[發明專利]一種寬電壓輸出范圍的電動汽車充電樁

在審

• 申請號: 201610079029.2
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN107040031A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 靳愛叢
• 申請（專利權）人: 靳愛叢
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;B60L11/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及充電系統領域，尤其涉及一種寬電壓輸出范圍的電動汽車充電樁。

背景技術

根據對2012-2020年的節能與新能源汽車產業發展規劃，到2015年，純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產銷量將達到50萬輛，到2020年，，純電動汽車和插電式混合動力汽車的年生產能力將達到200萬輛，而累計產銷量將超過500萬輛。與此同時，充電設施的建設力度要跟上新能源汽車產銷規模，根據“十三一”規劃，預計到2020年，集中式充換電站將增長到1.2萬座，而分散式充電樁將增長到450萬個。

目前不同類型的電動汽車，其充電電壓范圍不一致，比如，四人轎車的充電范圍一般為150～400Vdc，而中巴和大巴的充電范圍一般為400～700Vdc；另外，由于生產廠家有各自的充電標準，因此即使是同一類型的電動汽車，其充電電壓也可能不一樣。

目前市場上的充電樁，充電范圍較窄，往往只能為部分種類的車輛進行充電，這就導致了即使充電樁的數量很多，但某一用戶實際能用的充電樁很少，車與充電樁不匹配的問題非常嚴重。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種寬電壓輸出范圍的電動汽車充電樁，改造現有技術中的充電系統的內部結構，提高充電系統的充電效率，增加充電系統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系統充電狀態上傳功能，更為關鍵的是，將原本獨立分布在城市各個公共區間內的充電系統設置在路燈裝置上，以城市路燈為硬件平臺， 實現充電系統分布均勻、數量眾多的特點。

根據本發明的一方面，提供了一種寬電壓輸出范圍的電動汽車充電樁，所述充電系統包括GPS定位儀、LED燈管、LED驅動設備和充電電壓變化率檢測設備，GPS定位儀用于提供充電系統的GPS位置，LED燈管和LED驅動設備協同操作，用于為附近提供路燈照明，充電電壓變化率檢測設備用于在充電系統為電動汽車充電時，實時檢測充電電壓變化率，充電電壓變化率用于確定電動汽車是否充電完畢。

更具體地，在所述寬電壓輸出范圍的電動汽車充電樁中，包括：剩余充電時間檢測儀，與充電系統上正充電的電動汽車的蓄電池連接，用于基于蓄電池的當前電量確定充電系統將蓄電池充滿所需用的剩余充電時間；空閑狀態檢測儀，與充電系統的充電插座連接，用于確定充電系統是否處于空閑狀態，相應地，發送空閑指示信號或占用指示信號；GPS定位儀，設置在充電系統上，用于接收GPS衛星發送的、充電系統的GPS位置；無線通信接口，設置在充電系統上，用于與遠端的充電系統管理服務器建立雙向無線通信鏈路；第一電阻，一端與電動汽車的蓄電池的充電正端連接；測量互感器，二次側負端與電動汽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據；計時器，用于提供計時信號；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；一體化結構，包括LED燈管、LED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、路燈狀態檢測設備、市電輸入接口、整流設備、穩壓設備、變壓設備和MSP430單片機；市電輸入接口用于接入市政交流電；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；穩壓設備與整流設備連接，用于對直流電進行穩壓處理；變壓設備與穩壓設備連接，用于對穩壓后的直流電進行變壓處理以獲得LED燈管所需要的 工作電壓；充電插座與變壓設備連接，用于與電動汽車的充電插頭連接，對電動汽車的電池進行充電；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；振動傳感設備用于檢測附近的音量大小，以確定是否向LED驅動設備發送打開控制信號或關閉控制信號；LED驅動設備與振動傳感設備和LED燈管分別連接，用于向LED燈管發送打開控制信號或關閉控制信號以控制LED燈管的打開或關閉；MSP430單片機與AD轉換器的輸出端、計時器和充電控制設備分別連接，基于AD轉換器和計時器的輸出確定實時電壓數據的電壓變化率，當電壓變化率小于等于預設變化率閾值時，控制充電控制設備以切斷對充電插座的充電供應；其中，MSP430單片機還與剩余充電時間檢測儀、空閑狀態檢測儀、GPS定位儀和無線通信接口分別連接，將充電系統的GPS位置無線發送給遠端的充電系統管理服務器，還將空閑指示信號或占用指示信號無線發送給遠端的充電系統管理服務器，以及在無線發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送給遠端的充電系統管理服務器。