專利名稱：一種有序充電電動汽車充電樁控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電動汽車充電領(lǐng)域，具體涉及一種有序充電電動汽車充電樁控制器。
背景技術(shù)：
發(fā)展電動汽車被世界各國普遍確立為保障能源安全和轉(zhuǎn)型低碳經(jīng)濟的重要途徑，電動汽車作為戰(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，未來幾年電動汽車將進(jìn)入快速發(fā)展時期，形成電動汽車的規(guī)?；瘧?yīng)用，這將對電網(wǎng)運行發(fā)展帶來新的挑戰(zhàn)(I)引發(fā)新的負(fù)荷增長，進(jìn)一步增大電網(wǎng)峰谷差；(2)產(chǎn)生大量充電設(shè)施建設(shè)需求，對電網(wǎng)升級改造和規(guī)劃建設(shè)提出更高要求；(3)充電需求具有隨機性和分散性特點，加大配電網(wǎng)運行管理難度。充電樁作為未來電動汽車的主要充電設(shè)施，其實 現(xiàn)有序充電對電網(wǎng)的意義重大。但現(xiàn)有的充電樁不能對電動汽車進(jìn)行有序充電。

實用新型內(nèi)容為克服上述缺陷，本實用新型提供了一種有序充電電動汽車充電樁控制器，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量計費單元；所述計量計費單元包括射頻刷卡模塊和與其連接的電表；所述射頻刷卡模塊包括MCU、以及分別與所述MCU連接的加密組件和射頻組件。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種有序充電電動汽車充電樁控制器，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量計費單元。本實用新型提供的優(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交互模塊、通信模塊和CPU ;所述人機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汽車之間的通信；所述CPU對所述有序充電管理單元和所述計量計費單元進(jìn)行控制。本實用新型提供的第二優(yōu)選技術(shù)方案中，所述人機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。本實用新型提供的第三優(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總線和電力線通信組件。本實用新型提供的第四優(yōu)選技術(shù)方案中，所述CPU為單片機。本實用新型提供的第五優(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。本實用新型提供的第六優(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。本實用新型提供的第七優(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。[0012]本實用新型提供的第八優(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所述管理通信模塊與上級管理系統(tǒng)的通信。本實用新型提供的第九優(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為TMS320F28335的芯片,通過LOCALbus與CPU通信。本實用新型提供的第十優(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為MCF92259芯片中；所述PLC組件采用型號為BWPlO的芯片,通過RS232與CPU通信。本實用新型提供的較優(yōu)選技術(shù)方案中，所述MCU采用型號為STM32F103的芯片，所述加密組件采用型號為esam的芯片，所述射頻組件為型號是fml70的芯片。與現(xiàn)有技術(shù)比，本實用新型提供的一種有序充電電動汽車充電樁控制器，解決了 電動汽車大規(guī)模應(yīng)用后對電網(wǎng)的影響的問題，并根據(jù)電網(wǎng)狀態(tài)對電動汽車進(jìn)行有序充電；而且可以控制電動汽車充電樁的運行并且可以與電動汽車和上級監(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，可以通過刷卡計費的方式把充電電費付給電網(wǎng)公司，再者可以顯示并設(shè)置充電電量、充電時間和充電金額，可以保存用戶信息，可以上傳充電狀態(tài)并接收上級管理系統(tǒng)的信息。

圖I為電動汽車充電樁控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型所述的有序充電電動汽車充電樁控制器的結(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，通過變壓器降壓，然后再通過整流器得到直流電，最后通過濾波器濾波，為整個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系列的單片機作為微處理器，是控制器的核心，有較強的處理能力合豐富的接口資源，實現(xiàn)對整個充電樁的控制。主控單元的人機交互模塊輸入鍵盤采用4*4的金屬鍵盤，可以達(dá)到IP54，數(shù)碼管采用3行5列共15個7段LED數(shù)碼管，單色液晶采用12864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. O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)與電動汽車的通信，通過控制導(dǎo)引實現(xiàn)連接確認(rèn)功能，通過PWM實現(xiàn)充電電流的控制功能，通過CAN總線實現(xiàn)與電動汽車電池管理系統(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為MCF92259芯片中；所述PLC組件采用型號為BWPlO的芯片，通過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CAN總線、以太網(wǎng)、GPRS、Zigbee和WiFi實現(xiàn)與上級管理系統(tǒng)的通信；所述管理通信模塊采用型號為TMS320F28335的芯片，通過LOCALbus與CPU通信。計量計費單元的刷卡模塊采用有電網(wǎng)公司計費設(shè)備開發(fā)資質(zhì)的部門開發(fā)的射頻刷卡模塊，可以直接與電網(wǎng)公司的充換電設(shè)施運營管理系統(tǒng)縫連接。所述射頻刷卡模塊包括MCU、以及分別與所述MCU連接的加密組件和射頻組件；所述MCU采用型號為STM32F103的芯片，所述加密組件采用型號為esam的芯片，所述射頻組 件為型號是fml70的芯片。需要聲明的是，本實用新型內(nèi)容及具體實施方式
意在證明本實用新型所提供技術(shù)方案的實際應(yīng)用，不應(yīng)解釋為對本實用新型保護(hù)范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實用新型的精神和原理啟發(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待批的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種有序充電電動汽車充電樁控制器，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量計費單元；所述計量計費單元包括射頻刷卡模塊和與其連接的電表；所述射頻刷卡模塊包括MCU、以及分別與所述MCU連接的加密組件和射頻組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I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交互模塊、通信模塊和CPU ;所述人機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汽車之間的通信；所述CPU對所述有序充電管理單元和所述計量計費單元進(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。
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。
8.權(quán)利要求I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所述管理通信模塊與上級管理系統(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為TMS320F28335的芯片,通過LOCALbus與CPU通信。
11.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為MCF92259芯片中；所述PLC組件采用型號為BWPlO的芯片,通過RS232與CPU通信。
12.根據(jù)權(quán)利要求I述的控制器，其特征在于，所述MCU采用型號為STM32F103的芯片，所述加密組件采用型號為esam的芯片，所述射頻組件為型號是fml70的芯片。
專利摘要本實用新型提供了一種有序充電電動汽車充電樁控制器，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量計費單元；所述計量計費單元包括射頻刷卡模塊和與其連接的電表；所述射頻刷卡模塊包括MCU、以及分別與所述MCU連接的加密組件和射頻組件。本實用新型提供的有序充電電動汽車充電樁控制器，解決了電動汽車大規(guī)模應(yīng)用后對電網(wǎng)的影響的問題，并根據(jù)電網(wǎng)狀態(tài)對電動汽車進(jìn)行有序充電。
文檔編號G07F15/06GK202615498SQ20112051461
公開日2012年12月19日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者楊天林, 嚴(yán)輝, 李武峰, 徐亮, 李索宇, 李曉強 申請人:中國電力科學(xué)研究院