一種電動(dòng)車充電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電動(dòng)車充電技術(shù)，具體為一種電動(dòng)車充電站。
【背景技術(shù)】
[0002]全球的石油資源和環(huán)境保護(hù)形勢(shì)的嚴(yán)峻，使人們更青睞于無(wú)污染，使用便捷的電能。電動(dòng)車取代燃料機(jī)動(dòng)車已是大勢(shì)所趨，且隨著電池技術(shù)和電動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電動(dòng)車成為一種越來(lái)越低價(jià)、便捷、實(shí)用的交通工具，正在日益普及。為保證電動(dòng)車的正常使用，必須解決充電的問(wèn)題?，F(xiàn)在已出現(xiàn)了不少街頭的電動(dòng)車充電站，今后充電站將和加油站一樣，遍布城鄉(xiāng)各地。
[0003]但現(xiàn)有的電動(dòng)車充電系統(tǒng)抗干擾能力差，故障率高，且無(wú)法自動(dòng)控制管理。如充電過(guò)程突然遇上停電，恢復(fù)供電時(shí)充電裝置卻無(wú)法自動(dòng)繼續(xù)充電，以至使用時(shí)才發(fā)現(xiàn)電動(dòng)車還沒(méi)有充得足夠的電能，無(wú)法使用，影響電動(dòng)車主的正常工作和生活。另外現(xiàn)有的電動(dòng)車充電系統(tǒng)各級(jí)均使用可編程邏輯控制器，成本高，且因故障頻發(fā)，容易報(bào)廢，更影響了電動(dòng)車充電系統(tǒng)的推廣。
[0004]因此需要一種低成本、高性能、自動(dòng)監(jiān)控、安全耐用的電動(dòng)車充電系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種電動(dòng)車充電站，可編程邏輯控制器經(jīng)RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)充電模塊，還連接人機(jī)交互界面和收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器，各充電模塊的單片機(jī)接經(jīng)繼電器組連接多個(gè)充電插座。一臺(tái)可編程邏輯控制器可管理多個(gè)充電模塊，成本低。
[0006]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種電動(dòng)車充電站包括可編程邏輯控制器(PLC)及其連接的多個(gè)充電模塊，本充電站的可編程邏輯控制器與N個(gè)充電模塊連接，N為I?16的整數(shù)，各充電模塊各有一個(gè)唯一的編號(hào)，可編程邏輯控制器還連接人機(jī)交互界面和收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器。每個(gè)充電模塊包括單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)光電耦合器(或稱光電隔離器)組連接繼電器組，繼電器組中每個(gè)繼電器連接一個(gè)充電插座，一個(gè)充電模塊有η個(gè)充電插座，η為I?16的整數(shù)。單片機(jī)給每個(gè)充電插座一個(gè)特定編號(hào)。電源與各繼電器連接，當(dāng)某個(gè)繼電器接通時(shí)，該繼電器對(duì)應(yīng)的充電插座與電源接通。
[0007]所述可編程邏輯控制器通過(guò)RS-485總線與各充電模塊連接，單片機(jī)配有ΜΑΧ485芯片與RS-485總線連接；或者，所述可編程邏輯控制器與各充電模塊無(wú)線連接，可編程邏輯控制器安裝無(wú)線通訊模塊，各充電模塊安裝與之配合的無(wú)線通訊器，無(wú)線通訊器與單片機(jī)連接。
[0008]本實(shí)用新型的各充電模塊繼電器組中各繼電器的輸出端還連接電流電壓采樣電路，采樣電路的輸出端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路接入單片機(jī)。單片機(jī)將模數(shù)轉(zhuǎn)換電路反饋回來(lái)的電流電壓信號(hào)送入可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器掌握各充電模塊的各充電插座上電動(dòng)車的充電狀態(tài)，對(duì)充電線路進(jìn)行電流電壓的實(shí)時(shí)檢測(cè)；計(jì)算各充電插座上電動(dòng)車的充電量。
[0009]本實(shí)用新型充電站的可編程邏輯控制器與各充電模塊也可無(wú)線連接，可編程邏輯控制器安裝無(wú)線通訊模塊，各充電模塊安裝與之配合的無(wú)線通訊器，無(wú)線通訊器與單片機(jī)連接。
[0010]所述可編程邏輯控制器還連接有聲響電路，在人機(jī)交互界面操作的同時(shí)，聲響電路播放操作語(yǔ)音提示，在發(fā)生故障時(shí)，播放報(bào)警聲，或播放故障報(bào)警語(yǔ)音提示。
[0011]所述收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器為射頻卡收費(fèi)讀寫(xiě)器、手機(jī)收費(fèi)讀寫(xiě)器和銀行卡收費(fèi)讀寫(xiě)器中的一種或多種。
[0012]所述的人機(jī)交互界面是顯示屏和鍵盤(pán)，或者是觸摸屏。所述鍵盤(pán)為標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)或者是矩陣鍵盤(pán)。
[0013]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種電動(dòng)車充電站的使用時(shí)，可編程邏輯控制器啟動(dòng)后，人機(jī)交互界面的屏幕顯示充電模塊及可供選取的充電插座編號(hào)畫(huà)面，使用者操作人機(jī)交互界面，選取充電插座編號(hào)，屏幕顯示所選取的充電插座編號(hào)。使用者的電動(dòng)車電池與選定編號(hào)充電插座連接，可編程邏輯控制器的指令使該充電插座暫時(shí)通電I?3秒，在暫時(shí)通電過(guò)程中，該充電模塊的單片機(jī)通過(guò)采樣電路的電壓電流信號(hào)，判斷該待充電電池狀態(tài)，若是電池正常則計(jì)算該電池的當(dāng)前電量、所需充電量，有關(guān)信息送至可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器預(yù)算該電池充電至額定電量所需充電時(shí)間和預(yù)定充電金額Bi在屏幕顯示，同時(shí)顯示交費(fèi)模式選擇窗口和充電量的單價(jià)。使用者在人機(jī)交互界面選擇其交費(fèi)模式，在人機(jī)交互界面輸入其欲繳納的金額在收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器用相應(yīng)的卡或手機(jī)交費(fèi)后，可編程邏輯控制器發(fā)送指令到其選定的充電模塊，充電模塊接通選定編號(hào)充電插座的繼電器，選定編號(hào)充電插座通電、開(kāi)始充電。充電過(guò)程中充電模塊的采樣電路將各充電插座的電壓電流信號(hào)送至單片機(jī)，當(dāng)出現(xiàn)某個(gè)充電插座過(guò)電流、或欠壓時(shí)，單片機(jī)自動(dòng)直接切斷經(jīng)光電耦合器傳送到該充電插座對(duì)應(yīng)的繼電器的通電輸出信號(hào)，該充電插座與電源斷開(kāi)，有效地保護(hù)充電模塊。同時(shí)充電信息反饋到可編程邏輯控制器，發(fā)生過(guò)電流、或欠壓時(shí)自動(dòng)接通聲響電路報(bào)警。充電完成時(shí)單片機(jī)斷開(kāi)該編號(hào)充電插座的電源，人機(jī)交互界面的屏幕顯示該編號(hào)充電插座的電池充電完成。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型一種電動(dòng)車充電站的優(yōu)點(diǎn)為:1、本電動(dòng)車充電站用可編程邏輯控制器作為總控制器，PLC具有穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，功能強(qiáng)大且使用方便等特點(diǎn)，其所接的各充電模塊則用單片機(jī)作為控制器，單片機(jī)成本低廉，使用靈活，PLC與單片機(jī)共同構(gòu)成可含數(shù)百個(gè)充電插座的充電站，是成本低、性能高、運(yùn)行穩(wěn)定、擴(kuò)展功能強(qiáng)大的電動(dòng)車充電系統(tǒng)；2、可編程邏輯控制器可抗電磁干擾，且各充電模塊用光電耦合器隔離強(qiáng)電和弱電，有效防止了充電模塊的故障；3、充電站配置了人機(jī)交互界面和收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器，使用者可自助完成交費(fèi)充電，無(wú)需大量值守工作人員；4、各充電模塊配置了采樣電路，可編程邏輯控制器掌握各充電插座充電過(guò)程的電壓電流，當(dāng)發(fā)生過(guò)電流、或欠壓時(shí)自動(dòng)報(bào)警；過(guò)載時(shí)自動(dòng)跳閘、充電完成自動(dòng)斷電；5、可編程邏輯控制器與各充電模塊之間通過(guò)RS - 485總線連接或者無(wú)線連接，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高靈敏度、多點(diǎn)通訊，可根據(jù)需要選擇充電模塊和充電插座的數(shù)量，或者配置多套人機(jī)交互界面和收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器、每套配一定量的充電模塊，便于不同規(guī)模充電站的建立，且隨時(shí)可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的擴(kuò)展。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本電動(dòng)車充電站實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為圖1中充電模塊I的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本電動(dòng)車充電站實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，包括可編程邏輯控制器(PLC)及其連接的8個(gè)充電模塊，每個(gè)充電站可根據(jù)需要選擇充電模塊的數(shù)量。本充電站的可編程邏輯控制器與各充電模塊通過(guò)RS-485總線連接，給各充電模塊一個(gè)唯一的編號(hào)，可編程邏輯控制器還連接人機(jī)交互界面、收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器、報(bào)警電路和聲響電路。
[0018]如圖2所示，每個(gè)充電模塊包括單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)MAX485芯片與RS-485總線連接，單片機(jī)經(jīng)光電耦合器組連接繼電器組，繼電器組中每個(gè)繼電器連接一個(gè)充電插座，本例每個(gè)充電模塊接有16個(gè)充電插座單片機(jī)給各充電插座一個(gè)特定編號(hào)。每個(gè)充電站可根據(jù)需要選擇每個(gè)充電模塊中充電插座的數(shù)量。充電模塊I的充電插座編號(hào)為0101?0116，充電模塊2的充電插座編號(hào)為0201?0216，充電模塊8的充電插座編號(hào)為0801?0816。電源與繼電器組連接，當(dāng)某個(gè)繼電器接通時(shí)，該繼電器對(duì)應(yīng)的充電插座與電源接通。各充電模塊繼電器組的輸出端還連接電流電壓采樣電路，采樣電路的輸出端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路接入單片機(jī)。單片機(jī)將模數(shù)轉(zhuǎn)換電路反饋回來(lái)的電流電壓信號(hào)送入可編程邏輯控制器。
[0019]本例的收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器為射頻卡收費(fèi)讀寫(xiě)器。可單獨(dú)設(shè)置充電射頻卡的充值處，或者與公交卡、電話卡等當(dāng)?shù)厣鐣?huì)公共服務(wù)射頻卡合用射頻卡的充值處。充電站也可配置多種收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器，使用者用射頻卡、手機(jī)或銀行卡均可完成識(shí)別交費(fèi)。
[0020]本例的人機(jī)交互界面是觸摸屏。
[0021]上述實(shí)施例，僅為對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明的具體個(gè)例，本實(shí)用新型并非限定于此。凡在本實(shí)用新型的公開(kāi)的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)車充電站，包括可編程邏輯控制器及其連接的多個(gè)充電模塊，其特征在于: 所述可編程邏輯控制器與N個(gè)充電模塊連接，N為I?16的整數(shù)，各充電模塊各有一個(gè)唯一的編號(hào)，可編程邏輯控制器還連接人機(jī)交互界面和收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器；每個(gè)充電模塊包括單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)光電耦合器組連接繼電器組，繼電器組中每個(gè)繼電器連接一個(gè)充電插座，一個(gè)充電模塊有η個(gè)充電插座，η為I?16的整數(shù)，單片機(jī)給各充電插座一個(gè)特定編號(hào)；電源與各繼電器連接，當(dāng)某個(gè)繼電器接通時(shí)，該繼電器對(duì)應(yīng)的充電插座與電源接通；所述可編程邏輯控制器通過(guò)RS-485總線與各充電模塊連接，單片機(jī)配有ΜΑΧ485芯片與RS-485總線連接；或者，所述可編程邏輯控制器與各充電模塊無(wú)線連接，可編程邏輯控制器安裝無(wú)線通訊模塊，各充電模塊安裝與之配合的無(wú)線通訊器，無(wú)線通訊器與單片機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車充電站，其特征在于: 所述各充電模塊中繼電器組的輸出端還連接電流電壓采樣電路，采樣電路的輸出端經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路接入單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)車充電站，其特征在于: 所述可編程邏輯控制器還連接有聲響電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)車充電站，其特征在于: 所述收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器為射頻卡收費(fèi)讀寫(xiě)器、手機(jī)收費(fèi)讀寫(xiě)器和銀行卡收費(fèi)讀寫(xiě)器中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)車充電站，其特征在于: 所述的人機(jī)交互界面是顯示屏和鍵盤(pán)，或者是觸摸屏；所述鍵盤(pán)為標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)或者是矩陣鍵盤(pán)。
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種電動(dòng)車充電站，充電站包括可編程邏輯控制器PLC及所接的多個(gè)有編號(hào)的充電模塊，PLC還連接人機(jī)交互界面和收費(fèi)識(shí)別讀寫(xiě)器。每個(gè)充電模塊的單片機(jī)經(jīng)光電耦合器組連接繼電器組，再接多個(gè)充電插座，每個(gè)充電插座有特定編號(hào)。當(dāng)某個(gè)繼電器接通時(shí)，該繼電器對(duì)應(yīng)的充電插座與電源接通。各繼電器的輸出端所接的電流電壓采樣電路輸出端接入單片機(jī)。使用者的電池接于所選取充電插座上，PLC令該充電插座暫通電，計(jì)算該電池所需充電金額，使用者交費(fèi)后即充電。PLC監(jiān)控充電過(guò)程，過(guò)流或欠壓斷電報(bào)警，充滿自停。本實(shí)用新型運(yùn)行穩(wěn)定可靠,抗干擾能力強(qiáng),使用者可自助完成交費(fèi)充電，可選不同規(guī)模建站且易擴(kuò)展。
【IPC分類】H02J7-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204316119
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420747724
【發(fā)明人】鄭偉雄
【申請(qǐng)人】鄭偉雄
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月3日