本實用新型涉及一種充電控制領(lǐng)域，特別涉及一種路燈式汽車充電樁。

背景技術(shù)：

隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，我國石油消耗嚴重依賴進口，石油短缺局面日益加重，同時大量使用石油導(dǎo)致的酸雨、霧霾等大氣污染問題也愈加突出。發(fā)展電動汽車對國家經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護兩方面具有重要意義。但是由于充電樁、充電站等建設(shè)相對滯后，不便導(dǎo)致電動汽車發(fā)展緩慢。致使充電

交流充電樁是一種新型智能電動汽車電源。交流充電樁的安裝對空間有一定要求，目前主要分布于居民小區(qū)、商場、寫字樓等公共停車場或充電站內(nèi)，在城市主干道安裝則需占用一定土地資源，同時需配套供配電設(shè)施。土地資源不足及過高的成本投入土已經(jīng)嚴重制約交流充電樁的發(fā)展。

城市照明路燈供配電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完全覆蓋城市各主干道，如圖1為照明路燈電氣系統(tǒng)圖，在實際應(yīng)用中，照明路燈系統(tǒng)由一個干線和多個路燈支路組成，每一個路燈支路由接觸器、熔絲、高壓鈉燈等元件構(gòu)成，傳統(tǒng)高壓鈉燈一般功率為250W，額定電流為1.13A。城市照明路燈儲備有豐富的土地資源，同時箱式變壓器和電纜等供電配電設(shè)施均齊全。利用充實照明路燈所占據(jù)的土地空間設(shè)置用于充電的汽車充電站，則可以大大節(jié)省充電樁的土地成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種路燈式汽車充電樁，該充分利用路燈燈桿所占據(jù)的空間設(shè)置充電樁，節(jié)省土地資源，同時既不影響城市照明有能夠為電動汽車充電。

本充電樁系統(tǒng)的技術(shù)方案如下：包括交流輸入模塊、交流輸出模塊、控制模塊、路燈供電模塊和路燈，供電電網(wǎng)與交流輸入模塊的輸入端連接，交流輸入模塊的輸出端分別與路燈供電模塊和交流輸出模塊連接，所述的路燈供電模塊與路燈連接，所述的交流輸出電路與汽車充電輸入口，所述的控制模塊分別與路燈供電模塊和交流輸出模塊連接。

所述的交流輸入模塊包括斷路器、漏電保護裝置、智能電表和電源模塊，所述的斷路器與漏電保護裝置連接，所述的漏電保護裝置的輸出端分別與電源模塊、智能電表和路燈供電模塊連接，所述的電源模塊用于將交流電轉(zhuǎn)換為控制模塊的供電電源，所述的智能電表用于測量電量數(shù)據(jù)并與控制模塊通信。

所述的交流輸出模塊包括交流接觸器和充電槍，所述的交流接觸器與充電槍連接，所述的交流接觸器接收控制模塊的控制信號。

所述的路燈供電模塊包括蓄電池、整流電路和穩(wěn)壓模塊，所述的交流輸入模塊的漏電保護裝置輸出至整流模塊，所述的整流模塊與蓄電池連接，所述的蓄電池通過穩(wěn)壓模塊與路燈連接。

所述的控制模塊與光敏傳感器連接，所述的穩(wěn)壓模塊與路燈之間設(shè)置直流接觸器，所述的控制模塊發(fā)出控制信號至直流接觸器。

所述的蓄電池與太陽能電池板連接，所述的太陽能電池板設(shè)置在路燈燈桿頂端。

所述的控制模塊包括刷卡模塊、語音電路、時鐘電路、指示燈、顯示模塊和控制芯片，所述的控制芯片分別與刷卡模塊、語音電路、時鐘電路、指示燈和顯示模塊連接。

所述的控制模塊通過通信模塊或網(wǎng)絡(luò)光纜與服務(wù)器連接。

所述的服務(wù)器與智能終端連接。

本實用新型的優(yōu)點在于：結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用，適合大規(guī)模推廣，能夠很好地規(guī)避充電樁建設(shè)過程中征地難、建設(shè)成本高的問題，對電動汽車的推廣具有極大的幫助。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)路燈供電系統(tǒng)。

圖2為路燈式充電樁的原理框圖。

圖3本實用新型所述的充電樁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖中的附圖標記分別為：1.交流輸入模塊；2.交流輸出模塊；3.路燈供電模塊；4.控制模塊；101.斷路器；102.漏電保護裝置；103.智能電表；104.電源模塊；201.交流接觸器；202.充電槍；301.蓄電池；302.整流電路；303.穩(wěn)壓電路；304.直流接觸器；401.控制芯片；402.顯示模塊；403.刷卡模塊；404.時鐘電路；405.語音模塊；406.指示燈；5.光敏傳感器；6.太陽能電池板

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述。

本實用新型包括交流輸入模塊1、交流輸出模塊2、控制模塊4、路燈供電模塊3和路燈，供電電網(wǎng)與交流輸入模塊1的輸入端連接，交流輸入模塊1的輸出端分別與路燈供電模塊3和交流輸出模塊4連接，路燈供電模塊3與路燈連接，交流輸出模塊4與汽車充電輸入口連接，控制模塊4分別與路燈供電模塊3和交流輸出模塊2連接。220V電壓經(jīng)過交流輸入模塊1與交流輸出模塊2連接，交流輸出模塊2為電動汽車充電，控制模塊4控制交流輸入模塊1輸出端與路燈供電模塊3連接，為路燈供電模塊供電，路燈供電模塊3與路燈連接。控制模塊4用于控制路燈供電模塊3的直流接觸器304，完成控制路燈的連滅?？刂颇K4用于控制交流輸出模塊是否為汽車充電。

交流輸入模塊1包括斷路器101、漏電保護裝置102、智能電表103和電源模塊104，斷路器101與漏電保護裝置102連接，漏電保護裝置102的輸出端分別與電源模塊104、智能電表103和路燈供電模塊3連接，電源模塊104用于將交流電轉(zhuǎn)換為控制模塊7的供電電源，智能電表103用于測量電量數(shù)據(jù)并與控制模塊4通信。斷路器101控制電動汽車交流充電樁供電，斷路器101與急停按鈕連接。漏電保護裝置102在充電樁產(chǎn)生故障而漏電威脅到人員安全時會自動斷開電源輸入從而保護人員的安全。充電樁的充電計量的智能電表采用多功能單相表，電表選用0.5等級的電能表，提供RS485接口，通過讀取電能表的電能值作為充電樁模塊的電能計量值，通過讀取電表電流和電壓值來判斷充電過程中是否出現(xiàn)過流和過壓的情況并加以處理。電能表的RS485接口通過通訊線與控制模塊的通信接口連接，完成獲取電能表的電量以及讀取電壓值電流值存儲于控制模塊中的存儲器中，用于存儲。

交流輸出模塊2包括交流接觸器201和充電槍202，交流接觸器201與充電槍202連接，所述的交流接觸器201接收控制模塊4的控制信號。交流接觸器201用于控制充電樁的電路是否對汽車輸出電壓和電流，交流接觸器201接收控制模塊4的控制信號，根據(jù)控制信號完成開關(guān)操作。當(dāng)充電槍插入并且用戶刷卡成功后充電樁會自動閉合交流接觸器KM1?？刂颇K通過控制引導(dǎo)電路與充電槍插座連接。控制引導(dǎo)電路由一個輸出一個±12V的PWM波形電路和一個AD檢測電路組成。充電接口符合GB/T 20234.2-2015的規(guī)定。

路燈供電模塊3包括蓄電池301、整流電路302和穩(wěn)壓模塊303，交流輸入模塊1的漏電保護裝置102輸出至整流模塊302，整流模塊302與蓄電池301連接，蓄電池301通過穩(wěn)壓模塊303與路燈連接。路燈耐用高壓鈉燈。整個路燈系統(tǒng)采用蓄電池301提供能源，交流電通過整流電路302轉(zhuǎn)換成直流電為蓄電池301充電，蓄電池301通過穩(wěn)壓電路303為路燈提供穩(wěn)定持續(xù)的電壓輸入?？刂颇K4與光敏傳感器5連接，所述的穩(wěn)壓模塊303與路燈之間設(shè)置直流接觸器304，控制模塊4發(fā)出控制信號至直流接觸器304。路燈的開啟采用光敏傳感器5室外環(huán)境的光照信息，當(dāng)光照信息低于某一數(shù)值時給控制模塊發(fā)送信號，控制模塊4接受信號后發(fā)出控制信號至路燈照明電路系統(tǒng)中的直流接觸器304，控制直流接觸器304的閉合，完成照明路燈的開啟閉合。

蓄電池301與太陽能電池板6連接，太陽能電池板6設(shè)置在路燈燈桿頂端。同時采用太陽能電池板6為蓄電池301充電。采用清潔的太陽能可以減少污染，節(jié)省能源，同時為了防止連續(xù)陰雨天氣造成太陽能電池板無法為蓄電池提供充足電源的缺陷，蓄電池還與交流輸入模塊的漏電保護裝置，在漏電保護裝置與整流電路之間設(shè)置有繼電器模塊，在連續(xù)陰雨天可以通過控模塊控制繼電器模塊閉合，采用交流電為蓄電池供電。

控制模塊4包括刷卡模塊403、語音模塊405、時鐘電路404、指示燈406、顯示模塊402和控制芯片401，控制芯片401分別與刷卡模塊403、語音模塊405、時鐘電404路、指示燈406和顯示模塊402連接。刷卡模塊403用于識別卡片信息，完成付費操作。語音模塊405用于給出語音提示。時鐘電路404用于控制模塊中的計時，指示燈用于對系統(tǒng)工作狀態(tài)的指示，顯示模塊402用于顯示整個充電狀態(tài)信息。

控制模塊通4過通信模塊或網(wǎng)絡(luò)光纜與服務(wù)器連接。服務(wù)器與智能終端連接。為了完成遠程付款和遠程數(shù)據(jù)傳輸，控制模塊通過通信模塊或者網(wǎng)絡(luò)光纜與服務(wù)器連接，通過服務(wù)器可以獲取各個路燈式充電樁的狀態(tài)，并能夠通過智能終端如手機獲取服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，如消費憑證信息，可以方便用戶及時獲取自己充電信息。

控制模塊4是路燈式電動汽車交流充電樁的核心，它需要完成交流接觸器的控制、高壓鈉燈照明的控制、歷史數(shù)據(jù)的存儲、樁體內(nèi)的通信(如刷卡模塊的通信、電能表的通信、顯示模塊的通信、等)、與樁體外的通信(如CAN通信、以太網(wǎng)通信)、充電槍連接狀態(tài)的信息采集、照明狀態(tài)的信息采集等?？刂颇K的主芯片選擇STM32微控制器。自帶串口和CAN接口可以方便的外設(shè)進行通信，自帶3個12位AD可以用來檢測槍連接狀態(tài)。充電樁接入220V系統(tǒng)中，斷路器吸合，充電樁部分處于待機狀態(tài)。當(dāng)用戶使用接觸式IC卡啟動充電功能后，將充電槍頭與汽車連接，BMS系統(tǒng)通訊成功。然后用戶選擇自動充滿、定金額、定時間、定電量等四種充電模式，啟動充電，此時交流接觸器KM1吸合。充電過程受控，通訊模塊將充電信息上傳至后臺。當(dāng)停止充電時，交流接觸器斷開。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明新型進行了示例性描述，顯然本發(fā)明新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。