多功能電動(dòng)汽車交流充電樁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及交流充電粧領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能電動(dòng)汽車交流充電粧。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。但直流電動(dòng)機(jī)由于存在換向火花，功率小、效率低，維護(hù)保養(yǎng)工作量大；隨著電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，勢(shì)必逐漸被直流無刷電動(dòng)機(jī)(BLDCM)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SRM)和交流異步電動(dòng)機(jī)所取代，如無外殼盤式軸向磁場(chǎng)直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)。
[0003]電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置是為電動(dòng)汽車的變速和方向變換等設(shè)置的，其作用是控制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流，完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制。
[0004]早期的電動(dòng)汽車上，直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速采用串接電阻或改變電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)線圈的匝數(shù)來實(shí)現(xiàn)。因其調(diào)速是有級(jí)的，且會(huì)產(chǎn)生附加的能量消耗或使用電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)已很少采用。應(yīng)用較廣泛的是晶閘管斬波調(diào)速，通過均勻地改變電動(dòng)機(jī)的端電壓，控制電動(dòng)機(jī)的電流，來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速。在電子電力技術(shù)的不斷發(fā)展中，他也逐漸被其他電力晶體管(如GT0、M0SFET、BTR及IGBT等)斬波調(diào)速裝置所取代。從技術(shù)的發(fā)展來看，伴隨著新型驅(qū)動(dòng)電機(jī)的應(yīng)用，電動(dòng)汽車的調(diào)速控制轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髂孀兗夹g(shù)的應(yīng)用，將成為必然的趨勢(shì)。
[0005]在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的旋向變換控制中，直流電動(dòng)機(jī)依靠接觸器改變電樞或磁場(chǎng)的電流方向，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的旋向變換，這使得電路復(fù)雜、可靠性降低。當(dāng)采用交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的改變只需變換磁場(chǎng)三相電流的相序即可，可使控制電路簡(jiǎn)化。此外，采用交流電動(dòng)機(jī)及其變頻調(diào)速控制技術(shù)，使電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收控制更加方便，控制電路更加簡(jiǎn)單。
[0006]在交流電動(dòng)汽車的發(fā)展過程中，限制其大規(guī)模使用的瓶頸之一在于配套的充電設(shè)備無法滿足交流電動(dòng)汽車的需求。對(duì)交流電動(dòng)汽車進(jìn)行充電的設(shè)備為交流充電粧，由于電動(dòng)汽車行駛在各條道路上，每一條道路都可能存在即將耗盡電力的電動(dòng)汽車，因此，實(shí)際上電動(dòng)汽車對(duì)交流充電粧的需求應(yīng)該是鋪設(shè)在每條道路附近。
[0007]然而，如果電動(dòng)汽車的管理者或推廣者如果真正將交流充電粧設(shè)置在每條道路附近，則對(duì)城市公共空間的占據(jù)量是一個(gè)龐大的數(shù)字，影響其他公共設(shè)備的安置，也給車輛和行人帶來不便，同時(shí)，大量的交流充電粧的鋪設(shè)也耗費(fèi)大量運(yùn)營成本，實(shí)際上在運(yùn)行中，很可能導(dǎo)致不少交流充電粧無電動(dòng)汽車充電但仍然24小時(shí)開啟的耗電現(xiàn)象發(fā)生。
[0008]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏均衡電動(dòng)汽車需求和節(jié)省運(yùn)營成本的具體設(shè)備，而且，現(xiàn)有技術(shù)中的交流充電粧充電結(jié)構(gòu)落后，除了充電，很少有其他輔助功能，從而導(dǎo)致了交流充電粧的充電效率低下，無法滿足電動(dòng)汽車用戶的日益增長的各種需求。
[0009]因此，需要一種新型交流充電粧，能夠?yàn)榻鉀Q均衡電動(dòng)汽車需求和節(jié)省運(yùn)營成本提供有價(jià)值的參考數(shù)據(jù)，為城市電動(dòng)汽車管理者或推廣者解決這一難題的契機(jī)，同時(shí)為能夠根據(jù)附近道路的電動(dòng)汽車數(shù)量決定是否開啟電動(dòng)粧提供準(zhǔn)確的依據(jù)，而且能夠改良自身結(jié)構(gòu)，提高自身的各方面的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種多功能電動(dòng)汽車交流充電粧，搭建交流充電粧主體作為硬件平臺(tái)，所述交流充電粧主體為優(yōu)化后的充電設(shè)備，采用電動(dòng)汽車識(shí)別設(shè)備和紅外線傳感陣列分別對(duì)附近的電動(dòng)汽車數(shù)量和汽車總量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，隨后，通過顯示設(shè)備對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行本地顯示，從而為交流電動(dòng)粧的管理者決定是否將所述交流充電粧進(jìn)入睡眠模式以節(jié)省能源，或者決定是否需要增減交流充電粧的數(shù)量，提供更有價(jià)值的參考數(shù)據(jù)，避免電動(dòng)汽車無電可充或浪費(fèi)電力能源的情況發(fā)生。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種多功能電動(dòng)汽車交流充電粧，所述充電粧包括計(jì)時(shí)器、FLASH存儲(chǔ)芯片、充電粧主體結(jié)構(gòu)、AT89C51芯片、電動(dòng)汽車識(shí)別設(shè)備和紅外線傳感陣列，充電粧主體結(jié)構(gòu)用于對(duì)電動(dòng)汽車的電池組進(jìn)行充電，紅外線傳感陣列用于檢測(cè)附近道路是否有汽車通過，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)芯片和電動(dòng)汽車識(shí)別設(shè)備用于識(shí)別通過汽車是否為電動(dòng)汽車，AT89C51芯片與充電粧主體結(jié)構(gòu)、計(jì)時(shí)器、液晶顯示屏、電動(dòng)汽車識(shí)別設(shè)備和紅外線傳感陣列分別連接。
[0012]更具體地，在所述多功能電動(dòng)汽車交流充電粧中，包括:計(jì)時(shí)器，用于實(shí)時(shí)發(fā)送計(jì)時(shí)信號(hào);液晶顯示屏，與AT89C51芯片連接，用于實(shí)時(shí)顯示汽車數(shù)量、電動(dòng)汽車數(shù)量和非電動(dòng)汽車數(shù)量;充電粧主體結(jié)構(gòu)，設(shè)置在機(jī)柜內(nèi)，包括市電連接接口、散熱片、電源分流設(shè)備、溫度檢測(cè)設(shè)備、交流雙向可控硅、計(jì)量設(shè)備、電源轉(zhuǎn)換設(shè)備、收費(fèi)設(shè)備、充電插座和觸摸顯示設(shè)備;市電連接接口與市電線路連接，用于接收并輸出交流電；電源分流設(shè)備與市電連接接口連接，包括空氣開關(guān)、漏電保護(hù)器和分流端子排，空氣開關(guān)與市電連接接口連接，漏電保護(hù)器與空氣開關(guān)連接，分流端子排與漏電保護(hù)器連接，分流端子排與電源轉(zhuǎn)換設(shè)備連接;交流雙向可控硅為一可控開關(guān)器件，設(shè)置在電源分流設(shè)備和計(jì)量設(shè)備之間，與AT89C51芯片連接，用于在AT89C51芯片的控制下，控制自身輸入端和輸出端的連接和斷開;溫度檢測(cè)設(shè)備設(shè)置在散熱片上，與AT89C51芯片連接，用于檢測(cè)機(jī)柜內(nèi)部溫度并將機(jī)柜內(nèi)部溫度發(fā)送給AT89C51芯片，以為AT89C51芯片對(duì)交流雙向可控硅的控制提供參考信號(hào)；電源轉(zhuǎn)換設(shè)備與市電連接接口連接，將市電連接接口輸入的交流電進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以分別為AT89C51芯片、收費(fèi)設(shè)備和觸摸顯示設(shè)備提供電力供應(yīng);AT89C51芯片，與收費(fèi)設(shè)備、觸摸顯示設(shè)備和計(jì)量設(shè)備分別連接，用于基于計(jì)量設(shè)備輸出的電量數(shù)額確定收費(fèi)金額，將收費(fèi)金額發(fā)送給收費(fèi)設(shè)備以為電動(dòng)汽車用戶提供交費(fèi)接口，觸摸顯示設(shè)備用于為電動(dòng)汽車用戶提供的人機(jī)交互接口；紅外線傳感陣列，水平設(shè)置在充電粧附近道路位置，由多個(gè)紅外線傳感單元組成，根據(jù)同時(shí)被觸發(fā)的紅外線傳感單元的數(shù)量確定充電粧附近道路是否存在汽車行駛通過，當(dāng)確定存在汽車行駛通過時(shí)發(fā)出汽車通過信號(hào)，其中，紅外線傳感陣列的水平寬度大于等于最長汽車的長度，多個(gè)紅外線傳感單元為等間隔均勻分布;FLASH存儲(chǔ)芯片，預(yù)先存儲(chǔ)了黑白閾值和像素?cái)?shù)閾值，所述黑白閾值用于對(duì)圖像執(zhí)行二值化處理，所述FLASH存儲(chǔ)芯片還預(yù)先存儲(chǔ)了多個(gè)灰度化電動(dòng)汽車形狀模版，每一個(gè)灰度化電動(dòng)汽車形狀模版為對(duì)不同類型的基準(zhǔn)電動(dòng)汽車進(jìn)行拍攝所得到的電動(dòng)汽車圖像執(zhí)行灰度化處理而獲得;CCD圖像采集設(shè)備，用于對(duì)充電粧附近道路進(jìn)行拍攝，以獲得附近道路圖像；電動(dòng)汽車識(shí)別設(shè)備，與CCD圖像采集設(shè)備和FLASH存儲(chǔ)芯片分別連接，包括灰度化處理子設(shè)備、圖像預(yù)處理子設(shè)備、二值化處理子設(shè)備、列邊緣檢測(cè)子設(shè)備、行邊緣檢測(cè)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備，所述灰度化處理子設(shè)備與所述CCD圖像采集設(shè)備連接，以對(duì)所述附近道路圖像執(zhí)行灰度化處理以獲得灰度化道路圖像;所述圖像預(yù)處理子設(shè)備與所述灰度化處理子設(shè)備連接，以對(duì)所述灰度化道路圖像依次執(zhí)行對(duì)比度增強(qiáng)和基于7 X 7像素窗口的中值濾波，以獲得預(yù)處理道路圖像;所述二值化處理子設(shè)備與所述圖像預(yù)處理子設(shè)備和所述FLASH存儲(chǔ)芯片分別連接，將所述預(yù)處理道路圖像的每一個(gè)像素的灰度值與所述黑白閾值分別比較，當(dāng)像素的灰度值大于所述黑白閾值時(shí)，將像素記為白色像素，當(dāng)像素的灰度值小于所述黑白閾值時(shí)，將像素記為黑色像素，從而獲得二值化道路圖像;所述列邊緣檢測(cè)子設(shè)備與所述二值化處理子設(shè)備和所述FLASH存儲(chǔ)芯片分別連接，用于對(duì)所述二值化道路圖像，計(jì)算每列黑色像素的數(shù)目，將黑色像素的數(shù)目大于等于所述像素?cái)?shù)閾值的列記為邊緣列;所述行邊緣檢測(cè)子設(shè)備與所述二值化處理子設(shè)備和所述FLASH存儲(chǔ)芯片分別連接，用于對(duì)所述二值化道路圖像，計(jì)算每行黑色像素的數(shù)目，將黑色像素的數(shù)目大于等于所述像素?cái)?shù)閾值的行記為邊緣行;所述目標(biāo)分割子設(shè)備與所述列邊緣檢測(cè)子設(shè)備和所述行邊緣檢測(cè)子設(shè)備分別連接，將邊緣列和邊緣行交織的區(qū)域作為目標(biāo)存在區(qū)域，并從所述二值化道路圖像中分割出所述目標(biāo)存在區(qū)域以作為目標(biāo)子圖像輸出；所述目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備與所述目標(biāo)分割子設(shè)備和所述FLASH存儲(chǔ)芯片分別連接，將所述目標(biāo)子圖像與所述多個(gè)灰度化電動(dòng)汽車形狀模版匹配，匹配成功，則輸出存在電動(dòng)汽車信號(hào)，并輸出對(duì)應(yīng)的電動(dòng)汽車車型，匹配失敗，則輸出不存在電動(dòng)汽車信號(hào)；AT89C51芯片還與計(jì)時(shí)器、電動(dòng)汽車識(shí)別設(shè)備和紅外線傳感陣列分別連接，當(dāng)接收到汽車通過信號(hào)時(shí)，汽車數(shù)量自加I，當(dāng)接收到汽車通過信號(hào)且接收到不存在電動(dòng)汽車信號(hào)時(shí)，非電動(dòng)汽車數(shù)量自加I，電動(dòng)汽車數(shù)量為汽車數(shù)量減去非電動(dòng)汽車數(shù)量，汽車數(shù)量、電動(dòng)汽車數(shù)量和非電動(dòng)汽車數(shù)量每周自動(dòng)清零;其中，充電插座與計(jì)量設(shè)備連接，用于容納電動(dòng)汽車的充電插頭，為電動(dòng)汽車的電池進(jìn)行充電，計(jì)量設(shè)備與交流雙向可控硅連接，用于檢測(cè)經(jīng)過充電插座為電動(dòng)汽車的電池進(jìn)行充電