本發(fā)明屬于電動汽車供電領(lǐng)域,尤其涉及一種帶電動汽車無線充電管理功能的智能路燈管理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著石油短缺和霧霾等環(huán)境污染問題的日益加劇,政府出臺一系列政策支持電動汽車的發(fā)展,但是基礎(chǔ)充電設(shè)施建設(shè)的相對滯后,導(dǎo)致電動汽車推廣緩慢。
如果按照傳統(tǒng)加油站形式建設(shè)充電站的話,會帶來不少問題:第一,加油站式的充電設(shè)備不能夠滿足充電需求,若給車輛充滿電需要的時(shí)間反而不直接加油耗費(fèi)的時(shí)間要多的多,通加油站式的充電設(shè)備進(jìn)行充電,快則需要2小時(shí)左右,慢則需要10個(gè)小時(shí)左右,這樣的充電反而效率低下,引起排隊(duì)充電的現(xiàn)象,反而不利于推廣。第二,傳統(tǒng)加油站式的充電站存在安全隱患問題,假如解決了充電站充電時(shí)間長,需要排隊(duì)的問題,采取在充點(diǎn)站為每個(gè)車輛配備一個(gè)位置進(jìn)行充電,在保證盈利的前提下讓每輛電動車都能夠有電可充,考慮到大多數(shù)車主在充電時(shí)候人不會守在車輛旁邊,這就可能導(dǎo)致蓄意破壞充電槍,偷電漏電等意想不到的情況發(fā)生。第三,大規(guī)模建設(shè)充電站就會占用寶貴的土地資源,而很多城市已經(jīng)沒有大片的土地來建設(shè)充電站,而閑置的土地多為城市綠化帶,如果為了建設(shè)充電站征用城市本來就緊張的土地資源,這本身就違背了國家發(fā)展新能源汽車的出發(fā)點(diǎn),反而帶來破壞環(huán)境的影響,并且充電站建設(shè)本身就要滿足“三通一平”(水通、電通、路通,場地平整)的條件,場地選址難度本身就很大,因此土地的因素對建站是致命的,大規(guī)模集中建設(shè)傳統(tǒng)加油站形式充電站是不可行的。
在充電基礎(chǔ)設(shè)施中,最重要的設(shè)備是充電樁,把一個(gè)充電站轉(zhuǎn)化成若干個(gè)充電樁進(jìn)行分布式建設(shè),這樣分布式建設(shè)的充電樁具有占用土地面積少、成本低、建設(shè)周期短等優(yōu)勢,避免了傳統(tǒng)充電站建站的種種缺陷。但是雖然相對于傳統(tǒng)加油站形式的充電站有很多的優(yōu)勢,還是不能完全解決充電樁占用多余土地的問題。
近幾年有相關(guān)的利用路燈、電纜建設(shè)電動汽車充電樁的報(bào)道,但是充電樁全部都是獨(dú)立于路燈系統(tǒng)之外的,利用路燈系統(tǒng)大多鋪設(shè)兩根電纜,將路燈單獨(dú)使用一根電纜,而電動汽車充電樁單獨(dú)使用另一根電纜,這種布線的方式實(shí)際跟路燈并無關(guān)聯(lián),而且這種布線方式中電動汽車充電樁都是有線的,除使用麻煩之外,還存在電氣觸點(diǎn)無法解決防水防潮及觸點(diǎn)老化的問題,而且外露電氣觸點(diǎn)及電纜容易遭到破壞,不易實(shí)現(xiàn)無人值守。
路燈控制系統(tǒng)有很多種方式,但是現(xiàn)有技術(shù)中還沒有帶電動汽車無線充電管理功能的路燈系統(tǒng)。路燈控制系統(tǒng)與充電系統(tǒng)不統(tǒng)一帶來的直接問題就是負(fù)載無法統(tǒng)一控制管理,只能一味的增大變壓器容量,使之能滿足所有路燈和充電樁同時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行,否則就會出現(xiàn)超負(fù)荷而無法解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供的一種帶電動汽車無線充電管理功能的智能路燈管理系統(tǒng),將路燈管理系統(tǒng)和電動汽車無線充電管理系統(tǒng)的完美結(jié)合,為用戶和管理者提供集合了自動充電、自動計(jì)費(fèi)、app支付、云端管理、自動運(yùn)營、遠(yuǎn)程監(jiān)控等全自動功能,全程無人值守的解決方案。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明一種帶電動汽車無線充電管理功能的智能路燈管理系統(tǒng),其特殊之處在于:
所述系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、通過gprs網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行通信的路燈集中控制器、通過電力線與路燈集中控制器進(jìn)行通信的多個(gè)單燈控制器、通過gprs網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行通信的多個(gè)電動汽車無線充電樁,所述路燈集中控制器設(shè)置在變壓器內(nèi),從變壓器引出的電力線鋪設(shè)在路面下,每個(gè)單燈控制器控制一個(gè)燈桿,每個(gè)單燈控制器一端設(shè)置在一個(gè)燈桿內(nèi),另一端均接入電力線,每個(gè)電動汽車無線充電樁均位于每個(gè)單燈控制器對應(yīng)的電力線下方,所述電動汽車無線充電樁為無線充電發(fā)射模塊,電力線與每個(gè)無線充電發(fā)射模塊在物理上無連接。
進(jìn)一步地,所述監(jiān)控中心包括與在無線充電發(fā)射模塊所處區(qū)域的充電現(xiàn)場終端設(shè)備相連的前置機(jī)、為客戶應(yīng)用提供服務(wù)的數(shù)據(jù)服務(wù)器、bs客戶端、移動應(yīng)用軟件;前置機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、bs客戶端、移動應(yīng)用軟件之間通過互聯(lián)網(wǎng)相互通信。
進(jìn)一步地,所述路燈集中控制器內(nèi)設(shè)置有arm處理器,與arm處理器分別進(jìn)行信息交互的gprs模塊,載波模塊i,交流采樣模塊,通過gprs模塊實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心的gprs網(wǎng)絡(luò)通信模式,載波模塊i與單燈控制器之間通過電力線進(jìn)行通信,交流采樣模塊獲取變壓器運(yùn)行數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)時(shí)采集的功率和無線充電發(fā)射模塊開始充電的臺數(shù)和充電功率來智能判斷變壓器負(fù)荷情況,并且做出智能調(diào)整。
進(jìn)一步地,每個(gè)變壓器所在區(qū)域配置一臺路燈集中控制器,路燈集中控制器與監(jiān)控中心之間的通信方式還有cdma或ethernet,通過永久在線、時(shí)段在線、被動激活的任一種來實(shí)現(xiàn)路燈集中控制器與監(jiān)控中心之間的通信。
進(jìn)一步地,路燈集中控制器設(shè)置有485總線通信,在485總線通信擴(kuò)展支路控制、測控模塊、防盜模塊。
進(jìn)一步地,單燈控制器內(nèi)設(shè)置有單片機(jī),與單片機(jī)分別進(jìn)行信息交互的載波模塊b、控制模塊、485通信模塊;載波模塊ii通過電力線與路燈集中控制器通信,接收路燈集中控制器指令或主動上報(bào)運(yùn)行狀態(tài)、故障信息;485通信模塊與無線充電發(fā)射模塊之間通信,將無線充電發(fā)射模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)動態(tài)通過載波模塊ii傳至路燈集中控制器內(nèi)。
進(jìn)一步地,每個(gè)單燈控制器控制對應(yīng)燈桿上的多個(gè)鎮(zhèn)流器,或者控制對應(yīng)燈桿上的多個(gè)燈泡電源,實(shí)現(xiàn)控制燈桿上每個(gè)燈泡的開關(guān)及亮度,監(jiān)測每個(gè)燈泡的狀態(tài)。
進(jìn)一步地,單燈控制器帶485通信接口,與無線充電發(fā)射模塊通信,讀取充電狀態(tài)、電壓、電流、功率等數(shù)據(jù),再通過載波模塊ii上傳至路燈集中控制器。
進(jìn)一步地,無線充電發(fā)射模塊通過云平臺與充電汽車的車主手機(jī)進(jìn)行通信,車主手機(jī)控制無線充電發(fā)射模塊的開啟實(shí)現(xiàn)充電功能,車載系統(tǒng)通過無線通信反饋充電狀態(tài)至車主手機(jī)選擇的無線充電發(fā)射模塊。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益之處在于:本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與城市路燈照明、電動汽車充電樁之間的結(jié)合,通過電力線載波通信技術(shù)以及gprs通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對路燈的智能遠(yuǎn)程控制、亮度調(diào)節(jié)、狀態(tài)采集,遠(yuǎn)程控制燈具的開關(guān)、檢測燈具的工作狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)對路燈高效率、低成本的管理。切實(shí)提高城市照明能效,改善城市照明質(zhì)量。在實(shí)現(xiàn)對路燈智能管理的基礎(chǔ)上增加電動汽車無線充電管理功能,實(shí)現(xiàn)了與路燈智能管理系統(tǒng)的聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一控制管理。本系統(tǒng)則是利用路燈節(jié)能改造的機(jī)會開發(fā)路側(cè)充電樁,可以最大限度利用現(xiàn)有資源,解決征地難、開挖難、電力線路鋪設(shè)難等問題。系統(tǒng)在城市道路路燈節(jié)能改造和實(shí)施路燈管理的同時(shí)利用路燈電纜及控制系統(tǒng),安裝電動汽車無線充電模塊,實(shí)現(xiàn)了用電負(fù)荷的智能分配,也實(shí)現(xiàn)了電動汽車充電管理和收費(fèi)管理的無人值守。電動汽車充電采用無線充電方案使用更便捷、更安全,而且無外露電氣觸點(diǎn)及電纜,更加美觀實(shí)用,加上智能管理系統(tǒng)后實(shí)現(xiàn)了無人管理,更加體現(xiàn)了城市的智能化數(shù)字化。
具體優(yōu)勢體現(xiàn)為以下幾點(diǎn):
1、電動汽車無線充電樁與路燈共用一根電纜,在現(xiàn)有電力線的基礎(chǔ)上解決對電動汽車充電的問題,無需建設(shè)額外的充電站,同時(shí)白天通過單燈控制器關(guān)閉路燈,晚上通過單燈控制器點(diǎn)亮路燈,還可以調(diào)節(jié)指定路燈亮度;
2、電動汽車無線充電樁能更好的適應(yīng)惡劣環(huán)境,無外露的電氣觸點(diǎn),密封性能良好,并且使用更加便捷,電動汽車無線充電沒有外露的連接器,徹底避免漏電、跑電等安全隱患。采用無線充電,可以將電源和變壓器埋在地下,讓電動汽車在停車處或路邊特殊的充電點(diǎn)充電,方便實(shí)現(xiàn)無人值守。
3、統(tǒng)一的管理系統(tǒng)不單單是解決了充電收費(fèi)管理問題,更重要的是做到了負(fù)載的統(tǒng)一調(diào)度管理,在路燈全部點(diǎn)亮的情況下,如果電動汽車無線充電樁運(yùn)行太多,導(dǎo)致變壓器超負(fù)荷時(shí),系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)部分燈光亮度,可在不影響正常照度的情況下降低功耗給電動汽車充電。
由于電動汽車無線充電樁具有無人值守、用戶自助式操作的特點(diǎn),電動汽車無線充電樁需要具備較高的安全等級、友好的操作界面以及智能化的服務(wù)終端,并且需要配置監(jiān)控平臺和運(yùn)營維保團(tuán)隊(duì),這些是無線充電樁需要具備的重要功能。本系統(tǒng)就是路燈管理系統(tǒng)和電動汽車無線充電管理系統(tǒng)的完美結(jié)合,為用戶和管理者提供集合了自動充電、自動計(jì)費(fèi)、app支付、云端管理、自動運(yùn)營、遠(yuǎn)程監(jiān)控等全自動功能,全程無人值守的解決方案。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的監(jiān)控中心連接示意圖。
圖3為本發(fā)明的路燈集中控制器連接示意圖。
圖4為本發(fā)明的單燈控制器連接示意圖。
圖5為本發(fā)明的電動汽車無線充電樁的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖1至5,給出本發(fā)明的具體實(shí)施方式,用來對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
帶電動汽車無線充電管理功能的智能路燈管理系統(tǒng)以無線充電技術(shù)、電力線載波通訊技術(shù)以及gprs通訊技術(shù)為核心,可以實(shí)現(xiàn)對路燈的控制、亮度調(diào)節(jié)、狀態(tài)采集,遠(yuǎn)程控制燈具的開關(guān)、檢測燈具的工作狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)對路燈高效率、低成本的管理。系統(tǒng)又結(jié)合了電動汽車無線充電管理功能,實(shí)現(xiàn)了負(fù)載的統(tǒng)一調(diào)配、統(tǒng)一管理,大大提高電動汽車充電的便利性和實(shí)用性,無線充電相較于傳統(tǒng)的充電樁或充電站充電有許多優(yōu)勢,包括充電設(shè)施的建設(shè),不用征地,不占用地面空間,地表無凸起,干凈整潔;建設(shè)周期短,運(yùn)營成本低,可實(shí)現(xiàn)全無人值守,而傳統(tǒng)的有線樁式充電至少需要1分鐘前期操作;此外,還可對司機(jī)和管理者提供智能手機(jī)app,方便了解車輛、充電位等全方位信息;還可減少單車電池裝載數(shù),降低單車價(jià)格,增加車內(nèi)空間并提高運(yùn)力。本系統(tǒng)的推廣必將助推電動汽車的普及。
如圖1所示,為系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)施例提供的系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、路燈集中控制器、單燈控制器、無線充電發(fā)射模塊、變壓器。路燈集中控制器通過gprs網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行通信,所述路燈集中控制器設(shè)置在變壓器內(nèi),從變壓器引出的電力線鋪設(shè)在路面下,除本實(shí)施例中將路燈集中控制器設(shè)置在變壓器內(nèi),也可將路燈集中控制器設(shè)置在變壓器外部,通過電力線將路燈集中控制器與變壓器相連;在系統(tǒng)中設(shè)置有多個(gè)單燈控制器,每個(gè)單燈控制器控制一個(gè)燈桿,每個(gè)單燈控制器一端設(shè)置在一個(gè)燈桿內(nèi),另一端均接入電力線,每個(gè)單燈控制器通過電力線與路燈集中控制器進(jìn)行通信;在系統(tǒng)中設(shè)置有多個(gè)電動汽車無線充電樁,每個(gè)電動汽車無線充電樁通過gprs網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行通信,每個(gè)電動汽車無線充電樁均位于每個(gè)單燈控制器對應(yīng)的電力線下方,所述電動汽車無線充電樁為無線充電發(fā)射模塊,電力線與每個(gè)無線充電發(fā)射模塊在物理上無連接。
圖2為本發(fā)明的監(jiān)控中心連接示意圖。監(jiān)控中心是整個(gè)路燈監(jiān)控及電動汽車無線充電操作、維護(hù)、處理、統(tǒng)計(jì)、分析和監(jiān)管的中心,通過gprs網(wǎng)絡(luò)與路燈集中控制器通信,下發(fā)維護(hù)或控制指令,查詢測量數(shù)據(jù)或單個(gè)燈桿上的燈泡狀態(tài)。同時(shí)通過gprs網(wǎng)絡(luò)與無線充電發(fā)射模塊通信,監(jiān)控在無線充電發(fā)射模塊區(qū)域的無線充電設(shè)備運(yùn)行及充電狀態(tài),實(shí)現(xiàn)計(jì)量計(jì)費(fèi)等功能,本實(shí)施例中的無線充電設(shè)備為電動汽車。本系統(tǒng)的監(jiān)控中心是采用bs模式,使界面更加美觀、操作更加方便、客戶端免維護(hù)等。配合智能手機(jī)或平板電腦上的移動應(yīng)用軟件,更方便的給系統(tǒng)管理者或者是車主提供相關(guān)的信息或者直接操作控制設(shè)備。
監(jiān)控中心包括前置機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、bs客戶端、移動應(yīng)用軟件,其中各部分在監(jiān)控中心分別發(fā)揮不同的功能。
前置機(jī)是連接充電現(xiàn)場終端設(shè)備、pc機(jī)、筆記本、手機(jī)、平板等的橋梁。主要采用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議處理,進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、轉(zhuǎn)換、分發(fā)。
數(shù)據(jù)服務(wù)器為客戶應(yīng)用提供服務(wù),所提供的服務(wù)是查詢、更新、事務(wù)管理、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制等。按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理所有與系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù),以及對數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改和檢索等管理和控制工作。
bs客戶端:通過pc機(jī)或者筆記本電腦上的瀏覽器來查看、管理現(xiàn)場設(shè)備,操作瀏覽數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)等。按權(quán)限分高級路燈管理員、普通路燈管理員、無線充電管理員、電動汽車個(gè)人用戶等幾類,不同權(quán)限登陸用戶所能進(jìn)行的操作不同。
移動應(yīng)用軟件通過手機(jī)或者平板電腦上來查看、管理現(xiàn)場設(shè)備的軟件,同樣分權(quán)限登陸,按登陸權(quán)限區(qū)別不同的操作。
監(jiān)控中心在其內(nèi)部的各個(gè)模塊的協(xié)調(diào)工作下,實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)測、遠(yuǎn)程控制、故障報(bào)警、防盜報(bào)警、電子地圖、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、檔案管理等功能。
1、運(yùn)行監(jiān)測:監(jiān)控中心不僅可以監(jiān)測每一盞路燈的通斷電狀態(tài)及電壓、電流、功率、亮度等信息,還可以監(jiān)測每一臺無線充電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、電壓、電流、功率、電量,以及每一臺無線充電設(shè)備對應(yīng)的充電狀態(tài)、充電時(shí)間、汽車編號、消耗電量、產(chǎn)生的費(fèi)用等。
2、遠(yuǎn)程控制:可手動或自動控制每一盞路燈的亮度和開關(guān),可人工設(shè)置或按季節(jié)變化自動調(diào)節(jié)路燈開關(guān)及調(diào)光時(shí)間、調(diào)整每一臺無線充電設(shè)備的充電功率;可自動計(jì)算無線充電設(shè)備所處區(qū)域的變壓器當(dāng)前負(fù)荷,并根據(jù)負(fù)荷自動調(diào)整燈光亮度或是充電功率,做到負(fù)荷自動分配功能。
3、故障報(bào)警:通信中斷、亮燈率過低、未按時(shí)開關(guān)、拉合閘操作、停電上電、電流越限、充電失敗等情況出現(xiàn)時(shí),監(jiān)控中心均有報(bào)警顯示。
4、防盜報(bào)警:無線充電設(shè)施、路燈變壓器或者路燈電纜被盜時(shí),監(jiān)控中心可立即發(fā)出聲光報(bào)警,并同時(shí)以電話短信等形式,及時(shí)通知相關(guān)責(zé)任人,有利于保護(hù)公共財(cái)產(chǎn)的安全。
5、電子地圖:在bs客戶端和移動應(yīng)用軟件的電子地圖上顯示無線充電樁分布位置、變壓器、路燈的地理位置、運(yùn)行狀態(tài)及其它重要信息。
6、報(bào)表統(tǒng)計(jì):可以生成充電時(shí)間、充電電量、充過電的車號、電流、電壓、電能、亮燈率、開關(guān)時(shí)間的分析曲線和報(bào)表。
7、檔案管理功能:電動車無線充電發(fā)射器、街道、變壓器、燈桿、燈頭等檔案信息可以形成表格導(dǎo)入導(dǎo)出,極大的方便了用戶管理維護(hù)。
同時(shí)在車主手機(jī)的客戶端軟件能夠?qū)崿F(xiàn)電子地圖導(dǎo)航、充電控制、充電過程實(shí)時(shí)監(jiān)控、告警提醒的功能。
1、電子地圖導(dǎo)航:電動汽車車主注冊登錄手機(jī)的客戶端軟件后,可通過軟件上的電子地圖查詢充電樁分布以及當(dāng)前狀態(tài),選擇或者預(yù)約空閑狀態(tài)的充電樁,然后導(dǎo)航電動汽車至該處充電。
2、充電控制:電動汽車停至充電位后,可通過軟件控制該充電樁進(jìn)行充電,或者按需求選擇充電時(shí)間、充電金額等。
3、充電過程實(shí)時(shí)監(jiān)控:電動汽車的電池荷電狀態(tài)、充電功率、充電電壓、充電電流、電池容量、剩余充電時(shí)間等信息實(shí)時(shí)顯示在車主手機(jī)軟件上,無論身在何處均可實(shí)時(shí)掌握電動汽車充電情況。
4、告警提醒:充電過程中出現(xiàn)異常會立刻通知車主,如充電位出現(xiàn)異物影響充電,會在通知車主的同時(shí)也會通知相應(yīng)工作人員進(jìn)行處理,另外電動汽車充電完成也會通知車主。
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為客戶應(yīng)用提供服務(wù),這些服務(wù)是查詢、更新、事務(wù)管理、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制等。按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理了所有系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)。
圖3為本發(fā)明的路燈集中控制器連接示意圖。路燈集中控制器安裝在變壓器內(nèi)或通過電力線與變壓器相連,通過gprs網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心通信,故障或狀態(tài)信息會主動上報(bào)監(jiān)控中心,可按監(jiān)控中心指令自動或手動執(zhí)行開關(guān)燈調(diào)光動作,即通過載波模塊i下發(fā)控制指令給單燈控制器控制燈桿,采集計(jì)量變壓器的運(yùn)行數(shù)據(jù),如電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電量等,根據(jù)實(shí)時(shí)采集的功率和電動汽車無線充電樁開始充電的臺數(shù)和充電功率來智能判斷變壓器負(fù)荷情況,并且做出智能調(diào)整。每個(gè)變壓器所處的區(qū)域只安裝一臺路燈集中控制器即可。路燈集中控制器可在gprs網(wǎng)絡(luò)斷開或主站關(guān)閉時(shí)按設(shè)定好的程序自動執(zhí)行開關(guān)燈、調(diào)光、充電調(diào)整等操作,在與主站連接恢復(fù)后上報(bào)操作記錄。
路燈集中控制器所實(shí)現(xiàn)的功能有自動和手動控制功能、數(shù)據(jù)采集功能、遠(yuǎn)程通信功能、載波通信功能、485通信功能、顯示功能。
1、自動和手動控制功能:可解析遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的命令或本地手動操作控制,下達(dá)指令給任一支路或任一單燈控制器,控制路燈的調(diào)光或開關(guān)燈等。也可按設(shè)定的程序自動控制路燈的運(yùn)行,即在指定時(shí)間執(zhí)行控制路燈的調(diào)光或開關(guān)燈等。運(yùn)行程序設(shè)定后可脫離主站自動運(yùn)行,每天的開關(guān)燈時(shí)間可按日出日落時(shí)間自動調(diào)整。
2、數(shù)據(jù)采集功能:可采集本地母線交流電信息(三相電壓、電流、有無功功率、功率因數(shù)、有無功電能量等)、支路數(shù)據(jù)信息(支路開關(guān)狀態(tài)、支路電流等)、單燈狀態(tài)(開、關(guān)、電壓、電流、功率、亮度或故障等)、無線充電發(fā)射模塊狀態(tài)(充電狀態(tài)、電壓、電流、功率等)。出現(xiàn)告警可主動上報(bào)。
3、遠(yuǎn)程通信功能:遠(yuǎn)程通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)召喚傳送、定時(shí)傳送、報(bào)警和遠(yuǎn)程控制命令功能,與監(jiān)控中心之間的通信有g(shù)prs、cdma、ethernet等,通信模式有永久在線、時(shí)段在線和被動激活三種,用戶可根據(jù)需求自由選擇,節(jié)省通信費(fèi)用。
4、載波通信功能:利用現(xiàn)有已鋪設(shè)的電力電纜進(jìn)行通信,省去了鋪設(shè)電纜、架設(shè)天線等工作,在節(jié)省成本降低工程難度的情況下實(shí)現(xiàn)了單燈控制。專有的過零雙模載波通信技術(shù)使載波通信穩(wěn)定且距離可達(dá)1公里以上,結(jié)合中繼路由技術(shù),直線通信距離可達(dá)6公里以上。
5、485通信功能:路燈集中控制器帶485總線通信,方便功能擴(kuò)展,可根據(jù)現(xiàn)場情況靈活配置支路控制、測控模塊、防盜模塊等。
6、顯示功能:友好的人機(jī)界面,可以方便的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和告警信息的本地查詢及本地控制維護(hù)等。
圖4為本發(fā)明的單燈控制器連接示意圖。每一燈桿都安裝了一只單燈控制器,可以與多個(gè)鎮(zhèn)流器通信,或者控制多個(gè)燈泡的電源,實(shí)現(xiàn)控制燈桿上每個(gè)燈泡的開關(guān)及亮度,監(jiān)測每個(gè)燈泡的狀態(tài)。單燈控制器是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能監(jiān)控節(jié)能的關(guān)鍵,通過對單燈控制器的靈活分組控制,可實(shí)現(xiàn)隔一亮一、隔二亮一、熄滅慢車道燈頭、調(diào)低燈光亮度等各種節(jié)能控制。單燈控制器與路燈集中控制器通過電力線載波通訊,接收路燈集中控制器指令,上報(bào)路燈工作狀態(tài)。當(dāng)單燈控制器監(jiān)測到燈頭故障時(shí),比如某個(gè)燈桿上的燈泡該亮的時(shí)候不亮或者不該亮的時(shí)候亮了,會通過載波模塊ii主動上報(bào)故障給路燈集中控制器,每個(gè)單燈控制器都有一個(gè)唯一的地址碼與燈桿編碼對應(yīng),在監(jiān)控中心地圖上很容易定位故障燈的準(zhǔn)確位置。
單燈控制器所實(shí)現(xiàn)的功能有載波通信功能、485通信功能、單燈控制功能、調(diào)光控制功能、狀態(tài)監(jiān)測功能。
1、載波通信功能:通過現(xiàn)有的電力電纜與路燈集中控制器通訊,接收路燈集中控制器指令或主動上報(bào)運(yùn)行狀態(tài)、故障信息等。
2、485通信功能:帶485通信接口,在有無線充電發(fā)射模塊的路燈桿上,可以跟無線充電發(fā)射模塊通信,讀取充電狀態(tài)、電壓、電流、功率等數(shù)據(jù),再通過載波上傳至路燈集中控制器。
3、單燈控制功能:一只單燈控制器可監(jiān)測控制多只路燈,較現(xiàn)有的單燈控制模式可節(jié)省大量成本。
4、調(diào)光控制功能:可按照路燈集中控制器下發(fā)的指令調(diào)節(jié)指定路燈的亮度或開關(guān)指定路燈。
5、狀態(tài)監(jiān)測功能:可實(shí)時(shí)監(jiān)測路燈的亮度及開關(guān)狀態(tài),對于故障路燈會及時(shí)反饋故障信息。
圖5為本發(fā)明的電動汽車無線充電樁的應(yīng)用示意圖。
無線充電發(fā)射模塊又稱電動汽車無線充電樁,也稱電動汽車無線充電地面系統(tǒng)。無線充電系統(tǒng)基本原理是通過pfc、整流和高頻逆變,把市電轉(zhuǎn)換成高頻電壓,輸入到地埋式原邊線圈(prc),實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)換,磁能通過空隙傳送到車載拾取線圈(puc),再通過功率拾取控制單元(ppc)整流成直流電壓給車載電池充電。
充電系統(tǒng)的運(yùn)行流程:車主通過手機(jī)軟件查找空閑的充電停車位,電動汽車停在地面充電系統(tǒng)后,車主通過手機(jī)軟件開啟當(dāng)前的地面充電系統(tǒng)開始充電,車載系統(tǒng)檢測接收電壓等并通過無線通信反饋至車主選擇的地面充電系統(tǒng),如果車載系統(tǒng)接收異常則停止充電并報(bào)警提示,否則正常充電,直至充滿結(jié)束充電。
本實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)路燈管理系統(tǒng)與電動汽車無線充電系統(tǒng)之間的完美結(jié)合,負(fù)載平衡統(tǒng)一管理功能。電動汽車無線充電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)金屬、動物進(jìn)入充電區(qū)自動檢測并遠(yuǎn)程告警功能。電動汽車無線充電遠(yuǎn)程控制,狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測,電子地圖標(biāo)示所有充電樁當(dāng)前狀態(tài)及定位導(dǎo)航功能。充電過程實(shí)時(shí)監(jiān)測,充電完成及時(shí)提醒功能。路燈變壓器供電狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測控制,故障告警功能。路燈單燈供電狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測控制,故障告警功能。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。