充電樁設(shè)計(jì)電子控制方案

充電樁設(shè)計(jì)方案概述目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"充電樁設(shè)計(jì)方案概述 1\o"CurrentDocument"市場(chǎng)簡(jiǎn)述 1\o"CurrentDocument"直流充電樁 2直流充電樁內(nèi)部組成部件 2計(jì)費(fèi)控制單元 3充電控制器 5絕緣檢測(cè)模塊 6電源模塊 6\o"CurrentDocument"讀卡模塊 7\o"CurrentDocument"交流充電樁 8交流充電樁控制方案 8附錄直流充電樁控制方案對(duì)比 9方案一 9\o"CurrentDocument"方案二 9\o"CurrentDocument"方案三 101.1市場(chǎng)簡(jiǎn)述廣東扁西安rfr廣東扁西安rfr充電樁功能類(lèi)似加油站里面的加油機(jī)，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑（公共樓宇、商場(chǎng)、公共停車(chē)場(chǎng)等）和居民小區(qū)停車(chē)場(chǎng)或充電站內(nèi)，可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)為各種型號(hào)的電動(dòng)汽車(chē)充電。

?您電動(dòng)汽車(chē)充電站?您電動(dòng)汽車(chē)充電站為加速新能源汽車(chē)的普及推廣，國(guó)家出臺(tái)諸如高額補(bǔ)貼充電樁建設(shè)等一些列利好政策。國(guó)家能源局已經(jīng)開(kāi)始制定《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，以到2020年實(shí)現(xiàn)500萬(wàn)輛新能源汽車(chē)發(fā)展目標(biāo)為預(yù)判，總體設(shè)想是將來(lái)充換電站數(shù)量達(dá)到1.2萬(wàn)個(gè)，充電樁達(dá)到450萬(wàn)個(gè)。1.2直流充電樁直流充電樁輸出200-950V直流電直接給電池充電，功率一般較大，大概40分鐘即可充滿一輛車(chē)。一般安裝在高速公路、專(zhuān)用充電站等場(chǎng)合。功率規(guī)格：45KW、60KW、120KW、150KW、180KW充電樁輸出直流電直接給車(chē)載電池充電，功率較大，充電速度較快一般安裝在高速公路、充電站等地1.2.1直流充電樁內(nèi)部組成部件充電樁一般采用組件化設(shè)計(jì)，業(yè)務(wù)相關(guān)部分和電氣相關(guān)部分相對(duì)獨(dú)立。其中，業(yè)務(wù)相關(guān)管理由計(jì)費(fèi)控制單元負(fù)責(zé)。

計(jì)費(fèi)控制單元通過(guò)軟硬件接口連接相應(yīng)輸入/輸出組件，完成人機(jī)顯示、計(jì)量計(jì)費(fèi)、支付、數(shù)據(jù)加解密、控制充電設(shè)備啟停、與車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)通信等功能。車(chē)麻網(wǎng)平臺(tái)4G/3GT以太網(wǎng)4G/3GT以太網(wǎng)1.2.2計(jì)費(fèi)控制單元當(dāng)前主流方案為L(zhǎng)inux主控+TFT彩屏。Linux做為多任務(wù)通用系統(tǒng)，在人機(jī)界面交互、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等方面支持更為完善，可直接擴(kuò)展3G/4G對(duì)接后臺(tái)服務(wù)器（降低以太網(wǎng)等有線方式的現(xiàn)場(chǎng)施工難度與布線復(fù)雜度），降低DTU方式的額外成本負(fù)擔(dān)等。

WiFr/Zigbsa/BtLetoothCartex-A?545MHz以太網(wǎng)口擊口—調(diào)試事口全網(wǎng)遙冠宿utriiim自由遷配說(shuō)掉電屋航顯示接口HIHBlillllfllifiloun%SMSTWiFr/Zigbsa/BtLetoothCartex-A?545MHz以太網(wǎng)口擊口—調(diào)試事口全網(wǎng)遙冠宿utriiim自由遷配說(shuō)掉電屋航顯示接口HIHBlillllfllifiloun%SMSTSO卡槽引M卡槽USBHost音頻接口仍電源w醬繼電器4路嫌沖25&RS-485輸出 鼓字輸人背部細(xì)節(jié)展示照片正面液晶展示照片較為適用的為廣州致遠(yuǎn)電子研發(fā)的DCP-1000L,其最大的特點(diǎn)是具備2個(gè)MiniPCIe接口，支持WiFi/Zigbee/Bluetooth（3種無(wú)線通訊方式自由選配），支持4G、3G、2G（電信、移動(dòng)、聯(lián)通）通信自由選配。打造更為智能的充電樁能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)配置：CPU采用Cortex-A7內(nèi)核，主頻高達(dá)545MHz，滿足充電樁控制、人機(jī)交互性能需求RGB顯示接口直接連接屏幕，提供800*480分辨率人機(jī)交互界面1路以太網(wǎng)口用于以太網(wǎng)通信2路繼電器輸出、4路數(shù)字輸入作一定的電氣檢測(cè)和控制2路RS-485接電能表及功能預(yù)留2路串口，RS-232接讀卡模塊2路CAN-Bus接充電控制器（單槍?zhuān)?路冗余備份（可做為雙槍擴(kuò)展使用）1路音頻接口作音頻播放1路USB、1路SD卡，可作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與升級(jí)MiniPCIe卡槽1，支持WiFi、藍(lán)牙、Zigbee等無(wú)線功能擴(kuò)展MiniPCIe卡槽2，支持2G/3G/4G通訊擴(kuò)展1路SIM卡槽配合通信模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信標(biāo)配UPS后備電源，支持意外斷電后5s?15s無(wú)間斷續(xù)航1.2.3充電控制器充電控制器在直流充電樁中主要負(fù)責(zé)電氣相關(guān)管理，根據(jù)充電樁的不同工作狀態(tài)控制充電機(jī)電源模塊的輸出，同時(shí)也與電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行CAN通信（即國(guó)標(biāo)協(xié)議27930）充電控制器和電源模塊通過(guò)一路CAN通信，不同廠家的電源模塊，CAN通信協(xié)議不一樣，在電控制器上運(yùn)行的軟件也有差異。注：充電樁采用的電源模塊，建議使用華為電源，2016年以來(lái)市場(chǎng)占有率穩(wěn)步攀升。充電控制器原理設(shè)計(jì)復(fù)雜度相對(duì)可控，重點(diǎn)在保護(hù)電路與保護(hù)邏輯的控制。溫濕度檢測(cè)充電槍電子鎖狀態(tài)檢測(cè)引導(dǎo)電阻檢測(cè)水浸、煙感、門(mén)磁急停開(kāi)關(guān)檢測(cè)接觸器、熔絲狀態(tài)檢測(cè)絕緣、過(guò)壓、過(guò)流檢測(cè)風(fēng)扇控制輔助電源控制充電槍電子鎖控制計(jì)費(fèi)控制單元通信電源模塊通信汽車(chē)BMS溫濕度檢測(cè)充電槍電子鎖狀態(tài)檢測(cè)引導(dǎo)電阻檢測(cè)水浸、煙感、門(mén)磁急停開(kāi)關(guān)檢測(cè)接觸器、熔絲狀態(tài)檢測(cè)絕緣、過(guò)壓、過(guò)流檢測(cè)風(fēng)扇控制輔助電源控制充電槍電子鎖控制計(jì)費(fèi)控制單元通信電源模塊通信汽車(chē)BMS通信防雷檢測(cè)充電控制器較為適用的為廣州致遠(yuǎn)電子研發(fā)的CCE-1000，主要功能支持:電源模塊通信汽車(chē)BMS通信計(jì)費(fèi)控制單元通信充電槍電子鎖控制與檢測(cè)輔助電源控制防雷檢測(cè)

絕緣、過(guò)壓、過(guò)流檢測(cè)接觸器、熔絲狀態(tài)檢測(cè)風(fēng)扇控制，溫濕度、水浸、煙感、門(mén)磁急停開(kāi)關(guān)檢測(cè)1.2.4絕緣檢測(cè)模塊充電樁在運(yùn)行的過(guò)程中，基于安全考慮，需要實(shí)時(shí)檢測(cè)輸出的電壓電流是否正常并通知充電控制器，也需要檢測(cè)充電線路與地線是否存在漏電現(xiàn)象，即絕緣檢測(cè)，還需要控制泄放電阻將充電過(guò)程中線路上殘留的能量進(jìn)行釋放。ie2E0wJ2指1<Xie2E0wJ2指1<X適用產(chǎn)品為廣州致遠(yuǎn)電子研發(fā)的HVID-200,主要功能支持:充電控制器通信絕緣檢測(cè)電壓、電流測(cè)量控制泄放電路控制高壓開(kāi)關(guān)1.2.5電源模塊做為直流樁整樁組件中成本最高的部件，電源建議選擇華為方案。一方面華為電源的市場(chǎng)占有率逐步攀升（南瑞、魯能、華商三優(yōu)、普瑞特高壓等國(guó)網(wǎng)直屬單位均在使用）另一方面華為電源性價(jià)比較高（在一些研討會(huì)場(chǎng)合，有參考值為可以接近0.3元/瓦）。

整流模塊R75020G1簡(jiǎn)介R75O2OG1是是一款高敏率，高由率密度的AC-IX整流摸塊，支持260Vac?455Vac=相電壓輸入，750Vdr的額定瀚出，最大輸出功宰15kW“筌;血植墳來(lái)用隔島諦十的CAN通信接口.與監(jiān)投模城之間的通信果用CAN通信協(xié)議，通過(guò)監(jiān)控?；蓪?duì)整流模塊實(shí)現(xiàn)調(diào)壓、限流.單模塊開(kāi)美機(jī)等功能。鼠高效率大于95.8%輸入電莊范圍寬至2&0Vac-456Vac工作溫度范圍-30X：-+65<忍諧波失真（TH口）55%支持在稅熱插拔功能全數(shù)字化控制支持CAN遍虱支持電壓電流閥整和均流功能滿足RoHS^求HUAWEI1.2.6讀卡模塊HUAWEI充電樁一般標(biāo)配CPU卡讀卡器，感應(yīng)距離大于等于4cm、支持ISO14443協(xié)議。讀卡器采用RS-232接口，能夠與計(jì)費(fèi)控制單元進(jìn)行通信。推薦產(chǎn)品為ZLG600SP-T2功能特點(diǎn)：符合ISO14443A、ISO14443B、ISO7816-3標(biāo)準(zhǔn)；集成TypeB、MifareUltraLight、Mifare1S50/S70、PLUSCPU、SAM卡的操作命令;提供ISO14443-4的半雙工塊傳輸協(xié)議接口，可方便支持符合ISO14443-4A的CPU卡及符合ISO14443-4B的TypeB卡片；可接雙天線，能識(shí)別是哪一個(gè)天線上有卡；支持串口、I2C兩種通信接口，其中串口可支持UART、RS-232C、RS-485方式；

1.3交流充電樁交流充電樁輸出單相220V或者三相380V交流電通過(guò)車(chē)載充電機(jī)給電池充電功率一般較小，如7KW的交流樁，充滿一輛車(chē)的電大概要7-8個(gè)小時(shí)，一般安裝在小區(qū)、停車(chē)場(chǎng)等地。功率規(guī)格：7KW、22KW、40KW充電樁輸出交流電通過(guò)車(chē)載充電機(jī)轉(zhuǎn)換成直流電給車(chē)載電池充電，功率較小，充電速度較慢一般安裝在小區(qū)、停車(chē)場(chǎng)等地車(chē)載充電機(jī)車(chē)載充電機(jī)1.3.1交流充電樁控制方案與直流充電樁相同，計(jì)費(fèi)控制單元可以直接采用Linux+TFT彩屏方案（如致遠(yuǎn)電子DCP-1000L），應(yīng)用軟件與用戶操作界面統(tǒng)一、運(yùn)營(yíng)管理方式統(tǒng)一。充電管理的設(shè)計(jì)原理較直流樁簡(jiǎn)化了很多復(fù)雜的功能，設(shè)計(jì)難度低，主要為交流電源的開(kāi)關(guān)控制，可以采用Cortex-M0或Cortex-M3芯片設(shè)計(jì)。讀卡、電表與直流樁方案相同。1.4附錄直流充電樁控制方案對(duì)比1.4.1方案一Cortex-M3主控+串口屏，應(yīng)用編程簡(jiǎn)單，技術(shù)難度低，能夠滿足充電控制與人機(jī)交互的基本需求。隨著移動(dòng)支付與物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，串口屏方案的不足也逐步凸顯，如人機(jī)界面設(shè)計(jì)靈活低、移動(dòng)支付接入困難等。同時(shí)，Cortex-M3運(yùn)行裸機(jī)程序，通過(guò)串口擴(kuò)展無(wú)線DTU的方式，數(shù)據(jù)傳輸速度慢、成本高。串口屏UART.J1.4.2方案二Linux主控+TFT彩屏。該方案保留Cortex-M3做為充電控制器主控（實(shí)時(shí)性需求），將顯示、數(shù)據(jù)管理、聯(lián)網(wǎng)通信、支付等功能在Linux系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)。技術(shù)難度略高于單Cortex-M3方案（軟件代碼方面），成本與Cortex-M3持平（雖然增加了Linux硬件的成本，TFT裸屏的價(jià)格則相對(duì)于串口屏降低）。/