[发明专利]一种多功能电动汽车交流充电桩

说明书

本发明提供一种多功能电动汽车交流充电桩，以交流充电桩主体作为系统平台，所述交流充电桩主体包括充电模块、道路地图及景物信息量子成像模块、信息传输模块以及综合控制模块。对现有技术的局限，通过引入量子成像技术结合自动驾驶地图技术，利用充电过程的空闲，实现地图数据交互，为充电桩的综合利用提供了有效解决途径，避免了充电桩由于功能单一造成的资源浪费；同时，对解决雾霾、雨、雪等恶劣天气条件下，自动驾驶汽车的传统雷达缺陷，进行了有效的弥补。

技术领域

本发明涉及一种多功能电动汽车交流充电桩，属于电动车辆充电技术领域，特别涉及自动驾驶和无人驾驶电动车辆的道路图像信息获取技术领域。

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。充电桩是电动汽车驱动能量补充的主要手段。

充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。

传统充电桩的功能相对单一，主要有：1)充电管控(漏电，桩车对答)；2)电网端防护(防雷、过压、过流)；3)信息报告(可选)等；这是一个典型的充电桩所具备的功能，它的使命就是把电安全的给电动汽车，里面需要解决的互联网的问题，是让用户找到这个桩，用扫码或者其他手段来支付，然后还是充电。即对充电桩的利用仅仅局限在传统电动车辆的传统供能方面。随着汽车技术的发展，高级辅助驾驶以及无人驾驶技术不断完善，但随之而来，对道路精确信息的获取，也有了更高的要求，可是现有技术中，尚未发现与自动驾驶道路精确信息获取技术相配合的充电桩系统或设备。

对自动驾驶汽车而言，各种雷达、摄像头等传感器就是汽车的眼睛，不断获取道路精确信息。在这些“眼睛”中，摄像头相对简单。它的优点很突出：精度高，距离远，直观方便；可是缺点也同样突出：受到天气的影响太大，如雾霾、大范围雨雪天气等。而现有常用的车载雷达，也有各种缺陷，虽然他们比超声波探测器以及计算机视觉设备有着更高的实时性、精度和可靠性。目前，主要研究集中在毫米波雷达和激光雷达上。普通雷达里最常用的可谓是毫米波雷达了，可是即便如此，却仍然存在着精度低、可见范围短的特点。而这两个缺陷放在自动驾驶中，却极易引起事故。简单的举例来说，毫米波雷达可以发现路边障碍，但只能“看到”模糊形体，而厘米级精度的激光雷达则可以在极短时间内清楚区分出障碍是路肩还是斜坡，若自动驾驶汽车断定是斜坡后，就可以做出安全开上车道的决策。但是激光雷达的缺点在于成本高、且不能全天候工作，即在雨、雪、雾霾等极端天气下，效果不佳。

量子成像是量子光学的一个重要分支，是研究在光场量子特性下所能达到的光学成像极限的问题。不同于经典成像，量子成像是利用光场的量子力学性质和其内禀并行特点，在量子水平上发展出新的光学成像和量子信息并行处理技术。相对于传统光学成像技术中通过记录辐射场的光强分布从而获取目标的图像信息的方法，量子成像则是通过利用、控制(或模拟)辐射场的量子涨落来得到物体的图像。作为一种新型成像技术，量子成像中纠缠光源关联成像的实现，使得在两个相互独立的空间中传递其中一个空间的物体图像信息成为可能，以此实现成像。热光源同样也可以实现关联成像。相比于经典成像，量子成像具有如下优点：1)量子成像中的超分辨成像-成像分辨率可以突破瑞利衍射分辨极限；2)量子成像是单像素成像，即能够使得在不适合或者不能采用体积大的面探测器时使用量子成像达到成像目的；3)量子成像中的探测与成像分离能够克服经典成像存在的抗干扰能力差的缺点。上海光机所2012年的中期项目评估报告显示，利用口径仅为18mm的量子成像照相机，可以在恶劣环境中拍摄到420mm的普通光学望远镜根本无法拍到的目标。2013年该项目组在国际上首次进行了大量晴朗、夜间、云雾、雨雾等典型气象条件下的室外遥感成像实验。实验实现了野外一公里量级探测距离上分辨率为1cm、超衍射极限分辨2倍以上的强度关联成像。

量子成像技术不受雾霾、雨雪等遮蔽的影响，但其成本高，动态性能一般，不适合安装在容易产生颠簸的车辆上。