[發明專利]基于環形線圈檢測的智能化充電樁

在審

• 申請號: 201610083190.7
• 申請日: 2016-02-04
• 公開（公告）號: CN107040007A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 彭曉梅
• 申請（專利權）人: 彭曉梅
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;G07F15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于環形線圈檢測的智能化充電樁，所述充電樁包括充電樁主體架構、環形線圈檢測設備、圖像數據采集設備、移動通信接口、目標匹配設備和飛思卡爾IMX6處理器，充電樁主體架構用于對電動汽車充電，環形線圈檢測設備、圖像數據采集設備和目標匹配設備用于采集經過充電樁附近道路的車輛的信息，飛思卡爾IMX6處理器位于充電樁主體架構內，與環形線圈檢測設備、移動通信接口和目標匹配設備分別連接，確定經過充電樁附近道路的車輛的類型，并通過移動通信接口無線發送經過充電樁附近道路的車輛的類型。

2.如權利要求1所述的基于環形線圈檢測的智能化充電樁，其特征在于，所述充電樁包括：

環形線圈檢測設備，埋設在充電樁附近道路的下方，用于檢測過往目標是否為汽車，并在檢測到汽車時發出存在汽車信號；

充電樁主體架構，包括交流電接收設備、飛思卡爾IMX6處理器、讀卡器、打印機、顯示屏、電能表、充電槍、三相插座、第一電涌保護設備、第二電涌保護設備、第一斷路器、第二短路器、第一漏電保護設備、第二漏電保護設備、開關電源和電源轉換設備；

交流電接收設備用于接收交流線路，交流線路包括交流電源線和中線；

第一斷路器的輸入端與交流電接收設備連接，輸出端與電能表的電源輸入端連接，相應地，第一斷路器的輸入端和輸出端都包括交流電源線和中線兩條線路，第一斷路器包括兩個開關，分別位于交流電源線和中線上；

第一漏電保護設備的兩端與第一斷路器輸入端的中線、輸出端的中線分別連接；

第一電涌保護設備與第一斷路器的輸出端連接；

第二斷路器的輸入端與交流電接收設備連接，輸出端與開關電源的輸入端連接，相應地，第二斷路器的輸入端和輸出端都包括交流電源線和中線兩條線路，第二斷路器包括兩個開關，分別位于交流電源線和中線上；

第二漏電保護設備的兩端與第二斷路器輸入端的中線、輸出端的中線分別連接；

第二電涌保護設備與第二斷路器的輸出端連接；

電能表的電源輸出端與充電槍的輸入端連接，電能表的數據輸出端與飛思卡爾IMX6處理器的RS485串口連接；

充電槍的輸出端包括三條線路，除了通過充電槍的輸入端連接電能表的輸出端的交流電源線和中線之外，還包括接地線；

電源轉換設備，包括太陽能供電器件、切換開關和電壓轉換器，切換開關與太陽能供電器件和第二斷路器的輸出端分別連接，根據太陽能供電器件處的輸出電壓大小決定是否切換到第二斷路器的輸出端以由第二斷路器的輸出端供電，電壓轉換器與切換開關連接，用于將通過切換開關輸入的電壓轉換為5V電壓、3.3V電壓或12V電壓，為飛思卡爾IMX6處理器、讀卡器和顯示屏提供電力供應；

讀卡器與飛思卡爾IMX6處理器的第一RS232串口連接；

打印機通過串口與飛思卡爾IMX6處理器的第二RS232串口連接，打印機的電源接收端還與開關電源的輸出端連接；

顯示屏與飛思卡爾IMX6處理器的并行數據接口連接；

移動通信接口，與遠端的電動汽車信息采集中心建立無線雙向通信鏈路；

CF卡，用于預先存儲電動汽車的基準特征向量，電動汽車的基準特征向量由基準電動汽車圖像的8個幾何特征組成，8個幾何特征分別為基準歐拉孔數、圓度、角點數、凸凹度、光滑度、長徑比、緊密度和主軸角度；

圖像數據采集設備，包括防水透明罩、輔助照明子設備和CMOS攝像頭，所述防水透明罩用于容納所述輔助照明子設備和所述CMOS攝像頭，所述輔助照明子設備為所述CMOS攝像頭的拍攝提供輔助照明，所述CMOS攝像頭用于對充電樁附近道路進行拍攝，以獲得附近道路圖像；

圖像預處理設備，與所述CMOS攝像頭連接，包括中值濾波子設備、低通濾波子設備和同態濾波子設備；所述中值濾波子設備與所述CMOS攝像頭連接，用于對所述附近道路圖像執行中值濾波，以濾除所述附近道路圖像中的點噪聲，獲得第一濾波圖像；所述低通濾波子設備與所述中值濾 波子設備連接，用于去除所述第一濾波圖像中的隨機噪聲，獲得第二濾波圖像；所述同態濾波子設備與所述低通濾波子設備連接，用于對所述第二濾波圖像執行圖像增強，以獲得增強道路圖像；

目標匹配設備，與所述圖像預處理設備連接，包括圖像分割子設備和特征向量識別子設備，所述圖像分割子設備用于將所述增強道路圖像中的目標識別出來以獲得目標圖像；所述特征向量識別子設備與所述圖像分割子設備連接，基于所述目標圖像確定目標的8個幾何特征，將所述8個幾何特征組成目標特征向量，并將目標特征向量與電動汽車的基準特征向量進行匹配，匹配成功則輸出存在電動汽車信號，匹配失敗則輸出不存在電動汽車信號；

飛思卡爾IMX6處理器與移動通信接口、環形線圈檢測設備和目標匹配設備分別連接，當接收到汽車通過信號時，汽車數量自加1，當接收到汽車通過信號且接收到存在電動汽車信號時，電動汽車數量自加1，非電動汽車數量為汽車數量減去電動汽車數量，汽車數量、電動汽車數量和非電動汽車數量每月自動清零，飛思卡爾IMX6處理器通過移動通信接口將汽車數量、電動汽車數量和非電動汽車數量發送給遠端的電動汽車信息采集中心位置處的服務器；

其中，環形線圈檢測設備包括第一感應線圈、第二感應線圈、耦合振蕩電路、信號整形放大電路和微處理器組成，第二感應線圈設置在第一感應線圈的正前方，耦合振蕩電路與第一感應線圈和第二感應線圈分別連接，以在有目標依次通行過第一感應線圈和第二感應線圈時檢測第一感應線圈和第二感應線圈各自的線圈電感量的變化，信號整形放大電路與耦合振蕩電路連接，用于對耦合振蕩電路的輸出信號進行整形放大以獲得整形放大信號，微處理器與信號整形放大電路連接，用于基于接收到的整形放大信號判斷經過的目標是否為汽車以確定是否發出汽車通過信號。