本發(fā)明涉及充電系統(tǒng)領域，尤其涉及一種電動汽車智能充電系統(tǒng)。
背景技術：
建設電動汽車充電設施并實現(xiàn)其運行管理的智能化協(xié)調(diào)控制是電動汽車進入家庭市場的必備外部條件，針對電動汽車快速、安全、便捷的充電方式成為目前電動汽車充電業(yè)務發(fā)展的研究重點。但現(xiàn)有的充電方式還是存在以下問題：
1)充電等待時間過長，而客戶不能統(tǒng)籌安排充電時間。客戶在需要用車時發(fā)現(xiàn)車輛的電量不足，想充電但已沒有足夠的時間完成。
2)用戶在上班或者休息時，這段時間又沒有合適的充電工位，即使有充電工位用戶也不想去浪費上班或休息時間去充電。
3)用戶不能及時給電動汽車充電。由于快節(jié)奏的生活方式，很多用戶忘記或不能夠及時給車輛充電。
技術實現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電動汽車智能充電系統(tǒng)，一方面，將原本獨立分布在城市各個公共區(qū)間內(nèi)的充電系統(tǒng)設置在路燈裝置上，以城市路燈為硬件平臺，利用城市路燈分布均勻、數(shù)量眾多的特點，以迎合城市各個位置上的電動汽車的充電需求，避免對原本有限的城市公共空間的占用；另一方面，改造現(xiàn)有技術中的充電系統(tǒng)的內(nèi)部結構，提高充電系統(tǒng)的充電效率，增加充電系統(tǒng)的充完電后的自動斷開功能，增加導航信息的上傳功能以及增加充電系統(tǒng)充電狀態(tài)上傳功能。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種電動汽車智能充電系統(tǒng)，所述充電系統(tǒng)包括路燈燈管、電動車充電電壓檢測設備和充電系統(tǒng)導航數(shù)據(jù)采集設 備，路燈燈管用于提供照明功能，電動車充電電壓檢測設備用于檢測電動車的充電電壓，充電系統(tǒng)導航數(shù)據(jù)采集設備用于充電系統(tǒng)的導航信息，充電系統(tǒng)的導航信息用于為附近電動車的充電導航提供參考數(shù)據(jù)。
更具體地，在所述電動汽車智能充電系統(tǒng)中，包括：定時器，用于提供計時數(shù)據(jù)；第一電阻，一端與電動車的蓄電池的充電正端連接；測量互感器，二次側負端與電動車的蓄電池的充電負端連接，二次側正端與第一電阻的另一端連接；第二電阻，一端與測量互感器的一次側負端連接，另一端與測量互感器的一次側正端連接；第三電阻，一端與測量互感器的一次側正端連接；第四電阻，一端與第三電阻的另一端連接，另一端與運算放大器的輸出端連接；運算放大器，輸入負端與第三電阻的另一端連接，輸入正端與測量互感器的一次側負端連接，輸入正端接入一個正的參考電壓；ad轉換器，輸入端與運算放大器的輸出端連接，輸出端即測量的實時電壓數(shù)據(jù)；充電控制設備，與充電插座連接，用于切斷或恢復對充電插座的充電供應；剩余充電時間檢測儀，與充電系統(tǒng)上正充電的電動車的蓄電池連接，用于基于蓄電池的當前電量確定充電系統(tǒng)將蓄電池充滿所需用的剩余充電時間；空閑狀態(tài)檢測儀，與充電系統(tǒng)的充電插座連接，用于確定充電系統(tǒng)是否處于空閑狀態(tài)，相應地，發(fā)送空閑指示信號或占用指示信號；gps定位儀，設置在充電系統(tǒng)上，用于接收gps衛(wèi)星發(fā)送的、充電系統(tǒng)的gps位置；無線通信接口，設置在充電系統(tǒng)上，用于與遠端的充電系統(tǒng)管理服務器建立雙向無線通信鏈路；一體化結構，包括路燈燈管、燈管驅動設備、振動傳感設備、充電插座、過壓保護設備、過流保護設備、計量收費設備、市電輸入接口、整流設備、穩(wěn)壓設備、變壓設備和凌陽spce061a芯片；市電輸入接口用于接入220v市政交流電；整流設備與市電輸入接口連接，用于將220v市政交流電整流為直流電；穩(wěn)壓設備與整流設備連接，用于對直流電進行穩(wěn)壓處理；變壓設備與穩(wěn)壓設備連接，用于對穩(wěn)壓后的直流電進行變壓處理以獲得路燈燈管所需要的工作電壓；充電插座與變壓設備連接，用于與電動車的充電插頭連接，對電動車的電池進行充電；過壓保護設備與充電插座連接，用于為充電插座的充電電壓提供過壓保護；過流保護設備與充電插座連接，用于為充電插座的充電電流提供過流保護；計量收費設備與充電插座連接，用于基于充電插座的充 電電量確定向電動車用戶請求的充電費用；振動傳感設備用于檢測附近的音量大小，以確定是否向燈管驅動設備發(fā)送打開控制信號或關閉控制信號；燈管驅動設備與振動傳感設備和路燈燈管分別連接，用于向路燈燈管發(fā)送打開控制信號或關閉控制信號以控制路燈燈管的打開或關閉；凌陽spce061a芯片與剩余充電時間檢測儀、空閑狀態(tài)檢測儀、gps定位儀和無線通信接口分別連接，將充電系統(tǒng)的gps位置無線發(fā)送給遠端的充電系統(tǒng)管理服務器，還將空閑指示信號或占用指示信號無線發(fā)送給遠端的充電系統(tǒng)管理服務器，以及在無線發(fā)送占用指示信號時將蓄電池充滿所需用的剩余充電時間無線發(fā)送給遠端的充電系統(tǒng)管理服務器；其中，凌陽spce061a芯片還與ad轉換器的輸出端、定時器和充電控制設備分別連接，基于ad轉換器和定時器的輸出確定實時電壓數(shù)據(jù)的每秒增量，當每秒增量為負值時，控制充電控制設備以切斷對充電插座的充電供應。
更具體地，在所述電動汽車智能充電系統(tǒng)中，所述充電系統(tǒng)還包括：路燈狀態(tài)檢測設備，用于采集路燈燈管的各種工作狀態(tài)。
更具體地，在所述電動汽車智能充電系統(tǒng)中：路燈狀態(tài)檢測設備與燈管驅動設備集成在一塊集成電路板上。
更具體地，在所述電動汽車智能充電系統(tǒng)中：無線通信接口為gprs通信接口。
更具體地，在所述電動汽車智能充電系統(tǒng)中：采用凌陽spce061a芯片內(nèi)置的計時單元替換定時器。
附圖說明
以下將結合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中：
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的電動汽車智能充電系統(tǒng)的結構方框圖。
附圖標記：1路燈燈管；2電動車充電電壓檢測設備；3充電系統(tǒng)導航數(shù)據(jù)采集設備
具體實施方式
下面將參照附圖對本發(fā)明的電動汽車智能充電系統(tǒng)的實施方案進行 詳細說明。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車進入了千家萬戶。汽車在為人們帶來便利的同時也引出不少難題。首先，使用傳統(tǒng)能源的汽車尾氣排放過多，給城市帶來了大氣污染，極端情況下會造成pm2.5和pm5的霧霾天氣，其次，使用傳統(tǒng)能源的汽車帶來一定的噪聲問題，給附近城市居民帶來不小的困擾，再次，使用傳統(tǒng)能源的汽車由于自身結構的問題，例如發(fā)動機本身要占據(jù)一定空間，導致單個汽車體積較大，為城市的停車場帶來挑戰(zhàn)；以及還能造成能源耗盡以及城市擁堵問題。如何克服傳統(tǒng)能源汽車給城市帶來的各種危機，是城市管理者和汽車研發(fā)者探討的焦點。
新能源純電動汽車作為傳統(tǒng)能源汽車的替代方案，越來越受到人們的關注，世界各國在電動汽車領域的競爭也愈演愈烈。目前，電動車輛發(fā)展的瓶頸除了在于電動車輛的一些技術難點，更重要的是缺乏便利的充電網(wǎng)絡和充電終端。在充電終端沒有廣泛布局在各個城市內(nèi)，以及充電終端本身充電效率低下的情況下，電動汽車的用戶在駕駛時總是需要關注剩余電量，擔心出現(xiàn)電力耗盡而擱淺在道路上的尷尬情況發(fā)生。
當前，為了適應電動汽車的發(fā)展速度，在一些大中型城市，各家電力公司也對充電網(wǎng)絡進行一定的布局，在繁華地段或者經(jīng)過調(diào)研確定電動汽車出現(xiàn)頻繁的地段，增加充電終端的數(shù)量，在一定程度上緩解了電動汽車充電難的技術問題，同時，對于擁有私家車位的城市居民，政府也鼓勵他們在私家車位上建立自己的充電終端，從而保證自家電動汽車在出發(fā)前電力充足。然而，上述方式無法從根本上解決電動汽車充電難的問題，充電終端的分布和數(shù)量都無法滿足活躍在城市各個大中小道路上的電動汽車的迫切需求。
同時，當前的充電終端需要占據(jù)新的公共資源，使得城市原本有限的公共空間更加捉襟見肘；而且，當前的充電終端的結構單一，功能簡單，例如缺乏充滿電后的自動斷開功能，無法滿足電動汽車用戶日益增長的多元化需求。
為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種電動汽車智能充電系統(tǒng)，能夠分布在城市的每一條道路上，由于充電終端數(shù)量眾多而城市公共空間非常有限，需要具有新的分布模式的充電終端能夠不過多占用城市公共空間， 同時能夠完善自身的內(nèi)部結構，提高自身的充電效率，豐富自身的輔助功能。
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的電動汽車智能充電系統(tǒng)的結構方框圖，所述充電系統(tǒng)包括路燈燈管、電動車充電電壓檢測設備和充電系統(tǒng)導航數(shù)據(jù)采集設備，路燈燈管用于提供照明功能，電動車充電電壓檢測設備用于檢測電動車的充電電壓，充電系統(tǒng)導航數(shù)據(jù)采集設備用于充電系統(tǒng)的導航信息，充電系統(tǒng)的導航信息用于為附近電動車的充電導航提供參考數(shù)據(jù)。
接著，繼續(xù)對本發(fā)明的電動汽車智能充電系統(tǒng)的具體結構進行進一步的說明。
所述充電系統(tǒng)包括：定時器，用于提供計時數(shù)據(jù)；第一電阻，一端與電動車的蓄電池的充電正端連接；測量互感器，二次側負端與電動車的蓄電池的充電負端連接，二次側正端與第一電阻的另一端連接；第二電阻，一端與測量互感器的一次側負端連接，另一端與測量互感器的一次側正端連接；第三電阻，一端與測量互感器的一次側正端連接；第四電阻，一端與第三電阻的另一端連接，另一端與運算放大器的輸出端連接。
所述充電系統(tǒng)包括：運算放大器，輸入負端與第三電阻的另一端連接，輸入正端與測量互感器的一次側負端連接，輸入正端接入一個正的參考電壓；ad轉換器，輸入端與運算放大器的輸出端連接，輸出端即測量的實時電壓數(shù)據(jù)；充電控制設備，與充電插座連接，用于切斷或恢復對充電插座的充電供應。
所述充電系統(tǒng)包括：剩余充電時間檢測儀，與充電系統(tǒng)上正充電的電動車的蓄電池連接，用于基于蓄電池的當前電量確定充電系統(tǒng)將蓄電池充滿所需用的剩余充電時間；空閑狀態(tài)檢測儀，與充電系統(tǒng)的充電插座連接，用于確定充電系統(tǒng)是否處于空閑狀態(tài)，相應地，發(fā)送空閑指示信號或占用指示信號。
所述充電系統(tǒng)包括：gps定位儀，設置在充電系統(tǒng)上，用于接收gps衛(wèi)星發(fā)送的、充電系統(tǒng)的gps位置；無線通信接口，設置在充電系統(tǒng)上，用于與遠端的充電系統(tǒng)管理服務器建立雙向無線通信鏈路。
一體化結構，包括路燈燈管、燈管驅動設備、振動傳感設備、充電插 座、過壓保護設備、過流保護設備、計量收費設備、市電輸入接口、整流設備、穩(wěn)壓設備、變壓設備和凌陽spce061a芯片。
市電輸入接口用于接入220v市政交流電；整流設備與市電輸入接口連接，用于將220v市政交流電整流為直流電；穩(wěn)壓設備與整流設備連接，用于對直流電進行穩(wěn)壓處理；變壓設備與穩(wěn)壓設備連接，用于對穩(wěn)壓后的直流電進行變壓處理以獲得路燈燈管所需要的工作電壓；充電插座與變壓設備連接，用于與電動車的充電插頭連接，對電動車的電池進行充電。
過壓保護設備與充電插座連接，用于為充電插座的充電電壓提供過壓保護；過流保護設備與充電插座連接，用于為充電插座的充電電流提供過流保護；計量收費設備與充電插座連接，用于基于充電插座的充電電量確定向電動車用戶請求的充電費用。
振動傳感設備用于檢測附近的音量大小，以確定是否向燈管驅動設備發(fā)送打開控制信號或關閉控制信號；燈管驅動設備與振動傳感設備和路燈燈管分別連接，用于向路燈燈管發(fā)送打開控制信號或關閉控制信號以控制路燈燈管的打開或關閉。
凌陽spce061a芯片與剩余充電時間檢測儀、空閑狀態(tài)檢測儀、gps定位儀和無線通信接口分別連接，將充電系統(tǒng)的gps位置無線發(fā)送給遠端的充電系統(tǒng)管理服務器，還將空閑指示信號或占用指示信號無線發(fā)送給遠端的充電系統(tǒng)管理服務器，以及在無線發(fā)送占用指示信號時將蓄電池充滿所需用的剩余充電時間無線發(fā)送給遠端的充電系統(tǒng)管理服務器。
其中，凌陽spce061a芯片還與ad轉換器的輸出端、定時器和充電控制設備分別連接，基于ad轉換器和定時器的輸出確定實時電壓數(shù)據(jù)的每秒增量，當每秒增量為負值時，控制充電控制設備以切斷對充電插座的充電供應。
可選地，在所述電動汽車智能充電系統(tǒng)中，所述充電系統(tǒng)還包括：路燈狀態(tài)檢測設備，用于采集路燈燈管的各種工作狀態(tài)；路燈狀態(tài)檢測設備與燈管驅動設備集成在一塊集成電路板上；無線通信接口為gprs通信接口；以及可以采用凌陽spce061a芯片內(nèi)置的計時單元替換定時器。
另外，模數(shù)轉換器即a/d轉換器，或簡稱adc，通常是指一個將模擬信號轉變?yōu)閿?shù)字信號的電子元件。通常的模數(shù)轉換器是將一個輸入電壓 信號轉換為一個輸出的數(shù)字信號。由于數(shù)字信號本身不具有實際意義，僅僅表示一個相對大小。故任何一個模數(shù)轉換器都需要一個參考模擬量作為轉換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉換信號大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號相對于參考信號的大小。
模擬數(shù)字轉換器的分辨率是指，對于允許范圍內(nèi)的模擬信號，它能輸出離散數(shù)字信號值的個數(shù)。這些信號值通常用二進制數(shù)來存儲，因此分辨率經(jīng)常用比特作為單位，且這些離散值的個數(shù)是2的冪指數(shù)。例如，一個具有8位分辨率的模擬數(shù)字轉換器可以將模擬信號編碼成256個不同的離散值(因為2^8＝256)，從0到255(即無符號整數(shù))或從-128到127(即帶符號整數(shù))，至于使用哪一種，則取決于具體的應用。
采用本發(fā)明的電動汽車智能充電系統(tǒng)，針對現(xiàn)有技術充電系統(tǒng)無法滿足城市各條道路上的電動汽車用戶的需求的技術問題，首先，以道路旁邊的路燈為搭載平臺，每一個路燈上設置一個充電系統(tǒng)，以方便附近電動汽車的充電；其次，對現(xiàn)有充電系統(tǒng)的內(nèi)部結構進行優(yōu)化，提高其充電效率；最后，在現(xiàn)有充電系統(tǒng)上增加多個功能模塊，例如導航信息上傳模塊、充電狀態(tài)上傳模塊以及充滿斷開模塊，從而滿足了城市電動汽車管理者和使用者的各種需求。
可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。