一种宽电压输出范围的电动汽车充电桩制造技术

本发明专利技术涉及一种宽电压输出范围的电动汽车充电桩，所述充电系统包括GPS定位仪、LED灯管、LED驱动设备和充电电压变化率检测设备，GPS定位仪用于提供充电系统的GPS位置，LED灯管和LED驱动设备协同操作，用于为附近提供路灯照明，充电电压变化率检测设备用于在充电系统为电动汽车充电时，实时检测充电电压变化率，充电电压变化率用于确定电动汽车是否充电完毕。本申请的直流充电桩的输出电压范围很大，可以兼容具有不同充电电压的各类电动车。

【技术实现步骤摘要】
一种宽电压输出范围的电动汽车充电桩
本专利技术涉及充电系统领域，尤其涉及一种宽电压输出范围的电动汽车充电桩。
技术介绍
根据对2012-2020年的节能与新能源汽车产业发展规划，到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量将达到50万辆，到2020年，，纯电动汽车和插电式混合动力汽车的年生产能力将达到200万辆，而累计产销量将超过500万辆。与此同时，充电设施的建设力度要跟上新能源汽车产销规模，根据“十三一”规划，预计到2020年，集中式充换电站将增长到1.2万座，而分散式充电桩将增长到450万个。目前不同类型的电动汽车，其充电电压范围不一致，比如，四人轿车的充电范围一般为150～400Vdc，而中巴和大巴的充电范围一般为400～700Vdc；另外，由于生产厂家有各自的充电标准，因此即使是同一类型的电动汽车，其充电电压也可能不一样。目前市场上的充电桩，充电范围较窄，往往只能为部分种类的车辆进行充电，这就导致了即使充电桩的数量很多，但某一用户实际能用的充电桩很少，车与充电桩不匹配的问题非常严重。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种宽电压输出范围的电动汽车充电桩，改造现有技术中的充电系统的内部结构，提高充电系统的充电效率，增加充电系统的充完电后的自动断开功能，增加导航信息的上传功能以及增加充电系统充电状态上传功能，更为关键的是，将原本独立分布在城市各个公共区间内的充电系统设置在路灯装置上，以城市路灯为硬件平台，实现充电系统分布均匀、数量众多的特点。根据本专利技术的一方面，提供了一种宽电压输出范围的电动汽车充电桩，所述充电系统包括GPS定位仪、LED灯管、LED驱动设备和充电电压变化率检测设备，GPS定位仪用于提供充电系统的GPS位置，LED灯管和LED驱动设备协同操作，用于为附近提供路灯照明，充电电压变化率检测设备用于在充电系统为电动汽车充电时，实时检测充电电压变化率，充电电压变化率用于确定电动汽车是否充电完毕。更具体地，在所述宽电压输出范围的电动汽车充电桩中，包括：剩余充电时间检测仪，与充电系统上正充电的电动汽车的蓄电池连接，用于基于蓄电池的当前电量确定充电系统将蓄电池充满所需用的剩余充电时间；空闲状态检测仪，与充电系统的充电插座连接，用于确定充电系统是否处于空闲状态，相应地，发送空闲指示信号或占用指示信号；GPS定位仪，设置在充电系统上，用于接收GPS卫星发送的、充电系统的GPS位置；无线通信接口，设置在充电系统上，用于与远端的充电系统管理服务器建立双向无线通信链路；第一电阻，一端与电动汽车的蓄电池的充电正端连接；测量互感器，二次侧负端与电动汽车的蓄电池的充电负端连接，二次侧正端与第一电阻的另一端连接；第二电阻，一端与测量互感器的一次侧负端连接，另一端与测量互感器的一次侧正端连接；第三电阻，一端与测量互感器的一次侧正端连接；第四电阻，一端与第三电阻的另一端连接，另一端与运算放大器的输出端连接；运算放大器，输入负端与第三电阻的另一端连接，输入正端与测量互感器的一次侧负端连接，输入正端接入一个正的参考电压；AD转换器，输入端与运算放大器的输出端连接，输出端即测量的实时电压数据；计时器，用于提供计时信号；充电控制设备，与充电插座连接，用于切断或恢复对充电插座的充电供应；一体化结构，包括LED灯管、LED驱动设备、振动传感设备、充电插座、过压保护设备、过流保护设备、路灯状态检测设备、市电输入接口、整流设备、稳压设备、变压设备和MSP430单片机；市电输入接口用于接入市政交流电；整流设备与市电输入接口连接，用于将220V市政交流电整流为直流电；稳压设备与整流设备连接，用于对直流电进行稳压处理；变压设备与稳压设备连接，用于对稳压后的直流电进行变压处理以获得LED灯管所需要的工作电压；充电插座与变压设备连接，用于与电动汽车的充电插头连接，对电动汽车的电池进行充电；过压保护设备与充电插座连接，用于为充电插座的充电电压提供过压保护；过流保护设备与充电插座连接，用于为充电插座的充电电流提供过流保护；振动传感设备用于检测附近的音量大小，以确定是否向LED驱动设备发送打开控制信号或关闭控制信号；LED驱动设备与振动传感设备和LED灯管分别连接，用于向LED灯管发送打开控制信号或关闭控制信号以控制LED灯管的打开或关闭；MSP430单片机与AD转换器的输出端、计时器和充电控制设备分别连接，基于AD转换器和计时器的输出确定实时电压数据的电压变化率，当电压变化率小于等于预设变化率阈值时，控制充电控制设备以切断对充电插座的充电供应；其中，MSP430单片机还与剩余充电时间检测仪、空闲状态检测仪、GPS定位仪和无线通信接口分别连接，将充电系统的GPS位置无线发送给远端的充电系统管理服务器，还将空闲指示信号或占用指示信号无线发送给远端的充电系统管理服务器，以及在无线发送占用指示信号时将蓄电池充满所需用的剩余充电时间无线发送给远端的充电系统管理服务器。更具体地，在所述宽电压输出范围的电动汽车充电桩中，所述充电系统还包括：计量收费设备，用于基于充电插座的充电电量确定向电动汽车用户请求的充电费用。更具体地，在所述宽电压输出范围的电动汽车充电桩中：计量收费设备与充电插座连接。更具体地，在所述宽电压输出范围的电动汽车充电桩中：计量收费设备设置在一体化结构内。更具体地，在所述宽电压输出范围的电动汽车充电桩中：市政交流电为220V交流电。附图说明以下将结合附图对本专利技术的实施方案进行描述，其中：图1为根据本专利技术实施方案示出的宽电压输出范围的电动汽车充电桩的结构方框图。附图标记：1GPS定位仪；2LED灯管；3LED驱动设备；4充电电压变化率检测设备具体实施方式下面将参照附图对本专利技术的宽电压输出范围的电动汽车充电桩的实施方案进行详细说明。用于电动汽车充电的充电系统的技术实现如下：充电系统中充电器通过把带电线的插头插入电动汽车上配套的插座中，电能就输入蓄电池对其充电。充电器设置了一个锁止杠杆以利于插入和取出插头，同时杠杆还能提供一个确定已经锁紧的信号以确保安全。根据充电器和车上电池管理系统相互之间的通讯，功率转换器能在线调节充电功率，而且充电器能显示充电电压、充电电流、充电量和充电费用。然而，现有技术中的充电系统结构单一、功能简单，导致充电效率不高，无法实现对电动汽车充完电后自动断开的功能；尤为明显的是，现有技术中的充电系统都是独立设置在城市公共空间内，一个充电系统就占据一个固定的城市公共空间，这个被占用的城市公共空间只能用于对电动汽车充电，而再也不能有其他公共服务功能，导致城市公共空间越来越少。为了克服上述不足，本专利技术搭建了一种宽电压输出范围的电动汽车充电桩，优化原有的充电系统的结构，增加功能设备，提高充电效率，尤其关键的是，采用城市内分布均匀、数量众多的LED路灯作为充电系统的硬件平台，在实现节能照明的同时，有效节省了城市公共空间。图1为根据本专利技术实施方案示出的宽电压输出范围的电动汽车充电桩的结构方框图，所述充电系统包括GPS定位仪、LED灯管、LED驱动设备和充电电压变化率检测设备，GPS定位仪用于提供充电系统的GPS位置，LED灯管和LED驱动设备协同操作，用于为附近提供路灯照明，充电电压变化率检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽电压输出范围的电动汽车充电桩，所述充电系统包括GPS定位仪、LED灯管、LED驱动设备和充电电压变化率检测设备，GPS定位仪用于提供充电系统的GPS位置，LED灯管和LED驱动设备协同操作，用于为附近提供路灯照明，充电电压变化率检测设备用于在充电系统为电动汽车充电时，实时检测充电电压变化率，充电电压变化率用于确定电动汽车是否充电完毕。

【技术特征摘要】
1.一种宽电压输出范围的电动汽车充电桩，所述充电系统包括GPS定位仪、LED灯管、LED驱动设备和充电电压变化率检测设备，GPS定位仪用于提供充电系统的GPS位置，LED灯管和LED驱动设备协同操作，用于为附近提供路灯照明，充电电压变化率检测设备用于在充电系统为电动汽车充电时，实时检测充电电压变化率，充电电压变化率用于确定电动汽车是否充电完毕。2.如权利要求1所述的宽电压输出范围的电动汽车充电桩，其特征在于，所述充电系统包括：剩余充电时间检测仪，与充电系统上正充电的电动汽车的蓄电池连接，用于基于蓄电池的当前电量确定充电系统将蓄电池充满所需用的剩余充电时间；空闲状态检测仪，与充电系统的充电插座连接，用于确定充电系统是否处于空闲状态，相应地，发送空闲指示信号或占用指示信号；GPS定位仪，设置在充电系统上，用于接收GPS卫星发送的、充电系统的GPS位置；无线通信接口，设置在充电系统上，用于与远端的充电系统管理服务器建立双向无线通信链路；第一电阻，一端与电动汽车的蓄电池的充电正端连接；测量互感器，二次侧负端与电动汽车的蓄电池的充电负端连接，二次侧正端与第一电阻的另一端连接；第二电阻，一端与测量互感器的一次侧负端连接，另一端与测量互感器的一次侧正端连接；第三电阻，一端与测量互感器的一次侧正端连接；第四电阻，一端与第三电阻的另一端连接，另一端与运算放大器的输出端连接；运算放大器，输入负端与第三电阻的另一端连接，输入正端与测量互感器的一次侧负端连接，输入正端接入一个正的参考电压；AD转换器，输入端与运算放大器的输出端连接，输出端即测量的实时电压数据；计时器，用于提供计时信号；充电控制设备，与充电插座连接，用于切断或恢复对充电插座的充电供应；一体化结构，包括L...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳爱丛，
申请(专利权)人：靳爱丛，
类型：发明
国别省市：山东,37