专利名称：利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及供电的电路装置和系统，特别是涉及对电池组充电和控制装置，尤其涉及利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法和设备。
背景技术：
随着电动车(EV，Electric vehicle)快速发展，这种节能环保的车型被越来越多的人识知和使用，同时，与电动车相配套的电动车充电装置或系统也迅速地得以发展，如EPYON公司的电动车充电系统，即可提供专门的充电站，供电量可达50kW，输出AC及DC供不同车种使用，其主要功能是快速充电，它亦提供有使用者界面，以用实现人机对话，并利用互联网络与外界或其它IT系统沟通，进行例如付款、网格化(smart grid) 管理等服务。然而，如何在土地非常紧缺的城市，特别是城市干道上，以较小的投入建设更多、更利性、实用的充电站或充电桩，成为迫切需要解决的问题。发明内容本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法和设备，充分利用分布在城市各角落的路灯供电设备，提供电动车充电服务。本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是，提供一种利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法，基于为路灯提供照明电源的供电网，包括步骤A.在各路灯杆上设置过载断路器，电力变流器及其控制调节模块，务使用输出电力的电压、电流特征符合要充电的电动车的要求。C.在各路灯杆上还设置用于输出充电电力的插座以及用于读卡、计费、通知扣款和通信、显示的充电服务模块。D.选择合用的通信组网，包括电力载波、射频标识RFID局域网、由各路灯杆上支持ZigBee的无线通信模块构建形成的Ad hoc网络或者是移动通信网，用于同营运监控中心实时交换数据。实施以上步骤后，电动车EV便可以在所述充电桩前实施充电，所产生的费用将通过通信组网链接营运监控中心实施电子扣款。所述电力变流器是输出电压、电流可控的半导体整流器，由其控制调节模块限定所述输出电压电流符合待充电电动车上蓄电池组的特征要求。在所述步骤A和C之间还可有步骤B.在所有要兼做电动车充电桩的路灯杆上都设置光控开关，务使用照明电力在环境照明足够时不输送至路灯灯具。所述光控开关是利用光敏器件控制双向晶闸管导通和截止的半导体交流电力开关。所述充电服务模块包括有读卡电路、微处理器、通信模块和显示模块，是一种相当于POS机的智能终端，使用者通过键盘或触摸屏输入指令信息。所述营运监控中心借助所述通信组网监控所有各路灯杆充电桩的技术状态，决定是否通过各该路灯杆上的过载断路器停止某些充电桩营运；同时对各正在营运的充电桩与之交换信息，链接相关金融机构进行费用结算。本发明为了解决现有技术存在的问题，还提供一种利用路灯杆兼做电动车充电桩的设备，基于为路灯提供照明电源的供电网，该设备包括设置在各路灯杆上的过载断路器、 电力变流器及其控制调节模块用于输出充电电力的插座以及用于读卡、计费、通知扣款和通信、显示的充电服务模块，所述设备还包括用于同营运监控中心实时交换数据的通信组网。由所述路灯照明供电网输入的电力经过载断路器输入电力变流器，按照使用者设定的指令信息将输入交流电力变换为适合待充电电动车上蓄电池组需要的直流电力进行充电，由充电服务模块计算须扣缴的费用，经通信组网链接营动监控中心实施电子扣缴。所述充电服务模块包括有读卡电路、微处理器、通信模块和显示模块，所述读卡电路、通信模块和显示模块分别由数据总线与微处理器联接；所述充电服务模块是一种相当于POS机的智能终端，使用者通过显示模块的键盘或触摸屏输入指令信息。所述读卡电路的射频标识RFID读写器设置在所述充电电力的插座上；当电动车的充电插头插入该插座时，所述射频标识RFID读写器即读取该电动车充电插头上的射频标识RFID卡的信息，并经由读卡电路送至所述微处理器。所述射频标识RFID卡的信息包括车型、充电技术数据和电子支付账号信息。与现有技术相比较，本发明的有益效果在于使用本发明方法或设备，只需在现有路灯供电设置上稍做改造，即可提供方便的电动车充电服务，投资少、建效快。
图1是本发明利用路灯供电设备对电动车充电的方法和设备优选实施例的电原理框图；图2是本发明之优选实施例的充电服务模块600的电原理框图；图3是本发明之优选实施例的工作流程图；图4是本发明之优选实施例中所述充电管理子程序的工作流程示意图；图5是本发明之优先实施例中所述充电密码确认程序的工作流程示意图。
具体实施方式
下面，结合附图所示之优选实施例进一步阐述本发明。参考图1和2，本发明利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法之优选实施例是，基于为路灯提供照明电源的供电网，实施如下步骤A.在各路灯杆上设置过载断路器100，电力变流器300及其控制调节模块400，务使用输出电力的电压、电流特征符合要充电的电动车的要求。C.在各路灯杆上还设置用于输出充电电力的插座500以及用于读卡、计费、通知扣款和通信、显示的充电服务模块600。D.选择合用的通信组网700，包括电力载波710、射频标识RFID局域网720、由各路灯杆上支持ZigBee的无线通信模块730构建形成的Ad hoc网络或者是移动通信网740， 用于同营运监控中心800实时交换数据；实施以上步骤后，电动车EV便可以在所述充电桩前实施充电，所产生的费用将通过通信组网700链接营运监控中心800实施电子扣款。其中，电力变流器300是输出电压、电流可控的半导体整流器，由其控制调节模块 400限定所述输出电压电流符合待充电电动车上蓄电池组的特征要求。在所述步骤A和C之间还有步骤B.在所有要兼做电动车充电桩的路灯杆上都设置光控开关200，务使用照明电力在环境照明足够时不输送至路灯灯具。
所述光控开关200是利用光敏器件控制双向晶闸管导通和截止的半导体交流电力开关。参见图2，所述充电服务模块600包括有读卡电路610、微处理器620、通信模块 630和显示模块660，是一种相当于POS机的智能终端，使用者通过键盘650或/和触摸屏 665输入指令信息。所述营运监控中心800借助所述通信组网700监控所有各路灯杆充电桩的技术状态，决定是否通过各该路灯杆上的过载断路器停止某些充电桩营运；同时对各正在营运的充电桩与之交换信息，链接相关金融机构进行费用结算。参考图1和2，本发明的另一优选实施例是设计、制作一种利用路灯杆兼做电动车充电桩的设备，基于为路灯提供照明电源的供电网，该设备包括设置在各路灯杆上的过载断路器100、电力变流器200及其控制调节模块300用于输出充电电力的插座400以及用于读卡、计费、通知扣款和通信、显示的充电服务模块600，所述设备还包括用于同营运监控中心800实时交换数据的通信组网700。由所述路灯照明供电网输入的电力经过载断路器100输入电力变流器200，按照使用者设定的指令信息将输入交流电力变换为适合待充电电动车上蓄电池组需要的直流电力进行充电，由充电服务模块600计算须扣缴的费用，经通信组网700链接营动监控中心 800实施电子扣缴。通信组网700包括电力载波710、射频标识RFID局域网720、由各路灯杆上支持 ZigBee的无线通信模块730构建形成的Ad hoc网络或者是移动通信网740。参见图2，所述充电服务模块600包括有读卡电路610、微处理器620、通信模块 630和显示模块660，所述读卡电路610、通信模块630和显示模块660分别由数据总线与微处理器620联接；所述充电服务模块600是一种相当于POS机的智能终端，使用者通过显示模块660的键盘650或触摸屏665输入指令信息。本例中，所述读卡电路400的射频标识RFID读写器设置在所述充电电力的插座 400上；当电动车的充电插头插入该插座400时，所述射频标识RFID读写器即读取该电动车充电插头上的射频标识RFID卡的信息，并经由读卡电路400送至所述微处理器620。所述射频标识RFID卡的信息包括车型、充电技术数据和电子支付账号信息。参考图3，所述利用路灯杆兼做电动车充电桩的设备的工作流程如下I.所述电动车的充电插头插入充电插座500后，充电插座上的无线射频RFID读写器即读取该电动车充电插头上无线射频RFID卡的信息，经由读卡电路400送至所述微处理器 620。II.显示模块660将接收的充电服务模式和付款方式送到微处器620。III.所述微处理器660依据步骤II中充电服务模式和付款方式，进行扣费处理， 若扣费成功，即实施步骤IV ；若扣费不成功，则实施步骤V。IV.所述微处理器660启动充电子程序，对所述电动车EV进行充电，并将处理情况反馈给微处理器660。V.所述微处理器660将处理结果信息通过显示模块660，接收该显示模块660送来的信息以判定实施步骤III、IV或退出工作状态。在步骤III中所述“进行扣费处理”还包括如下流程
III-I微处理器660判定所述付款方式是用所述无线射频卡RFID直接付费或用其它电子付费；如是用前者付费，则微处理器620核查电动车的无线射频卡RFID上余额是够扣费，可足够扣费，即通过读卡电路400对电动车的无线射频卡RFID进行扣费操作，扣费微处理器660通过成功通信模块630将扣费信息发到营动监控中心800实施电子扣缴，同进实施前述步骤IV，扣费不成功即实施步骤V ；III-2.所述微处理器200将由显示模块660接收到支付账户信息、验证信息和扣缴信息、经通信模块发送营动监控中心800实施电子扣缴，并接收营动监控中心800的验证反馈信息；III-3.微处理器200确定验证反馈信息是账号信息正确且账记余额可以支付，所述微处理器200即判定使用者是否预设有二次密码验证，如有，则启动二次密码确认子程序；经核对输入的二次密码正确，即实施步骤D，若密码不正确即实施步骤E。所述其它电子支付包括手机电子钱包、支付宝或电子银行。参见图5，所述二次密码确认子程序包括如下步骤i.所述微处理器660经通信模块630向营动监控中心800发出二次密码请求，则得到该二次密码的密钥，同时使用者由预先登记的移动通终端得到与之相配的密钥；ii.微处理器660核对使用者经显示模块660输入的密钥。参见图4，所述步骤IV中的微处理器660启动充电子程序的工作流程如下IV-1.所述微处理器660已读取的所述电动车充电插头的无线射频卡RFID上的数据，启动合符该电动车的车型的充电模式。IV-2.充电过程中，所述微处理器660时时检查充电插座的无线射频信号是否正常，以确定所述充电插头是否未脱离所述充电插座；如发现脱离，即中止充电，并根据已充电量，确认是否需要退还多付费用，并实施步骤IV-4 ；如未脱离，即执行步骤IV-3。 IV-3.充电过程中，所述微处理器660还时时检查充电电流和电压是否异常，如发现异常，即中止充电，并根据已充电量，确认是否需要退还多付费用，并实施步骤IV-4;如无异常执行步骤IV-5。IV-4.所述微处理器660将多付费信息发送至营动监控中心800以退回原支付账号中。IV-5.将处理情况反馈至所述微处理器660。在上述各步骤中，所述微处理器660可以通过通信模块630将充电相关信息发送至于已预先指定的移动通信终端上，所述充电相关信息包括充电进程、异常中断情况和退、
付费信息。
权利要求
1.利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法，基于为路灯提供照明电源的供电网，包括步骤A.在各路灯杆上设置过载断路器(100)，电力变流器(300)及其控制调节模块(400)， 务使用输出电力的电压、电流特征符合要充电的电动车的要求；C.在各路灯杆上还设置用于输出充电电力的插座(500)以及用于读卡、计费、通知扣款和通信、显示的充电服务模块(600)；D.选择合用的通信组网(700)，包括电力载波(710)、射频标识RFID局域网(720)、由各路灯杆上支持ZigBee的无线通信模块(730)构建形成的Ad hoc网络或者是移动通信网 (740)，用于同营运监控中心(800)实时交换数据；实施以上步骤后，电动车EV便可以在所述充电桩前实施充电，所产生的费用将通过通信组网(700)链接营运监控中心(800)实施电子扣款。
2.按照权利要求1所述的利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法，其特征在于所述电力变流器(300)是输出电压、电流可控的半导体整流器，由其控制调节模块 (400)限定所述输出电压电流符合待充电电动车上蓄电池组的特征要求。
3.按照权利要求1所述的利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法，其特征在于 在所述步骤A和C之间还有步骤B.在所有要兼做电动车充电桩的路灯杆上都设置光控开关000)，务使用照明电力在环境照明足够时不输送至路灯灯具。
4.按照权利要求3所述的利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法，其特征在于 所述光控开关(200)是利用光敏器件控制双向晶闸管导通和截止的半导体交流电力开关。
5.按照权利要求1所述的利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法，其特征在于所述充电服务模块(600)包括有读卡电路(610)、微处理器(620)、通信模块(630)和显示模块(660)，是一种相当于POS机的智能终端，使用者通过键盘(650)或/和触摸屏 (665)输入指令信息。
6.按照权利要求1所述的利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法，其特征在于所述营运监控中心(800)借助所述通信组网(700)监控所有各路灯杆充电桩的技术状态，决定是否通过各该路灯杆上的过载断路器停止某些充电桩营运；同时对各正在营运 的充电桩与之交换信息，链接相关金融机构进行费用结算。
7.利用路灯杆兼做电动车充电桩的设备，基于为路灯提供照明电源的供电网，其特征在于包括设置在各路灯杆上的过载断路器(100)、电力变流器(200)及其控制调节模块 (300)用于输出充电电力的插座G00)以及用于读卡、计费、通知扣款和通信、显示的充电服务模块(600)，所述设备还包括用于同营运监控中心(800)实时交换数据的通信组网 (700)；由所述路灯照明供电网输入的电力经过载断路器(100)输入电力变流器000)，按照使用者设定的指令信息将输入交流电力变换为适合待充电电动车上蓄电池组需要的直流电力进行充电，由充电服务模块(600)计算须扣缴的费用，经通信组网(700)链接营动监控中心(800)实施电子扣缴。
8.按照权利要求7所述的利用路灯杆兼做电动车充电桩的设备，其特征在于所述充电服务模块(600)包括有读卡电路(610)、微处理器(620)、通信模块(630)和显示模块(660)，所述读卡电路(610)、通信模块(630)和显示模块(660)分别由数据总线与微处理器(620)联接；所述充电服务模块(600)是一种相当于POS机的智能终端，使用者通过显示模块(660)的键盘(650)或/和触摸屏(66 输入指令信息。
9.按照权利要求7所述的利用路灯杆兼做电动车充电桩的设备，其特征在于 所述读卡电路(400)的射频标识RFID读写器设置在所述充电电力的插座(400)上；当电动车的充电插头插入该插座(400)时，所述射频标识RFID读写器即读取该电动车充电插头上的射频标识RFID卡的信息，并经由读卡电路(400)送至所述微处理器(620)。
10.按照权利要求9所述的利用路灯杆兼做电动车充电桩的设备，其特征在于 所述射频标识RFID卡的信息包括车型、充电技术数据和电子支付账号信息。
全文摘要
一种利用路灯杆兼做电动车充电桩的方法，基于为路灯提供照明电源的供电网，实施步骤在各路灯杆上设置过载断路器，电力变流器及其控制调节模块，务使用输出电力的电压、电流特征符合要充电的电动车的要求；在各路灯杆上还设置用于输出充电电力的插座以及用于读卡、计费、通知扣款和通信、显示的充电服务模块；选择合用的通信组网，包括电力载波、射频标识RFID局域网、由各路灯杆上支持ZigBee的无线通信模块构建形成的Ad hoc网络或者是移动通信网，用于同营运监控中心实时交换数据。实施以上步骤后，电动车EV便可以在所述充电桩前实施充电，所产生的费用将通过通信组网链接营运监控中心实施电子扣款。本发明的有益效果是使用本发明方法或设备，只需在现有路灯供电设置上稍做改造，即可提供方便的电动车充电服务，投资少、建效快。
文档编号G07G1/12GK102340149SQ20101023192
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者曾伟秋 申请人:曾伟秋