組a固定安裝在充電樁路燈主體半鏤空內(nèi)側(cè)頂部，充電樁模組b固定安裝在充電樁路燈主體內(nèi)側(cè)，將充電樁模組b操作頁面固定安裝在充電樁路燈主體外側(cè)，led燈珠模組a由若干個(gè)led燈珠組成，充電樁模組b操作頁面上集成nfc識(shí)別讀取裝置、操作顯示面板、充電控制按鈕和取電接口，且nfc識(shí)別讀取裝置、操作顯示面板、充電控制按鈕和取電接口均固定安裝在充電樁模組b操作頁面上。

6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，還包括太陽能發(fā)電單元、市電供電單元、儲(chǔ)能單元、照明控制單元和充電樁單元；

7、太陽能發(fā)電單元通過太陽能電池板將太陽光轉(zhuǎn)化為電能，并將太陽光轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能單元；市電供電單元為充電樁路燈接入市電，并從市電獲取電力，以提供照明和充電；照明控制單元用于照明；充電樁單元用于充電。

8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述對(duì)電氣過載保護(hù)和過熱保護(hù)進(jìn)行檢測(cè)的具體過程為：

9、通過對(duì)應(yīng)的傳感器獲取各個(gè)單元內(nèi)的電流大小、電壓大小和溫度大小，并進(jìn)行標(biāo)記，再將標(biāo)記數(shù)據(jù)進(jìn)行編號(hào)區(qū)分；獲取單元內(nèi)的電流大小l1、電壓大小v1和溫度大小r1和各自對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)權(quán)重因子以及各自對(duì)應(yīng)的閾值，代入三維坐標(biāo)模型中輸出各自對(duì)應(yīng)的體積，并將各自對(duì)應(yīng)體積相應(yīng)數(shù)值與drn中各自對(duì)應(yīng)的閾值進(jìn)行比較；若電流ln對(duì)應(yīng)體積相應(yīng)數(shù)值大于閾值lny，則生成電流ln過載信號(hào)，若電壓vn對(duì)應(yīng)體積相應(yīng)數(shù)值大于閾值vny，則生成電壓vn過載信號(hào)；若溫度rn對(duì)應(yīng)體積相應(yīng)數(shù)值大于閾值rny，則生成溫度rn過熱信號(hào)。

10、通過防雷裝置或電涌保護(hù)器持續(xù)監(jiān)測(cè)雷電活動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到瞬間高電壓超過對(duì)應(yīng)的閾值時(shí)，則判定為雷擊或電涌，生成防雷保護(hù)信號(hào)；

11、通過對(duì)應(yīng)的傳感器獲取電池管理模組實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流和溫度，當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電池電壓超出安全范圍時(shí)，生成電池過充或過放異常信號(hào)。

12、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)充放電數(shù)據(jù)分析進(jìn)行計(jì)算得到充電效率和放電效率的具體過程為：通過公式計(jì)算得到充電效率ηc，其中，e1是實(shí)際存儲(chǔ)的電能，e2是輸入的總電能，p1(t)是時(shí)間t時(shí)刻電池的充電功率，p2(t)是時(shí)間t時(shí)刻輸入的充電功率；c＝1或2；當(dāng)c＝1時(shí)，ηc為太陽能發(fā)電單元向儲(chǔ)能單元進(jìn)行充電的過程；當(dāng)c＝2時(shí)，ηc為市電供電單元向儲(chǔ)能單元進(jìn)行充電的過程；同理，對(duì)放電效率ηd計(jì)算，通過公式得到放電效率ηd，其中；d＝3，4，5，6，當(dāng)d＝3時(shí)，ηd為市電供電單元向照明控制單元供電過程；當(dāng)d＝4時(shí)，ηd為市電供電單元向充電樁單元供電過程；當(dāng)d＝5時(shí)，ηd為儲(chǔ)能單元向照明控制單元供電過程；當(dāng)d＝6時(shí)，ηd為儲(chǔ)能單元向儲(chǔ)能單元供電過程。

13、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述對(duì)光照強(qiáng)度和照明需求計(jì)算得到路燈亮度值的具體過程為：

14、獲取實(shí)時(shí)的光照強(qiáng)度it，并將獲取的光照強(qiáng)度it代入預(yù)設(shè)路燈亮度公式b(t)：b(t)＝f(it(t))＝bmax-k×it(t)輸出路燈亮度值bt；bmax為路燈最大亮度，k是調(diào)整系數(shù)；將得到路燈亮度值bt與預(yù)設(shè)若干個(gè)充電樁路燈的照明亮度區(qū)間進(jìn)行匹配，若路燈亮度值bt屬于預(yù)設(shè)若干個(gè)充電樁路燈的照明亮度區(qū)間中的某一個(gè)區(qū)間，則控制充電樁路燈照明亮度與相應(yīng)的區(qū)間內(nèi)的照明亮度一致；通過建立回歸模型分析環(huán)境因素與充電效率ηc或放電效率ηd之間的關(guān)系，為：ηow＝ηo0+α×(w-w0)輸出溫度影響后的充放電效率ηow，o＝c或d；ηc0為參考溫度下的充放電效率，w0為參考溫度，α為溫度系數(shù)。

15、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述對(duì)能源管理進(jìn)行分析得到電壓波動(dòng)值和電流波動(dòng)值的具體過程為：

16、獲取市區(qū)供電電壓和供電電流的波動(dòng)情況，評(píng)估電網(wǎng)的市區(qū)供電穩(wěn)定性；先通過對(duì)獲取的供電電壓和供電電流進(jìn)行均值和方差的計(jì)算得到供電電壓均值、供電電流均值和供電電壓方差、供電電流方差；再通過計(jì)算供電電壓和電流的最大值和最小值得到電壓波動(dòng)范圍和電流波動(dòng)范圍，通過計(jì)算得到電壓波動(dòng)值和電流波動(dòng)值；將電壓波動(dòng)值和電流波動(dòng)值分別與各自對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)波動(dòng)區(qū)間進(jìn)行匹配，若電壓波動(dòng)值和電流波動(dòng)值均屬于各自對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)波動(dòng)區(qū)間，則生成波動(dòng)異常信號(hào)，若電壓波動(dòng)值和電流波動(dòng)值其中一個(gè)屬于各自對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)波動(dòng)區(qū)間，則通過儲(chǔ)能單元向照明控制單元和充電樁單元進(jìn)行供電；具體為：若儲(chǔ)能單元電量為區(qū)間一，則直接由儲(chǔ)能單元向照明控制單元和充電樁單元進(jìn)行供電；若儲(chǔ)能單元電量為區(qū)間二，則由市電供電單元和儲(chǔ)能單元向照明控制單元和充電樁單元進(jìn)行供電；若儲(chǔ)能單元電量為區(qū)間三，則由市電供電單元和太陽能發(fā)電單元向儲(chǔ)能單元進(jìn)行充電，并由儲(chǔ)能單元向照明控制單元和充電樁單元進(jìn)行供電；若儲(chǔ)能單元電量為區(qū)間四，則對(duì)由市電供電單元和太陽能發(fā)電單元向儲(chǔ)能單元進(jìn)行充電效率計(jì)算得到充電效率總值xc，若xc>0，由儲(chǔ)能單元向照明控制單元和充電樁單元進(jìn)行供電，反之，若xc≦0，并將xc1>0，儲(chǔ)能單元向充電樁單元進(jìn)行供電；當(dāng)xc1≦0，則儲(chǔ)能單元向停止供電。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

18、1、本發(fā)明通過微型模塊系統(tǒng)集成了多種能源供應(yīng)和智能管理技術(shù)；通過太陽能和市電雙重供電，以及儲(chǔ)能單元的靈活運(yùn)用，系統(tǒng)能夠高效地實(shí)現(xiàn)照明和充電功能；智能供電管理和安全保護(hù)單元能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)各類數(shù)據(jù)，防止電氣過載、雷擊、電涌、過熱、電池過充和過放等問題，大大提高了設(shè)備的安全性和可靠性。此外，該系統(tǒng)采用主動(dòng)調(diào)節(jié)和多重保護(hù)措施，有效延長了設(shè)備的使用壽命，同時(shí)促進(jìn)了節(jié)能環(huán)保。

19、2、本發(fā)明通過對(duì)充放電數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和能源管理數(shù)據(jù)的綜合分析和管理，實(shí)現(xiàn)了充電樁路燈系統(tǒng)的高效、智能化運(yùn)行；并根據(jù)實(shí)時(shí)光照強(qiáng)度和環(huán)境條件動(dòng)態(tài)調(diào)整照明亮度，提高能源利用效率；通過計(jì)算和優(yōu)化充放電效率，確保電池的最佳性能和長壽命；同時(shí)，通過對(duì)電壓和電流波動(dòng)的監(jiān)控，保障了電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性，減少了供電和充電過程中的能耗和損耗；此外，智能管理單元還能夠在異常情況下迅速切換供電模式，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和連續(xù)性，大幅提升了整體系統(tǒng)的可靠性和安全性。

20、附圖說明

21、為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

22、圖1為本發(fā)明的原理框圖；

23、圖2為本發(fā)明的充電樁路燈本體示意圖；

24、圖3為本發(fā)明的充電樁路燈led燈珠模組示意圖；

25、圖4為本發(fā)明的充電樁路燈充電樁模組示意圖；

26、圖5為本發(fā)明的drn電氣熱模型示意圖；