CN205535459U - 路灯充电桩一体化系统 - Google Patents

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周永勤
朱萌
王传宇
黄策
罗兰兰
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Abstract

一种路灯充电桩一体化系统，其中包括电源模块、状态监控模块、LED市政路灯、直流充电桩及通信模块。电源模块分别与状态监控模块、LED市政路灯、直流充电桩以及通信模块相连；状态监控模块分别与电源模块、LED市政路灯、直流充电桩和通信模块相连；通信模块分别与电源模块、LED市政路灯和状态监测模块相连；LED市政路灯分别与电源模块、状态监控模块和通信模块相连；直流充电桩分别与电源模块和状态监控模块相连。本实用新型可以充分利用遍布于城市街道的市政路灯资源，能够有效地降低建设电动汽车充电桩的成本并且节约了空间，同时使电动汽车在路途中电力不足的情况下能及时进行充电，使电动汽车摆脱了车载充电机的束缚，减少电动汽车造价的同时减轻了负重，从而节约了能耗。

Description

路灯充电桩一体化系统
技术领域
本实用新型涉及充电设备技术领域，尤其涉及一种基于市政路灯的路灯充电桩一体化系统。
背景技术
研究和发展新型清洁燃料和清洁燃料汽车，不仅对我国能源和汽车工业的可持续发展有重要意义，而且能够促进相关工业和技术的发展。目前我国对电动汽车的研究已取得一定进展，然而，电动汽车在全国范围的推广和普及十分有限。究其主要原因，是由于基础设施(如充电桩、充电站等)建设严重滞后，致使充电不便，最终直接导致消费者对电动汽车失去信心。
我国照明用电占全社会用电量的 13%左右，其中道路照明占整个照明用电量的 25%-30%。传统的市政路灯(包括高压钠灯、金卤灯等)存在功率高、效果差、能效低的缺陷，造成电能资源的严重浪费。大功率、高光效 LED 灯是近年来国内外快速发展起来的新光源，具有光效高、寿命长、耐震动、不易损坏等优点。因此发展 LED 路灯具有重要的节能意义。
发明内容
针对上述问题，考虑到 LED 路灯和电动汽车充电都需要把交流电转换成直流电，本实用新型提出利用大功率整流器对220 V交流电集中整流得到标准的直流电源向 LED 路灯直流供电的同时，在路灯位置建设一体化直流充电桩的方案。该方案使得在城市范围内大规模快速建设充电桩成为可能，能够解决长期以来困扰电动汽车推广的“充电难”问题。
本实用新型提供的路灯充电桩一体化系统，主要包括电源模块、状态监控模块，LED市政路灯、直流充电桩及通信模块。
作为优选，所述的电源模块包括保护模块、充电桩供电模块和辅助电源模块。保护模块的作用是使路灯充电桩一体化系统免遭直流电网过流和过压的损害；充电桩供电模块的作用是给直流充电桩供电；辅助电源模块的作用则是给LED灯、状态监测模块、通信模块以及控制电路等提供需要的工作电压。
作为优选，状态监控模块包括充电状态监测模块、路灯状态监测模块和视频监控设备，其中充电状态监测模块和路灯状态监测模块均由现有的检测电路完成，视频监控设备也为现成的视频监控器。充电状态监测模块的作用是监测直流充电桩的充电状态，包括监测是否正在充电、充电模式、充电电流、电压情况等并将数据传送给通信模块中的发送模块，实时的将数据发送给主站；路灯状态监测模块可实现路灯开关情况的监测并将数据传送给通信模块中的发送模块，实时的将数据发送给主站；视频监控系统主要对一些治安重点监控区域，如居民小区、城区路面、商业中心、娱乐场所、车站广场、重点单位等场所进行实时监控并将数据传送给通信模块中的发送模块，实时的将数据发送给主站并进行远程录像备份。
作为优选，所述的LED 市政路灯包括 LED 灯、LED 驱动模块、LED控制模块。LED驱动模块与LED控制模块模块相连，其作用是对 LED 灯进行驱动；LED控制模块与通信模块中的接收模块相连，根据接收模块从主站中接收到的指令实现对 LED 驱动的控制。
作为优选，所述的直流充电桩包括充电管理系和计量计费系统。充电管理系统由触摸显示屏、充电插口、充电控制器构成，充电控制器与充电桩供电模块相连，充电控制器根据用户输入到触摸显示屏中的指令控制进行充电启动和停止、充电模式的选择，同时充电控制器将充电电流、电压以及充电模式等实时的显示在触摸显示屏上；计量计费系统由智能电表构成，智能电表与充电桩供电模块和触摸显示屏相连，其作用是实现对电动汽车充电的实时计量和计费。
作为优选，所述的通信模块包括发送模块和接收模块，发送模块接收由状态监测块发送来的信息并利用无线通信模块实现当前充电状态、LED路灯状态、视频监控信息等信息的实时上传，便于主站统一管理和监控；接收模块接收来自主站系统的信息并将其发送给LED控制模块从而实现对 LED市政路灯的控制。通信模块利用TD-LTE230MHz无线通信专网与主站进行实时通讯，TD-LTE230MHz无线通信专网代与GPRS等公网相比具有数据传输速率快、时延小、成本低廉、支持海量实时用户等特点。
本实用新型的有益效果是：LED路灯通过通信模块接收到主站系统的消息进行统一开关控制，例如不同的季节采用不同的开关时间，相同季节因为不同天气情况也可适当调整开关时间。主站系统通过路灯监测模块可以及时掌握 LED 路灯的开关情况。
同时路灯充电桩一体化系统直接利用低压直流供电网络的恒压直流电源对蓄电池进行充电，使电动汽车摆脱了车载充电机的束缚，减少电动汽车造价的同时减轻了负重，从而节约了能耗。
附图说明
附图1是路灯充电桩一体化系统结构图。
附图2是路灯充电桩一体化系统连接示意图。
具体实施方式
结合附图说明本实用新型的具体实施方式，本实用新型是一种路灯充电桩一体化系统,包括电源模块、状态检测模块、LED市政路灯、直流充电桩及通信模块。其中电源模块包括保护模块、充电桩供电模块和辅助电源模块；状态监控模块包括充电状态监测模块、路灯状态监测模块和视频监控设备；LED 市政路灯包括 LED 灯、LED 驱动模块、LED控制模块；直流充电桩包括充电管理系统和计量计费系统；通信模块包括发送模块和接收模块。
所述的电源模块包括保护模块、充电桩供电模块和辅助电源模块。保护模块的作用是使路灯充电桩一体化系统免遭直流电网过流和过压的损害；充电桩供电模块的作用是给直流充电桩供电；辅助电源模块的作用则是给LED灯、状态监测模块、通信模块以及控制电路等提供其需要的工作电压。
所述状态监控模块包括充电状态监测模块、路灯状态监测模块和视频监控系统。充电状态监测模块的作用是监测直流充电桩的充电状态，包括监测是否正在充电、充电模式、充电电流、电压情况等并将数据传送给通信模块中的发送模块，实时的将数据发送给主站；路灯状态监测模块可实现路灯开关情况的监测并将数据传送给通信模块中的发送模块，实时的将数据发送给主站；视频监控系统主要对一些治安重点监控区域，如居民小区、城区路面、商业中心、娱乐场所、车站广场、重点单位等场所进行实时监控并将数据传送给通信模块中的发送模块，实时的将数据发送给主站并进行远程录像备份。
所述LED 市政路灯包括 LED 灯、LED 驱动模块、LED控制模块。LED驱动模块与LED控制模块模块相连，其作用是对 LED 灯进行驱动；LED控制模块与通信模块中的接收模块相连，根据接收模块从主站中接收到的指令实现对 LED 驱动的控制。实施例7：
所述直流充电桩包括充电管理系统和计量计费系统。充电管理系统由触摸显示屏、充电插口、充电控制器构成，充电控制器与充电桩供电模块相连，充电控制器根据用户输入到触摸显示屏中的指令控制进行充电启动和停止、充电模式的选择，同时充电控制器将充电电流、电压以及充电模式等信息实时的显示在触摸显示屏上；计量计费系统由智能电表构成，智能电表与充电桩供电模块和触摸显示屏相连，其作用是实现对电动汽车充电的实时计量和计费。
所述通信模块包括发送模块和接收模块，发送模块接收由状态监测块发送来的信息并利用无线通信模块实现当前充电状态、LED路灯状态、视频监控信息等信息的实时上传，便于主站统一管理和监控；接收模块接收来自主站系统的信息并将其发送给LED控制模块从而实现对 LED市政路灯的控制。通信模块利用TD-LTE230MHz无线通信专网与主站进行实时通讯，TD-LTE230MHz无线通信专网代与GPRS等公网相比具有数据传输速率快、时延小、成本低廉、支持海量实时用户等特点。
所述的一种路灯充电桩一体化系统中，LED市政路灯安装在灯杆的上部，直流充电桩安装在灯杆的下部，电源模块、状态监控模块和通信模块安装在灯杆中。低压直流供电网络为整个系统的电源模块供电，电源模块中的保护模块使路灯充电桩一体化系统免遭直流电网过流和过压的损害，用来保护整个系统，充电桩供电模块与智能电表相连，其作用是经过智能电表给直流充电桩供电，辅助电源模块的作用是给LED路灯、状态监控模块、通信模块以及控制电路等提供其需要的工作电压。充电控制器与充电桩供电模块和触摸显示屏相连，触摸显示屏的作用是方便用户输入充电指令同时显示由充电控制器提供的充电电流、电压以及充电模式等实时信息，充电控制器的作用是根据用户输入到触摸显示屏中的指令控制充电桩供电模块，进行充电启动和停止、充电模式的选择；智能电表与充电桩供电模块和触摸显示屏相连，智能电表在电动汽车充电过程中实时对电量及电费进行测量，同时将电量的使用情况和电费实时的显示在触摸显示屏上，充电插口一边与智能电表相连，一边与电动汽车相连；充电监测模块、路灯监测模块、视频监控模块与发送模块相连，将监测到的数据发送给发送模块，使其实时的将数据发送给主站，接收模块接收来自主站系统的信息并将其发送给LED控制模块从而实现对 LED市政路灯的控制。

Claims (6)

1.一种路灯充电桩一体化系统,其特征在于：它包括电源模块、状态监控模块、LED市政路灯、直流充电桩及通信模块，电源模块分别与状态监控模块、LED市政路灯、直流充电桩以及通信模块相连；状态监控模块分别与电源模块、LED市政路灯、直流充电桩和通信模块相连；通信模块分别与电源模块、LED市政路灯和状态监控模块相连；LED市政路灯分别与电源模块、状态监控模块和通信模块相连；直流充电桩分别与电源模块和状态监控模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种路灯充电桩一体化系统，其特征在于：所述的电源模块包括保护模块、充电桩供电模块和辅助电源模块。
3.根据权利要求1所述的一种路灯充电桩一体化系统，其特征在于：所述的状态监控模块包括充电状态监测模块、路灯状态监测模块和视频监控设备。
4.根据权利要求1所述的一种路灯充电桩一体化系统，其特征在于：所述的LED 市政路灯包括 LED 灯、LED 驱动模块、LED控制模块。
5.根据权利要求1所述的一种路灯充电桩一体化系统，其特征在于：所述的直流充电桩包括充电管理系统和计量计费系统。
6.根据权利要求1所述的一种路灯充电桩一体化系统，其特征在于：所述的通信模块包括发送模块和接收模块。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106385071A (zh) * 2016-10-11 2017-02-08 哈尔滨理工大学 一种新型路灯充电桩系统
CN109130922A (zh) * 2018-08-20 2019-01-04 曾文飞 一种基于路灯实现的新能源电动汽车充电桩设备
CN109318740A (zh) * 2018-08-24 2019-02-12 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 基于直流供电系统的智慧路灯与充电桩一体化设备
CN111169316A (zh) * 2019-10-18 2020-05-19 宁波恒晨电力建设有限公司 一种led路灯和直流充电桩一体化设备

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