專(zhuān)利名稱(chēng)：一種有序充電電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制器的制作方法
一種有序充電電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制器技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車(chē)充電領(lǐng)域，具體講涉及一種有序充電電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制O背景技術(shù)
發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)被世界各國(guó)普遍確立為保障能源安全和轉(zhuǎn)型低碳經(jīng)濟(jì)的重要途徑， 電動(dòng)汽車(chē)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，大力推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。隨著研發(fā)投入不斷增大和關(guān)鍵技術(shù)的突破，未來(lái)幾年電動(dòng)汽車(chē)將進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，形成電動(dòng)汽車(chē)的規(guī)?；瘧?yīng)用，這將對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)展帶來(lái)新的挑戰(zhàn)(1)引發(fā)新的負(fù)荷增長(zhǎng)，進(jìn)一步增大電網(wǎng)峰谷差；( 產(chǎn)生大量充電設(shè)施建設(shè)需求，對(duì)電網(wǎng)升級(jí)改造和規(guī)劃建設(shè)提出更高要求；C3)充電需求具有隨機(jī)性和分散性特點(diǎn)，加大配電網(wǎng)運(yùn)行管理難度。充電樁作為未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的主要充電設(shè)施，其實(shí)現(xiàn)有序充電對(duì)電網(wǎng)的意義重大。但現(xiàn)有的充電樁不能對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行有序充電。發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種有序充電電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制器，解決了電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模應(yīng)用后對(duì)電網(wǎng)的影響的問(wèn)題，并根據(jù)電網(wǎng)狀態(tài)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行有序充電。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種有序充電電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制器，其包括主控單元，其改進(jìn)之處在于，所述控制器包括分別與所述主控單元連接的有序充電管理單元和計(jì)量計(jì)費(fèi)單元。
本發(fā)明提供的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述主控單元包括電源模塊和分別與其連接的人機(jī)交互模塊、通信模塊和CPU ；所述人機(jī)交互模塊用于控制和查看所述控制器的狀態(tài)；所述通信模塊用于所述控制器和所述電動(dòng)汽車(chē)之間的通信；所述CPU對(duì)所述有序充電管理單元和所述計(jì)量計(jì)費(fèi)單元進(jìn)行控制。
本發(fā)明提供的第二優(yōu)選技術(shù)方案中，所述人機(jī)交互模塊包括分別與所述CPU連接的顯示組件和按鍵輸入組件。
本發(fā)明提供的第三優(yōu)選技術(shù)方案中，所述通信模塊包括控制導(dǎo)引組件、PWM組件、 CAN總線和電力線通信(PLC)組件。
本發(fā)明提供的第四優(yōu)選技術(shù)方案中，所述CPU為單片機(jī)。
本發(fā)明提供的第五優(yōu)選技術(shù)方案中，所述電源模塊包括依次連接的變壓器、整流器和濾波器。
本發(fā)明提供的第六優(yōu)選技術(shù)方案中，所述顯示組件是數(shù)碼管、單色液晶屏、彩色液晶屏或者觸摸屏；所述按鍵輸入組件為4*4的金屬鍵盤(pán)。
本發(fā)明提供的第七優(yōu)選技術(shù)方案中，所述有序充電管理單元包括依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、有序充電算法處理模塊和管理通信模塊。
本發(fā)明提供的第八優(yōu)選技術(shù)方案中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將采集到的信息傳給所述有序充電算法處理模塊，所述有序充電算法處理模塊通過(guò)所述管理通信模塊與上級(jí)管理系統(tǒng)的通信。
本發(fā)明提供的第九優(yōu)選技術(shù)方案中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述有序充電算法處理模塊為DSP處理器；所述管理通信模塊采用型號(hào)為T(mén)MS320F28335的芯片，通過(guò)LOCALbus與CPU通信。
本發(fā)明提供的第十優(yōu)選技術(shù)方案中，所述計(jì)量計(jì)費(fèi)單元包括射頻刷卡模塊和與其連接的電表。
本發(fā)明提供的較優(yōu)選技術(shù)方案中，所述控制導(dǎo)引組件、所述PWM組件和所述CAN總線均集成在一塊型號(hào)為MCF92259芯片中；PLC組件采用型號(hào)為BWPlO的芯片，通過(guò)RS232與 CPU通信。
本發(fā)明提供的第二較優(yōu)選技術(shù)方案中，所述主控單元具有控制導(dǎo)引功能，用于確認(rèn)充電插頭是否與插座可靠連接。
與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的一種有序充電電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制器，解決了電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模應(yīng)用后對(duì)電網(wǎng)的影響的問(wèn)題，并根據(jù)電網(wǎng)狀態(tài)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行有序充電；而且可以控制電動(dòng)汽車(chē)充電樁的運(yùn)行并且可以與電動(dòng)汽車(chē)和上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)通信，還可以根據(jù)電網(wǎng)狀態(tài)和充電需求完成有序充電控制算法，可以通過(guò)刷卡計(jì)費(fèi)的方式把充電電費(fèi)付給電網(wǎng)公司，再者可以顯示并設(shè)置充電電量、充電時(shí)間和充電金額，可以保存用戶(hù)信息，可以上傳充電狀態(tài)并接收上級(jí)管理系統(tǒng)的信息。


圖1為電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制器各部件的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述的有序充電電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制器的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
下面分別介紹每個(gè)模塊的功能及連接方式
主控單元的電源模塊輸入為220V交流電，通過(guò)變壓器降壓，然后再通過(guò)整流器得到直流電，最后通過(guò)濾波器濾波，為整個(gè)控制器提供直流電能。
主控單元的控制核心CPU采用飛思卡爾的coldfire系列的單片機(jī)作為微處理器，是控制器的核心，有較強(qiáng)的處理能力合豐富的接口資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)充電樁的控制。
主控單元的人機(jī)交互模塊輸入鍵盤(pán)采用4*4的金屬鍵盤(pán)，可以達(dá)到IPM，數(shù)碼管采用3行5列共15個(gè)7段LED數(shù)碼管，單色液晶采用1觀64的課變字體液晶，彩色液晶采用3. 5英寸的彩色液晶屏，觸摸屏采用7. 0英寸的加鋼化玻璃的觸摸屏。
主控單元的通信模塊主控單元主要負(fù)責(zé)與電動(dòng)汽車(chē)的通信，通過(guò)控制導(dǎo)引實(shí)現(xiàn)連接確認(rèn)功能，通過(guò)PWM實(shí)現(xiàn)充電電流的控制功能，通過(guò)CAN總線實(shí)現(xiàn)與電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)的功能。
主控單元具有控制導(dǎo)引功能，可以確認(rèn)充電插頭是否與插座可靠連接。
所述控制導(dǎo)引組件、所述PWM組件和所述CAN總線均集成在一塊型號(hào)為MCF92259 芯片中；所述PLC組件采用型號(hào)為BWPlO的芯片，通過(guò)RS232與CPU通信。
有序充電管理單元模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊采用BB公司的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將采集到的電信息傳給有序充電管理單元的算法處理模塊，算法處理模塊采用TI公司的DSP處理器，DSP根據(jù)電網(wǎng)狀態(tài)信息和充電需求得到有序充電控制算法，DSP可以通過(guò)CAN總線、以太網(wǎng)、GPRS、 Zigbee和WiFi實(shí)現(xiàn)與上級(jí)管理系統(tǒng)的通信；所述管理通信模塊采用型號(hào)為T(mén)MS320F28335 的芯片，通過(guò)LOCALbus與CPU通信。
計(jì)量計(jì)費(fèi)單元的刷卡模塊采用有電網(wǎng)公司計(jì)費(fèi)設(shè)備開(kāi)發(fā)資質(zhì)的部門(mén)開(kāi)發(fā)的射頻刷卡模塊，可以直接與電網(wǎng)公司的充換電設(shè)施運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)縫連接。
所述射頻刷卡模塊包括MCU、以及分別與所述CPU連接的加密組件和射頻組件；所述MCU采用型號(hào)為STM32F103的芯片，所述加密組件采用型號(hào)為esam的芯片，所述射頻組件為型號(hào)是fml70的芯片。
需要聲明的是，本發(fā)明內(nèi)容及具體實(shí)施方式
意在證明本發(fā)明所提供技術(shù)方案的實(shí)際應(yīng)用，不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的精神和原理啟發(fā)下，可作各種修改、等同替換、或改進(jìn)。但這些變更或修改均在申請(qǐng)待批的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種有序充電電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制器，其包括主控單元，其特征在于，所述控制器包括分別與所述主控單元連接的有序充電管理單元和計(jì)量計(jì)費(fèi)單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述主控單元包括電源模塊和分別與其連接的人機(jī)交互模塊、通信模塊和CPU ；所述人機(jī)交互模塊用于控制和查看所述控制器的狀態(tài)；所述通信模塊用于所述控制器和所述電動(dòng)汽車(chē)之間的通信；所述CPU對(duì)所述有序充電管理單元和所述計(jì)量計(jì)費(fèi)單元進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，所述人機(jī)交互模塊包括分別與所述CPU 連接的顯示組件和按鍵輸入組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，所述通信模塊包括控制導(dǎo)引組件、PWM 組件、CAN總線和電力線通信(PLC)組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，所述CPU為單片機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，所述電源模塊包括依次連接的變壓器、 整流器和濾波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器，其特征在于，所述顯示組件是數(shù)碼管、單色液晶屏、 彩色液晶屏或者觸摸屏；所述按鍵輸入組件為4*4的金屬鍵盤(pán)。
8.權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述有序充電管理單元包括依次連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、有序充電算法處理模塊和管理通信模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8述的控制器，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將采集到的信息傳給所述有序充電算法處理模塊，所述有序充電算法處理模塊通過(guò)所述管理通信模塊與上級(jí)管理系統(tǒng)的通信。
10.根據(jù)權(quán)利要求8述的控制器，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊為模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述有序充電算法處理模塊為DSP處理器；所述管理通信模塊采用型號(hào)為T(mén)MS320F28335的芯片,通過(guò)LOCALbus與CPU通信。
11.根據(jù)權(quán)利要求1述的控制器，其特征在于，所述計(jì)量計(jì)費(fèi)單元包括射頻刷卡模塊和與其連接的電表。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制器，其特征在于，所述控制導(dǎo)引組件、所述PWM組件和所述CAN總線均集成在一塊型號(hào)為MCF92259芯片中；所述PLC組件采用型號(hào)為BWPlO的芯片，通過(guò)RS232與CPU通信。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制器，其特征在于，所述主控單元具有控制導(dǎo)引功能，用于確認(rèn)充電插頭是否與插座可靠連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有序充電電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制器，其包括主控單元，所述控制器包括分別與所述主控單元連接的有序充電管理單元和計(jì)量計(jì)費(fèi)單元。本發(fā)明提供的有序充電電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制器，解決了電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模應(yīng)用后對(duì)電網(wǎng)的影響的問(wèn)題，并根據(jù)電網(wǎng)狀態(tài)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行有序充電。
文檔編號(hào)G07F15/06GK102521919SQ20111041267
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者嚴(yán)輝, 徐亮, 李曉強(qiáng), 李武峰, 李索宇, 楊天林 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院