电动汽车交流充电桩控制系统设计

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电动汽车充电桩的智能管理系统设计

电动汽车充电桩的智能管理系统设计

电动汽车充电桩的智能管理系统设计随着电动汽车的普及和需求的增加,充电桩作为电动车辆充电的关键设备,也变得越来越重要。

为了更好地管理充电桩的使用和维护,设计一套智能化的管理系统显得尤为重要。

本文将探讨电动汽车充电桩的智能管理系统设计,从硬件和软件两方面进行分析和讨论。

一、硬件设计1. 充电桩选择在设计智能管理系统之前,我们需要先选择适合的充电桩。

充电桩的类型和功能决定了系统设计的方向,包括直流快充桩、交流慢充桩以及混合快慢充桩等。

根据实际需求和充电场景,选择符合标准、性能可靠、易于维护的充电桩是关键。

2. 通信模块充电桩的智能管理系统需要与后台服务器进行数据传输和通信。

因此,通信模块的选择至关重要。

可以考虑使用GPRS、3G/4G、以太网等通信方式,以满足不同网络环境下的通信需求。

同时,考虑采用双通道通信,确保数据的稳定传输和高效管理。

3. 监测设备为了实现对充电桩的监测和故障诊断,我们需要在充电桩上配备相应的监测设备。

包括电流传感器、电压传感器、温度传感器等。

这些设备可以实时监测充电桩的工作状态,及时提供故障报警和维护信息。

4. 安全控制由于充电桩牵涉到电能传输和高压电流,安全控制是设计智能管理系统时必不可少的一部分。

为了保证充电桩的安全性,可以采用安全锁信号、断电保护装置、过流保护装置等措施,确保充电过程的安全可靠。

二、软件设计1. 充电桩管理平台为了方便实现充电桩的管理和监控,设计一个充电桩管理平台是必要的。

该平台可以对充电桩进行远程监控、故障诊断、电量统计和充电订单管理等。

同时,为了方便用户使用,可以提供用户注册、在线支付和预约充电等功能。

2. 数据分析与预测通过对充电桩系统数据的收集和分析,可以提供更准确的充电需求预测,以优化充电桩的使用率和充电效率。

通过数据分析,可以了解用户的使用习惯、充电需求,从而优化充电策略和服务。

同时,还可以提供用户行为分析,为实现差异化服务和个性化推荐提供依据。

电动汽车充电系统的优化设计

电动汽车充电系统的优化设计

电动汽车充电系统的优化设计一、引言电动汽车是未来汽车产业发展的方向之一,电动汽车充电系统的设计和优化对电动汽车的稳定性、能耗效率具有至关重要的作用。

因此,本文将从电动汽车充电系统的优化设计、充电方式的比较和推荐三个方面来探讨电动汽车充电系统的优化设计。

二、电动汽车充电系统的优化设计电动汽车充电系统一般包含有三个部分:电源、控制器和电池。

其中,电源是提供能量的来源,控制器则负责调节能量的输出、电池则存储能量。

如何实现这三个部分的协同作用,优化充电系统的整体性能就成了至关重要的问题。

对于电源部分,市面上通常有交流充电桩和直流充电桩两种选择。

交流充电桩相比直流充电桩优势在于设备成本更低、兼容性更好、能源利用率也更高。

但是交流充电桩充电速度较慢,一般需要几个小时甚至更长时间才能充满电,而直流充电桩的充电速度很快,只需几十分钟就能充满电,但是设备成本很高。

因此,如果充电时间比较紧急,可以选择直流充电桩,而如果时间比较充裕,可以选择交流充电桩。

对于控制器部分,一个好的控制器需要能够兼容多种充电桩,确保电能的输出和电池的充电效率都能达到最大化。

在选购控制器时,建议选择那些符合国际标准,并且能够适应多个品牌的充电桩的产品。

对于电池部分,电池技术的革新是电动汽车发展的重要推动力量。

电池技术的提升可以将电动汽车的续航里程不断延长,减缓电池的衰减速度,甚至推动电动汽车成为主流的交通工具。

为了提高电池的效率和寿命,电动汽车充电系统的设计还需要考虑充电电量、充电时间、充电过程中的发热问题等多种因素。

三、充电方式的比较目前市面上的电动汽车充电方式主要有以下四种:插头式充电、无线充电、快速充电和家庭充电。

1.插头式充电插头式充电是目前最普及的电动汽车充电方式之一。

充电时,插头线缆通过连接电动汽车和充电桩进行充电。

这种方式优点是充电速度较快,充电效率高、设置普遍,便于使用。

但也存在缺点,插头线缆存在损坏的风险,且充电桩一般较为稀缺。

基于物联网的智慧充电桩控制系统设计

基于物联网的智慧充电桩控制系统设计

基于物联网的智慧充电桩控制系统设计摘要:电动汽车交流充电桩和路灯作为城市中的基础设施,在智慧城市的规划和建设中扮演着重要的角色。

而充电设施建设不完备,规划不合理成为限制新能源汽车推广的难题。

为了解决这个问题,设计基于物联网平台的智慧充电桩系统,将路灯和电动汽车交流充电桩集成一体,取代传统路灯。

在提高充电桩使用效率,降低照明能耗的同时能够有效减少城市基础设施维护和管理成本。

关键词:物联网;智慧充电;控制系统1 引言随着智慧城市的推进,基于物联网平台的智慧充电桩将路灯和电动汽车交流充电桩集成一体[1-2],取代传统路灯。

智慧充电桩具备云端远程监控、智慧照明、环境监测、电动汽车交流充电[3-4]、太阳能供电等多项智能化功能,在提高充电桩使用效率,降低照明能耗的同时能够有效减少城市基础设施维护和管理成本。

本文将对基于物联网平台的智慧充电桩控制系统进行深入研究,该研究成果对新能源事业的发展以及新型智慧城市的改造具有非常重要的指导意义。

2 系统功能分析基于物联网平台的智慧充电桩控制系统具备以下功能:(1)功率输出功能:充电桩能够输出稳定的220 V 工频交流电给车载充电机供电,额定输出功率7 kW,充电桩实际输出功率可调。

(2)充电信息采集功能:在电动汽车充电过程中,充电桩能够准确采集充电电压、充电电流、已充电量等充电信息,实现过压保护、过流保护等功能[5]。

(3)连接确认和控制导引功能:充电桩能够通过连接确认和控制导引模块实现充电枪的状态检测以及充电桩与车辆控制装置的信号传输,保障充电桩供电、断电过程中的安全可靠性能。

(4)充电指示和急停功能:充电桩能够通过充电指示灯显示充电桩工作状态。

同时,充电桩配备急停按钮,用于充电过程中的紧急断电。

(5)环境监测功能:智慧充电桩能够准确采集所处环境中的温度、噪声、光照强度等信息,除了为用户提供环境监测数据外,光照强度数据还可用于智慧充电桩照明模块的智能化控制。

(6)智慧照明功能:智慧充电桩配备照明模块,可替代传统路灯,能够减少公共设施的占地面积和建设成本。

电动汽车智能充电桩的设计与实现

电动汽车智能充电桩的设计与实现

电动汽车智能充电桩的设计与实现随着全球气候变化和环境问题的日益严重,越来越多的人们开始电动汽车及其相关技术。

作为一种清洁、环保的交通工具,电动汽车的市场份额逐年增长,对充电设施的需求也随之增加。

在这种背景下,电动汽车智能充电桩的设计与实现显得尤为重要。

本文将介绍智能充电桩的核心思想、需求分析、设计方案、实现过程、结果分析及总结。

电动汽车智能充电桩的核心思想是实现充电的智能化、高效化和安全化。

通过引入先进的物联网、大数据和人工智能技术,智能充电桩能够自动识别电动汽车型号,适配不同车型的充电需求,确保充电过程的安全和稳定。

智能充电桩还具备能源管理、远程监控等功能,为电力系统的稳定运行提供有力支持。

随着电动汽车市场的不断扩大,用户对充电设施的需求也日益增长。

传统充电桩存在充电速度慢、缺乏智能管理等问题,难以满足用户的实际需求。

因此,开发一种具有智能化、高效化、安全化特点的充电桩成为市场迫切需求。

同时,智能充电桩应具备实时监控、远程控制等功能,以提高充电设施的运营效率和安全性。

智能充电桩的设计方案主要包括硬件和软件两大部分。

硬件部分包括充电接口、电源模块、通信模块等,以满足不同电动汽车的充电需求;软件部分则涉及充电管理、能源管理、远程监控等功能,通过引入物联网、大数据和人工智能等技术实现智能化管理。

为确保数据的安全性和可靠性,智能充电桩还需设计完善的数据通信协议。

在实现过程中,首先需要根据设计方案制作相应的设计图纸,并完成硬件和软件的选型与调试。

随后,编写充电桩的软件代码,包括充电管理、能源管理、远程监控等功能模块。

完成编码后,进行严格的实验测试,以确保智能充电桩在各种条件下能够稳定运行。

通过实验测试,我们发现智能充电桩在功能完备性、稳定性及可靠性方面均表现出色。

与传统的充电桩相比,智能充电桩具有更快的充电速度、更高效的能源管理以及更便捷的远程监控功能。

智能充电桩还能够自动识别电动汽车型号,自动调整充电参数,为用户提供更加个性化的服务。

基于PLC技术的电动汽车交流充电系统的研究与实现

基于PLC技术的电动汽车交流充电系统的研究与实现

基于PLC技术的电动汽车交流充电系统的研究与实现随着电动汽车的普及,充电设施的建设变得越来越重要。

为了满足电动汽车用户对充电便利性和充电速度的需求,研究和实现基于PLC技术的电动汽车交流充电系统具有重要意义。

本文将对该系统的研究和实现进行深入探讨。

一、背景电动汽车作为新能源汽车的代表,具有环保、节能的特点,受到了广泛关注。

随着国家对新能源汽车政策的持续支持和推动,电动汽车的市场需求呈现出爆发式增长的趋势。

充电设施的不足、充电速度较慢等问题,成为了制约电动汽车发展的瓶颈。

基于PLC技术的电动汽车交流充电系统能够帮助解决这些问题,提高充电效率和充电设施的智能化管理能力。

1. PLC技术的介绍PLC技术(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业控制领域的计算机控制系统。

它具有高可靠性、强抗干扰能力、良好的实时性和可编程性等特点,适合于工业场合的自动化控制。

2. 电动汽车交流充电系统的需求分析电动汽车交流充电系统需要具备快速充电、智能管理、安全可靠等功能。

而传统充电系统存在充电速度慢、管理不便等问题,无法满足电动汽车用户对充电设施的需求。

3. 基于PLC技术的电动汽车交流充电系统设计基于PLC技术的电动汽车交流充电系统将PLC作为控制核心,实现充电桩的控制、状态监测、安全保护等功能。

通过PLC控制系统,可以实现对充电设施的智能管理,提高充电效率和安全性。

1. PLC控制系统的搭建需要选择适合于电动汽车交流充电系统的PLC控制器,并进行硬件连接和软件编程。

PLC控制系统需要能够与充电桩的设备进行通信,实现对充电过程的监控和控制。

2. 充电桩的改造基于PLC技术的电动汽车交流充电系统需要对充电桩进行改造,使其能够与PLC控制系统进行连接和配合。

改造后的充电桩具有了智能化管理和快速充电的能力,能够满足电动汽车用户的需求。

四、结论基于PLC技术的电动汽车交流充电系统的研究和实现,对于提高充电设施的智能化管理能力、提升电动汽车充电效率具有重要意义。

基于嵌入式系统的电动汽车交流充电桩设计

基于嵌入式系统的电动汽车交流充电桩设计
基于嵌入式系统的电动汽车交流充电桩设计
摘要:以ARM嵌入式工控模块T2387I为硬件核心,结合嵌入式实时操作系统μC/OS-II,完成了一种电动汽车交流充电桩的设计。通过分析交流充电桩的结构和充电桩的功能需求,设计了控制系统的硬件电路。同时探讨了应用软件的任务优先级安排和各任务之间的关联性设计。以ARM嵌入式工控模块为核心的交流充电桩工作稳定、计量准确、操作简单、安装布设方便,系统的可扩展性强,且已通过相关机构鉴定。
4.2任务关联设计
任务关联设计如图2所示。系统应用软件包括7个任务,其中,按键查询任务延时循环检测按键输入,并将输入键值通过消息邮箱传递给按键处理任务实现按键控制,或传递给参数设置任务完成充电参数输入;按键处理任务接收输入键值并相应驱动软件的工作流程;充电参数设置任务接收输入参数值并保存为全局变量;IC卡读写任务接收信号量在适当的时机进行寻卡及读写操作,并利用信号量对充电过程实现启停控制;喂狗及异常检测任务以一定的周期循环,阻止看门狗溢出,在出现异常时进行故障处理,并通过消息邮箱停止充电过程;LCD显示任务接收到其他任务的信号量通知后,更新当前显示信息。软件设计中,各任务优先级之间有一定的间隔,将来在更新任务或增加一个新任务时,能在不改变现有优先级分配的情况下,轻松找到一个合适的空闲优先级,为系统的改进和升级提供了便利。操作系统的时钟节拍设为10ms,可以满足充电桩的实时性要求。经过调试,软件运行稳定,人机交互响应及时,电能计量与收费准确,数据通信可靠。
(1)运行可靠。充电桩可靠运行是必须首先满足的功能,在充电桩运行过程中,局部故障不能影响整个系统的正常工作;充电桩设备采用模块化结构,便于故障排除和替换;充电桩具备处理同时发生的多个事件的能力;充电桩具备防雷和抗强电磁干扰能力。
(2)数据安全。充电桩应实行操作权限管理,按工作性质对每个操作充电桩所有重要操作,如登录、控制、退出等,均有操作记录,系统可对操作记录进行查询和统计,所有操作记录具有不可删除和不可更改性;网络安全保护,保证系统数据和信息不被窃取和破坏;充电桩保存的重要数据,具有不可删除和不可更改性。

电动汽车智能充电桩的设计

电动汽车智能充电桩的设计

电力电子• Power Electronics214 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】电动汽车 智能 充电桩 设计 研究 智能监控 CAN 总线随着社会的进步与发展,人们越来越重视生态文明建设和对自然资源的保护,众所周知自然资源分为可再生资源与不可再生资源,而自从第二次工业革命卡尔•弗里特立奇•奔驰发明了第一辆汽车后,市面上的动力交通工具都以燃烧石化燃料为主,也就是文明平时所说的煤炭、石油等。

但常规石化燃料属于不可再生资源,环境污染大且消耗速度逐年增长。

基于此背景,为了构建环境友好型社会,我国也开始了对于电动汽车领域的研究,节约自然资源、促进可持续发展。

电动汽车值得开发和研究是有原因的,第一是零污染,因为电动汽车主要能源是电力,所以它的污染排放量几乎为零;第二是零噪音,由于电机的运行声音要比传统内燃汽车的发动机小的多,因此在行驶过程中几乎没有太大声响;第三是驾驶简单,目前电动汽车就是一个档位,前进的速度方面主要看驾驶者踩加速的力度而定,因此驾驶起来比较方便,也比较容易上手……这些都是电动汽车成为各国主要研究开发对象的原因,但凡事都有两面性,电动车环保、便捷的同时也有很大的局限性,比如耗电快续航能力弱、无法随时随地充电等等,所以导致现在电动汽车还是无法替代传统汽车地位,大范围地投入市场。

目前,在仅装备蓄电池的纯电动汽车中,蓄电池的作用是汽车驱动系统的唯一动力源,所以此时的弊端显而易电动汽车智能充电桩的设计文/杨晶见,那就是当电压较低时,就需要及时进行电能补给,否则汽车性能会受到很大影响。

电动汽车现有的充电方式有:交流充电、直流充电、快速更换电池和非接触充电等,因为电动汽车蓄电池比较笨重,快速更换电池不是十分便捷,所以外接式充电方式较受到大家的推崇。

电动汽车智能充电桩的出现,首先可以解决车辆及时充电问题、还可以对车辆的动力电池进行维护。

电动汽车智能充电桩的设计与实现

电动汽车智能充电桩的设计与实现

电动汽车智能充电桩的设计与实现随着环境保护意识的增强和对传统燃油车尾气排放的担忧,电动汽车作为一种清洁、高效的替代品逐渐受到人们的重视。

然而,电动汽车的普及面临着一个重要的问题,即如何建立高效、智能的充电桩网络来满足用户的充电需求。

本文将介绍电动汽车智能充电桩的设计与实现,从硬件和软件两个方面进行探讨。

首先,对于电动汽车智能充电桩的硬件设计与实现来说,主要包括电源模块、交流/直流转换模块、电池管理系统和通信模块。

电源模块是充电桩的核心组成部分,负责将交流电源转换为适宜电动汽车充电的直流电源。

在设计中,应考虑功率因数校正、电压稳定性和高效能转换等因素,以提高充电桩的效率和稳定性。

交流/直流转换模块用于将交流电转换为直流电以供电动汽车充电。

设计中应选择高效率的转换模块,并采用安全防护措施,如短路保护、过流保护和过压保护,以确保用户的充电安全。

电池管理系统的任务是对电动汽车充电桩中的电池进行管理和监控。

在设计中,应考虑电池的充电状态监测、温度控制和电池寿命管理等功能,以延长电池的使用寿命和提高充电效率。

通信模块是电动汽车智能充电桩的重要组成部分,它与充电桩的控制系统进行远程通信,实现用户和桩站之间的信息传递。

在设计中,应选择稳定可靠的通信协议,并考虑数据安全和传输速度的问题,以满足用户的需求。

除了硬件设计,电动汽车智能充电桩的软件设计也是十分重要的。

主要包括用户界面、充电管理系统和智能控制系统。

用户界面应具备友好、直观的设计,方便用户操作和监控充电过程。

该界面应提供实时充电状态、显示剩余充电时间和充电电量,以及充电服务支付等功能。

充电管理系统负责对充电过程进行管理和调度。

该系统应能监测充电桩的使用情况、预测用户充电需求,并根据实时情况调整充电策略,以优化充电效率和桩站资源利用率。

智能控制系统是将人工智能技术引入电动汽车智能充电桩中,提供智能化的充电服务。

该系统应能学习和适应用户的行为模式,根据用户的偏好和历史充电记录进行智能推荐和优化充电策略,以提供更好的用户体验。

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电动汽车交流充电桩控制系统设计
0 引言
随着全球能源危机的不断加深,石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧,各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的方向,发展电动汽车将是解决这两个难题的最佳途径。

我国高度重视电动汽车的发展,国家相继出台了一系列标准来扶持和规范电动汽车的发展。

但要实现电动汽车大面积普及我国还有很长的路要走,需要解决的问题还有很多。

在最近发布的《节能与新能源汽车产业规划》草案中指出将以纯电动汽车作为主要战略取向。

有关专家指出纯电动汽车的发展存在三大瓶颈问题:一是标准的缺失,二是配套政策的不完善,三是基础设施的规划和建设的有序推进。

本文所研究的电动汽车交流充电桩作为充电基础设施的一部分对于推进电动汽车的普及具有重要的意义。

1 电动汽车交流充电桩介绍
交流充电桩,又称交流供电装置,是指固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(办公楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供人机交互操作界面及交流充电接口,并具备相应测控保护功能的专用装置。

交流充电桩采用大屏幕LCD彩色触摸屏作为人机交互界面,可选择定电量、定时间、定金额、自动(充满为止)四种模式充电,具备运行状态监测、故障状态监测、充电分时计量、历史数据记录和存储等功能。

充电桩的交流工作电压(220±15%)V,额度输出电流(AC)为32 A(七芯插座),普通纯电动轿车用交流充电桩充满电大约需要6~8 h,充电桩更适用于慢速充电。

交流充电桩一般由桩体、电气模块、计量模块、账务管理模块四部分组成。

根据安装方式的不同,桩体可分为落地式和壁挂式两种。

落地式充电桩适合在各种停车场和路边停车位进行地面安装;壁挂式充电桩适合在空间拥挤、周边有墙壁等固定建筑物上进行壁挂安装,如地下停车场或车库。

2 交流充电桩系统工作原理
依据GB/T 20234.2-2011《电动汽车传导充电用连接装置;交流充电接口》中相关规定的要求,采用控制导引电路的方式来作为充电连接装置的连接状态及额定电流参数的判断装置。

其典型的控制导引电路如图1所示。

供电设备插头与插座连接后,供电控制装置通过图1所示的检测点4的电压值判断供电插头与供电插座是否已完全连接。

同时电动汽车车辆控制装置通过测量检测点3与PE间的电阻值判断车辆插头与车辆插座是否已完全连接。

在完成插头与插座连接状态检测后,操作人员对供电设备完成充电启动设置,则开关S1从连接+12V状态切换至PWM连接状态,供电控制装置发出PWM信号。

供电控制装置通过测量检测点1的电压值判断充电连接装置是否已完全连接。

车辆控制端检测无误后闭合S2,供电控制装置通过再次测量检测点1的电压值判断车辆是否准备就绪,如满足要求则通过闭合K使交流供电回路导通。

3 交流充电桩系统方案
系统由LCD触摸屏、打印机、RS-485接口的电能表、漏电保护断路器、交流接触器、读卡器和LED灯等基本部分组成。

LCD触摸屏可以提供友好的人机操作界面和快捷简单的操作方式,满足客户按照不同的方式对电动汽车进行充电的要求,可以显示当前充电状态、充电电量和充电费用,友好的用户界面可以让客户进行相应的选择。

当采集的电压超过过压保护定值或低于欠压保护定值,充电桩停止充电。

漏电保护断路器可保证在充电过程中发生漏电等紧急故障情况下停止充电。

当发生意外状况需要紧急停止充电时,可以通过急停按钮来中断充电。

系统的电气连接示意图如图2所示。

4 控制系统单元电路
4.1 主控制器选择
主控制器选择意法半导体的STM32F107VCT6微控制器。

STM32F107VC互联型系列使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核,工作频率为72 MHz。

该器件包含2个12位的ADC、4个通用16位定时器和1个PWM定时器,还包含标准和先进的通信接口:多达2个I2C,3个SPI,2个I2S,5个USART、一个USB和2个CAN,该器件同时提供了以太网接口,极大的方便了电路设计。

4.2 串行接口电路
系统共使用了四个串行接口分别与LCD触摸屏、热敏打印机、读卡器和RS-485接口的电能表通信。

LCD触摸屏和热敏打印机为RS-232电平,经过电平转换与MCU通信,LCD 触摸屏与MCU的通信协议采用Modbus RTU通信协议,MCU作为主机,LCD触摸屏作为从机。

热敏打印机根据打印机模块提供的协议进行通信。

读卡器为TTL电平,可以直接与MCU相连,采用读卡器模块提供的协议进行通信。

充电计量的电能表采用多功能单相表,电表选用 2.0等级的电能表,电流规格为5(40)A。

电表提供RS-485接口,通过DL/T 645-2007通信协议与MCU通信。

通过读取电能表的电能值作为充电桩的电能计量值,通过读取电表电流和电压值来判断充电过程中是否出现过流和过压的情况,并加以处理。

电能表接口的电路图如图3所示。

4.3 CAN总线接口电路
根据《电动汽车车载充电机与交流充电桩通讯协议》征求意见稿中的相关说明,该征求意见稿推荐车载充电机与交流充电桩之间的通信系统采用CAN总线,所以设计CAN总线接口。

数据链路层为物理连接之间提供可靠数据传输,本系统车载充电机与交流充电桩之间的数据帧格式符合CAN总线2.0B版本的规定,使用CAN扩展帧的29位标识符。

具体每个位分配的相应定义和传输协议等功能符合SAE J1939—21的规定。

4.4 充电电压测量电路
电压测量首先需要通过测量互感器将电压和电流转换为可以测量的小信号。

例如对220V的电压信号的测量,采用的互感器变比为2 mA/5 mA,采用图4所示的电路,可知在220V 时互感器的输出恰好为5mA。

忽略大电阻分流的影响,则27 Ω相当于是一个采样电阻。

由于采样的信号为交流电,信号有正负之分,而A/D转换器的输入范围为0~3.6V,所以不能直接将采样电压输入到A/D转换器中。

在运放的正输入端接入一个正的参考电压,再选择合适的放大倍数,使输出能够在A/D转换器的输入范围即可很好的解决该问题。

采用准同步采样后,数据采用矩形自卷积窗算出其有效值。

4.5 控制导引电路
控制导引电路完成充电前充电桩与电动汽车的连接确认、供电功率及充电连接装置载流能力的识别和充电过程的监测等任务。

MCU通过检测点不同的电压值来判断所处状态,其电路原理图如图5所示。

5 桩体电气部分设计
交流充电桩的电气部分主要完成充电的控制与充电过程的保护等功能。

具有漏电保护、短路保护、过流、过压、欠压保护等保护功能。

除短路和漏电保护外,其他保护功能通过充电控制器控制接触器实现,以实现自恢复;短路和漏电保护选用带漏电保护的微型断路器实现。

此外系统还具有防雷模块,防雷模块标称放电电流不小于20kA,保护电压水平小于等于1.5 kV。

单相供电时防雷模块的接线方式选用P+N接线方式。

充电桩具备急停按钮,以便在紧急情况时能够强行终止充电。

6 软件设计
充电桩通过触摸屏完成交互式控制,运行时如果进行刷卡操作则触发中断进行读卡,确定卡的类型进行相关操作。

充电模式提供多种选择可以设置按时间、电量、金额充电,也可设置成直接充满为止。

程序的整体流程图如图6所示。

7 结论本文分析了交流充电桩控制系统的硬件设计与软件设计,叙述了充电桩电气部分的设计。

该系统以STM32F107VCT6为控制核心,实现了人机交互、充电控制、电能计量、IC卡付费、票据打印、运行状态监测、充电保护和充电信息存储和上传等多种完善的功能。

该系统能满足电动汽车一般的慢速充电要求,作为充电基础设施的一部分对于推进电动汽车的普及具有重要的意义。

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