本發(fā)明涉及充電樁領域，尤其涉及一種無線路燈充電樁。

背景技術：

當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、無線風電路燈、無線充電樁必將應運而生，成為人類下一個開發(fā)應用的重要目標。

在現(xiàn)有技術中，路燈或充電樁電源采用市電供應，對于一帶一路來說，沿路需要鋪設漫長的電纜線，各站需要設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)有技術中的風電路燈，大多數(shù)采用水平風向的風葉發(fā)電，水平風葉發(fā)電機容易傷害飛鳥動物，為世界動物保護組織不容許，同時水平風力發(fā)電機自身缺陷是：占空比大、造價高、噪音大、沒有良好的避雷保護，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)有技術中還有一種垂直軸外轉子永磁無鐵芯線圈風力發(fā)電機，不足之區(qū)在于制造多磁極超低速發(fā)電機或較大功率發(fā)電機時直徑必須很大，直徑太大的發(fā)電機限制了垂直軸外轉子永磁無鐵芯線圈風力發(fā)電機的生成和發(fā)展。

現(xiàn)有技術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、互聯(lián)網的方式視頻監(jiān)控和傳遞風力發(fā)電路燈充電樁的運行情況，及時解決設備安保檢查、故障維修等具體問題。

技術實現(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)間內的充電樁設置在路燈裝置上，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)有技術中的充電樁的內部結構，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備和充電樁導航數(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，充電樁導航數(shù)據(jù)采集設備用于充電樁的導航信息，充電樁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，與充電樁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，設置在充電樁上，用于與遠端的充電樁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，將充電樁的GPS位置無線發(fā)送給遠端的充電樁管理服務器，還將空閑指示信號或占用指示信號無線發(fā)送給遠端的充電樁管理服務器，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)送給遠端的充電樁管理服務器；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，在所述無線路燈充電樁中，所述充電樁還包括：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，在所述無線路燈充電樁中：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)明實施方案示出的無線路燈充電樁的結構方框圖。

附圖標記：1路燈燈管；2電動車充電電壓檢測設備；3充電樁導航數(shù)據(jù)采集設備

具體實施方式

下面將參照附圖對本發(fā)明的無線路燈充電樁的實施方案進行詳細說明。

隨著經濟的發(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絡和充電終端。在充電終端沒有廣泛布局在各個城市內，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絡進行一定的布局，在繁華地段或者經過調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)明實施方案示出的無線路燈充電樁的結構方框圖，所述充電樁包括路燈燈管、電動車充電電壓檢測設備和充電樁導航數(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，充電樁導航數(shù)據(jù)采集設備用于充電樁的導航信息，充電樁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)明的無線路燈充電樁的具體結構進行進一步的說明。

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。

所述充電樁包括：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，設置在充電樁上，用于與遠端的充電樁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，將充電樁的GPS位置無線發(fā)送給遠端的充電樁管理服務器，還將空閑指示信號或占用指示信號無線發(fā)送給遠端的充電樁管理服務器，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)送給遠端的充電樁管理服務器。

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，在所述無線路燈充電樁中，所述充電樁還包括：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)明的無線路燈充電樁，針對現(xiàn)有技術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樁，以方便附近電動汽車的充電；其次，對現(xiàn)有充電樁的內部結構進行優(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。