[发明专利]多功能电动汽车交流充电桩

说明书

技术领域

本发明涉及交流充电桩领域，尤其涉及一种多功能电动汽车交流充电桩。

背景技术

电动汽车的驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。但直流电动机由于存在换向火花，功率小、效率低，维护保养工作量大；随着电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机(BLDCM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代，如无外壳盘式轴向磁场直流串励电动机。

电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。

早期的电动汽车上，直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂，现已很少采用。应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中，他也逐渐被其他电力晶体管(如GTO、MOSFET、BTR及IGBT等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看，伴随着新型驱动电机的应用，电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用，将成为必然的趋势。

在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换，这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。此外，采用交流电动机及其变频调速控 制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。

在交流电动汽车的发展过程中，限制其大规模使用的瓶颈之一在于配套的充电设备无法满足交流电动汽车的需求。对交流电动汽车进行充电的设备为交流充电桩，由于电动汽车行驶在各条道路上，每一条道路都可能存在即将耗尽电力的电动汽车，因此，实际上电动汽车对交流充电桩的需求应该是铺设在每条道路附近。

然而，如果电动汽车的管理者或推广者如果真正将交流充电桩设置在每条道路附近，则对城市公共空间的占据量是一个庞大的数字，影响其他公共设备的安置，也给车辆和行人带来不便，同时，大量的交流充电桩的铺设也耗费大量运营成本，实际上在运行中，很可能导致不少交流充电桩无电动汽车充电但仍然24小时开启的耗电现象发生。

由此可见，现有技术中缺乏均衡电动汽车需求和节省运营成本的具体设备，而且，现有技术中的交流充电桩充电结构落后，除了充电，很少有其他辅助功能，从而导致了交流充电桩的充电效率低下，无法满足电动汽车用户的日益增长的各种需求。

因此，需要一种新型交流充电桩，能够为解决均衡电动汽车需求和节省运营成本提供有价值的参考数据，为城市电动汽车管理者或推广者解决这一难题的契机，同时为能够根据附近道路的电动汽车数量决定是否开启电动桩提供准确的依据，而且能够改良自身结构，提高自身的各方面的性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种多功能电动汽车交流充电桩，搭建交流充电桩主体作为硬件平台，所述交流充电桩主体为优化后的充电设备，采用电动汽车识别设备和红外线传感阵列分别对附近的电动汽车数量和汽车总量进行统计，随后，通过显示设备对统计结果进行本地显示，从而为交流电动桩的管理者决定是否将所述交流充电桩进入睡眠模式以节省能源，或者决定是否需要增减交流充电桩的数量，提供更有价值的参考数据，避免电动汽车无电可充或浪费电力能源的情况发生。

根据本发明的一方面，提供了一种多功能电动汽车交流充电桩，所述 充电桩包括计时器、FLASH存储芯片、充电桩主体结构、AT89C51芯片、电动汽车识别设备和红外线传感阵列，充电桩主体结构用于对电动汽车的电池组进行充电，红外线传感阵列用于检测附近道路是否有汽车通过，FLASH存储芯片和电动汽车识别设备用于识别通过汽车是否为电动汽车，AT89C51芯片与充电桩主体结构、计时器、液晶显示屏、电动汽车识别设备和红外线传感阵列分别连接。