多功能电动汽车交流充电桩的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及交流充电粧领域，尤其涉及一种多功能电动汽车交流充电粧。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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GT0、M0SFET、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。
[0005]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。
[0006]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粧，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粧的需求应该是铺设在每条道路附近。
[0007]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粧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，大量的交流充电粧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粧无电动汽车充电但仍然24小时开启的耗电现象发生。
[0008]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粧充电结构落后，除了充电，很少有其他辅助功能，从而导致了交流充电粧的充电效率低下，无法满足电动汽车用户的日益增长的各种需求。
[0009]因此，需要一种新型交流充电粧，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粧提供准确的依据，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】
[0010]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粧，搭建交流充电粧主体作为硬件平台，所述交流充电粧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，从而为交流电动粧的管理者决定是否将所述交流充电粧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粧的数量，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。
[0011]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粧，所述充电粧包括计时器、FLASH存储芯片、充电粧主体结构、AT89C51芯片、电动汽车识别设备和红外线传感阵列，充电粧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芯片与充电粧主体结构、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。
[0012]更具体地，在所述多功能电动汽车交流充电粧中，包括:计时器，用于实时发送计时信号;液晶显示屏，与AT89C51芯片连接，用于实时显示汽车数量、电动汽车数量和非电动汽车数量;充电粧主体结构，设置在机柜内，包括市电连接接口、散热片、电源分流设备、温度检测设备、交流双向可控硅、计量设备、电源转换设备、收费设备、充电插座和触摸显示设备;市电连接接口与市电线路连接，用于接收并输出交流电；电源分流设备与市电连接接口连接，包括空气开关、漏电保护器和分流端子排，空气开关与市电连接接口连接，漏电保护器与空气开关连接，分流端子排与漏电保护器连接，分流端子排与电源转换设备连接;交流双向可控硅为一可控开关器件，设置在电源分流设备和计量设备之间，与AT89C51芯片连接，用于在AT89C51芯片的控制下，控制自身输入端和输出端的连接和断开;温度检测设备设置在散热片上，与AT89C51芯片连接，用于检测机柜内部温度并将机柜内部温度发送给AT89C51芯片，以为AT89C51芯片对交流双向可控硅的控制提供参考信号；电源转换设备与市电连接接口连接，将市电连接接口输入的交流电进行转换，以分别为AT89C51芯片、收费设备和触摸显示设备提供电力供应;AT89C51芯片，与收费设备、触摸显示设备和计量设备分别连接，用于基于计量设备输出的电量数额确定收费金额，将收费金额发送给收费设备以为电动汽车用户提供交费接口，触摸显示设备用于为电动汽车用户提供的人机交互接口；红外线传感阵列，水平设置在充电粧附近道路位置，由多个红外线传感单元组成，根据同时被触发的红外线传感单元的数量确定充电粧附近道路是否存在汽车行驶通过，当确定存在汽车行驶通过时发出汽车通过信号，其中，红外线传感阵列的水平宽度大于等于最长汽车的长度，多个红外线传感单元为等间隔均匀分布;FLASH存储芯片，预先存储了黑白阈值和像素数阈值，所述黑白阈值用于对图像执行二值化处理，所述FLASH存储芯片还预先存储了多个灰度化电动汽车形状模版，每一个灰度化电动汽车形状模版为对不同类型的基准电动汽车进行拍摄所得到的电动汽车图像执行灰度化处理而获得;CCD图像采集设备，用于对充电粧附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像；电动汽车识别设备，与CCD图像采集设备和FLASH存储芯片分别连接，包括灰度化处理子设备、图像预处理子设备、二值化处理子设备、列边缘检测子设备、行边缘检测子设备、目标分割子设备和目标识别子设备，所述灰度化处理子设备与所述CCD图像采集设备连接，以对所述附近道路图像执行灰度化处理以获得灰度化道路图像;所述图像预处理子设备与所述灰度化处理子设备连接，以对所述灰度化道路图像依次执行对比度增强和基于7 X 7像素窗口的中值滤波，以获得预处理道路图像;所述二值化处理子设备与所述图像预处理子设备和所述FLASH存储芯片分别连接，将所述预处理道路图像的每一个像素的灰度值与所述黑白阈值分别比较，当像素的灰度值大于所述黑白阈值时，将像素记为白色像素，当像素的灰度值小于所述黑白阈值时，将像素记为黑色像素，从而获得二值化道路图像;所述列边缘检测子设备与所述二值化处理子设备和所述FLASH存储芯片分别连接，用于对所述二值化道路图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于所述像素数阈值的列记为边缘列;所述行边缘检测子设备与所述二值化处理子设备和所述FLASH存储芯片分别连接，用于对所述二值化道路图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于所述像素数阈值的行记为边缘行;所述目标分割子设备与所述列边缘检测子设备和所述行边缘检测子设备分别连接，将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域，并从所述二值化道路图像中分割出所述目标存在区域以作为目标子图像输出；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述FLASH存储芯片分别连接，将所述目标子图像与所述多个灰度化电动汽车形状模版匹配，匹配成功，则输出存在电动汽车信号，并输出对应的电动汽车车型，匹配失败，则输出不存在电动汽车信号；AT89C51芯片还与计时器、电动汽车识别设备和红外线传感阵列分别连接，当接收到汽车通过信号时，汽车数量自加I，当接收到汽车通过信号且接收到不存在电动汽车信号时，非电动汽车数量自加I，电动汽车数量为汽车数量减去非电动汽车数量，汽车数量、电动汽车数量和非电动汽车数量每周自动清零;其中，充电插座与计量设备连接，用于容纳电动汽车的充电插头，为电动汽车的电池进行充电，计量设备与交流双向可控硅连接，用于检测经过充电插座为电动汽车的电池进行充电