本發(fā)明涉及充電樁領(lǐng)域，尤其涉及一種無線路燈充電樁。

背景技術(shù)：

當(dāng)今世界正在著手一項造福各國人民的偉大工程——就是一帶一路，隨著一帶一路的實施，新能源汽車、電瓶三輪車、電瓶自行車、無線風(fēng)電路燈、無線充電樁必將應(yīng)運而生，成為人類下一個開發(fā)應(yīng)用的重要目標(biāo)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，路燈或充電樁電源采用市電供應(yīng)，對于一帶一路來說，沿路需要鋪設(shè)漫長的電纜線，各站需要設(shè)置變壓器才能保證沿路正常供電，不僅要耗費巨大的財力物力和現(xiàn)有的電力資源，而且很難具備足涉及萬水千山、崇山峻嶺的發(fā)展中國家窮困地區(qū)缺乏電力資源供電的實際條件。

現(xiàn)有技術(shù)中的風(fēng)電路燈，大多數(shù)采用水平風(fēng)向的風(fēng)葉發(fā)電，水平風(fēng)葉發(fā)電機(jī)容易傷害飛鳥動物，為世界動物保護(hù)組織不容許，同時水平風(fēng)力發(fā)電機(jī)自身缺陷是：占空比大、造價高、噪音大、沒有良好的避雷保護(hù)，損壞率高、安全性能差、維修成本大，不符合一帶一路工程的實際情況和具體要求。

現(xiàn)有技術(shù)中還有一種垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈風(fēng)力發(fā)電機(jī)，不足之區(qū)在于制造多磁極超低速發(fā)電機(jī)或較大功率發(fā)電機(jī)時直徑必須很大，直徑太大的發(fā)電機(jī)限制了垂直軸外轉(zhuǎn)子永磁無鐵芯線圈風(fēng)力發(fā)電機(jī)的生成和發(fā)展。

現(xiàn)有技術(shù)的路燈幾乎都沒有安裝電瓶車充電樁或無線攝像頭，沒有借道WiFi免費的國際無線電通道，通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的方式視頻監(jiān)控和傳遞風(fēng)力發(fā)電路燈充電樁的運行情況，及時解決設(shè)備安保檢查、故障維修等具體問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種無線路燈充電樁，一方面，將原本獨立分布在城市各個公共區(qū)間內(nèi)的充電樁設(shè)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(shù)中的充電樁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高充電樁的充電效率，增加充電樁的充完電后的自動斷開功能，增加導(dǎo)航信息的上傳功能以及增加充電樁充電狀態(tài)上傳功能。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種無線路燈充電樁，所述充電樁包括路燈燈管、電動車充電電壓檢測設(shè)備和充電樁導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集設(shè)備，路燈燈管用于提供照明功能，電動車充電電壓檢測設(shè)備用于檢測電動車的充電電壓，充電樁導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集設(shè)備用于充電樁的導(dǎo)航信息，充電樁的導(dǎo)航信息用于為附近電動車的充電導(dǎo)航提供參考數(shù)據(jù)。

更具體地，在所述無線路燈充電樁中，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(cè)負(fù)端與電動車的蓄電池的充電負(fù)端連接，二次側(cè)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(cè)負(fù)端連接，另一端與測量互感器的一次側(cè)正端連接；第三電阻，一端與測量互感器的一次側(cè)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(fù)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(cè)負(fù)端連接，輸入正端接入一個正的參考電壓；AD轉(zhuǎn)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(shè)備，與充電插座連接，用于切斷或恢復(fù)對充電插座的充電供應(yīng)；剩余充電時間檢測儀，與充電樁上正充電的電動車的蓄電池連接，用于基于蓄電池的當(dāng)前電量確定充電樁將蓄電池充滿所需用的剩余充電時間；空閑狀態(tài)檢測儀，與充電樁的充電插座連接，用于確定充電樁是否處于空閑狀態(tài)，相應(yīng)地，發(fā)送空閑指示信號或占用指示信號；GPS定位儀，設(shè)置在充電樁上，用于接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的、充電樁的GPS位置；無線通信接口，設(shè)置在充電樁上，用于與遠(yuǎn)端的充電樁管理服務(wù)器建立雙向無 線通信鏈路；一體化結(jié)構(gòu)，包括路燈燈管、燈管驅(qū)動設(shè)備、振動傳感設(shè)備、充電插座、過壓保護(hù)設(shè)備、過流保護(hù)設(shè)備、計量收費設(shè)備、市電輸入接口、整流設(shè)備、穩(wěn)壓設(shè)備、變壓設(shè)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(shè)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(shè)備與整流設(shè)備連接，用于對直流電進(jìn)行穩(wěn)壓處理；變壓設(shè)備與穩(wěn)壓設(shè)備連接，用于對穩(wěn)壓后的直流電進(jìn)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(shè)備連接，用于與電動車的充電插頭連接，對電動車的電池進(jìn)行充電；過壓保護(hù)設(shè)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(hù)；過流保護(hù)設(shè)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(hù)；計量收費設(shè)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(shè)備用于檢測附近的音量大小，以確定是否向燈管驅(qū)動設(shè)備發(fā)送打開控制信號或關(guān)閉控制信號；燈管驅(qū)動設(shè)備與振動傳感設(shè)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(guān)閉控制信號以控制路燈燈管的打開或關(guān)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，將充電樁的GPS位置無線發(fā)送給遠(yuǎn)端的充電樁管理服務(wù)器，還將空閑指示信號或占用指示信號無線發(fā)送給遠(yuǎn)端的充電樁管理服務(wù)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(yuǎn)端的充電樁管理服務(wù)器；其中，凌陽SPCE061A芯片還與AD轉(zhuǎn)換器的輸出端、定時器和充電控制設(shè)備分別連接，基于AD轉(zhuǎn)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(dāng)每秒增量為負(fù)值時，控制充電控制設(shè)備以切斷對充電插座的充電供應(yīng)。

更具體地，在所述無線路燈充電樁中，所述充電樁還包括：路燈狀態(tài)檢測設(shè)備，用于采集路燈燈管的各種工作狀態(tài)。

更具體地，在所述無線路燈充電樁中：路燈狀態(tài)檢測設(shè)備與燈管驅(qū)動設(shè)備集成在一塊集成電路板上。

更具體地，在所述無線路燈充電樁中：無線通信接口為GPRS通信接口。

更具體地，在所述無線路燈充電樁中：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(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進(jìn)行描述，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的無線路燈充電樁的結(jié)構(gòu)方框圖。

附圖標(biāo)記：1路燈燈管；2電動車充電電壓檢測設(shè)備；3充電樁導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集設(shè)備

具體實施方式

下面將參照附圖對本發(fā)明的無線路燈充電樁的實施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車進(jìn)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(jié)構(gòu)的問題，例如發(fā)動機(jī)本身要占據(jù)一定空間，導(dǎo)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(jī)，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(guān)注，世界各國在電動汽車領(lǐng)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(shù)難點，更重要的是缺乏便利的充電網(wǎng)絡(luò)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(guān)注剩余電量，擔(dān)心出現(xiàn)電力耗盡而擱淺在道路上的尷尬情況發(fā)生。

當(dāng)前，為了適應(yīng)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(luò)進(jìn)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(shù)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(dāng)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(dāng)前的充電終端的結(jié)構(gòu)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)明搭建了一種無線路燈充電樁，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(jié)構(gòu)，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)明實施方案示出的無線路燈充電樁的結(jié)構(gòu)方框圖，所述充電樁包括路燈燈管、電動車充電電壓檢測設(shè)備和充電樁導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集設(shè)備，路燈燈管用于提供照明功能，電動車充電電壓檢測設(shè)備用于檢測電動車的充電電壓，充電樁導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集設(shè)備用于充電樁的導(dǎo)航信息，充電樁的導(dǎo)航信息用于為附近電動車的充電導(dǎo)航提供參考數(shù)據(jù)。

接著，繼續(xù)對本發(fā)明的無線路燈充電樁的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

所述充電樁包括：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(cè)負(fù)端與電動車的蓄電池的充電負(fù)端連接，二次側(cè)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(cè)負(fù)端連接，另一端與測量互感器的一次側(cè)正端連接；第三電阻，一端與測量互感器的一次側(cè)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。

所述充電樁包括：運算放大器，輸入負(fù)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(cè)負(fù)端連接，輸入正端接入一個正的參考電壓；AD轉(zhuǎn)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(shè)備，與充電插座連接，用于切斷或恢復(fù)對充電插座的充電供應(yīng)。

所述充電樁包括：剩余充電時間檢測儀，與充電樁上正充電的電動車 的蓄電池連接，用于基于蓄電池的當(dāng)前電量確定充電樁將蓄電池充滿所需用的剩余充電時間；空閑狀態(tài)檢測儀，與充電樁的充電插座連接，用于確定充電樁是否處于空閑狀態(tài)，相應(yīng)地，發(fā)送空閑指示信號或占用指示信號。

所述充電樁包括：GPS定位儀，設(shè)置在充電樁上，用于接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的、充電樁的GPS位置；無線通信接口，設(shè)置在充電樁上，用于與遠(yuǎn)端的充電樁管理服務(wù)器建立雙向無線通信鏈路。

一體化結(jié)構(gòu)，包括路燈燈管、燈管驅(qū)動設(shè)備、振動傳感設(shè)備、充電插座、過壓保護(hù)設(shè)備、過流保護(hù)設(shè)備、計量收費設(shè)備、市電輸入接口、整流設(shè)備、穩(wěn)壓設(shè)備、變壓設(shè)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(shè)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(shè)備與整流設(shè)備連接，用于對直流電進(jìn)行穩(wěn)壓處理；變壓設(shè)備與穩(wěn)壓設(shè)備連接，用于對穩(wěn)壓后的直流電進(jìn)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(shè)備連接，用于與電動車的充電插頭連接，對電動車的電池進(jìn)行充電。

過壓保護(hù)設(shè)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(hù)；過流保護(hù)設(shè)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(hù)；計量收費設(shè)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(shè)備用于檢測附近的音量大小，以確定是否向燈管驅(qū)動設(shè)備發(fā)送打開控制信號或關(guān)閉控制信號；燈管驅(qū)動設(shè)備與振動傳感設(shè)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(guān)閉控制信號以控制路燈燈管的打開或關(guān)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，將充電樁的GPS位置無線發(fā)送給遠(yuǎn)端的充電樁管理服務(wù)器，還將空閑指示信號或占用指示信號無線發(fā)送給遠(yuǎn)端的充電樁管理服務(wù)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(yuǎn)端的充電樁管理服務(wù)器。

其中，凌陽SPCE061A芯片還與AD轉(zhuǎn)換器的輸出端、定時器和充電控制設(shè)備分別連接，基于AD轉(zhuǎn)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(dāng)每秒增量為負(fù)值時，控制充電控制設(shè)備以切斷對充電插座的 充電供應(yīng)。

可選地，在所述無線路燈充電樁中，所述充電樁還包括：路燈狀態(tài)檢測設(shè)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(shè)備與燈管驅(qū)動設(shè)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(zhuǎn)換器即A/D轉(zhuǎn)換器，或簡稱ADC，通常是指一個將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號的電子元件。通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個輸入電壓信號轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器都需要一個參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)，比較常見的參考標(biāo)準(zhǔn)為最大的可轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jìn)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(zhuǎn)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(yīng)用。

采用本發(fā)明的無線路燈充電樁，針對現(xiàn)有技術(shù)充電樁無法滿足城市各條道路上的電動汽車用戶的需求的技術(shù)問題，首先，以道路旁邊的路燈為搭載平臺，每一個路燈上設(shè)置一個充電樁，以方便附近電動汽車的充電；其次，對現(xiàn)有充電樁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高其充電效率；最后，在現(xiàn)有充電樁上增加多個功能模塊，例如導(dǎo)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(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)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(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)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(shù)方案保護(hù)的 范圍內(nèi)。