充电桩控制系统解决方案-电子工程世界

1. 方案背景

1、行业背景

我国政府顺应时代发展，超常规地、大力发展电动汽车产业，由此带动了新能源电动汽车充电桩项目的蓬勃兴起，在国内各地电动汽车充电站纷纷涌现！

充电桩是电动力车的电站，其功能类似于加油站里面的加油机。每个充电桩都装有充电插头，充电桩可以根据不同的电压等级，为各种型号的电动车充电。电动汽车充电桩采用的是交、直流供电方式，需要特制的充电卡刷卡使用，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。充电桩作为加油站、小区电动汽车充电状态的人机交互产品。可实现计时充电和计电度量充电。卡内预先充值，每次充电后根据电度数自动从卡中减去，并打印出票据。

本方案描述的是EPC-9200工控主板在电动汽车充电桩系统中的应用。厂商采用我司的方案能快速地实现充电桩的组装，迅速占领市场。

图1.1 充电桩

2、充电桩系统需求

支持本地显示、触摸屏输入及按键输入；

用户通过非接触式 IC 卡刷卡充电；

通过显示屏能够进行充电方式选择、充电状态显示、充电计费查询、消费金额显示及余额查询；

根据用户选择的充电方式控制充电机对汽车电池充电；

支持消费单据打印；

能够监测汽车电池的电压、电流、温度；

支持外接电度表；

支持语音提示；

通过红外对充电桩上参数进行配置，以及数据查询；

能够通过 CAN、以太网或 GPRS 进行数据传输；

本地大数据量存储（图片、广告、充电记录等）；

支持远程升级应用程序；

显示屏支持 10.4 寸。

2. 方案概述

充电桩内部设备较多，且大部分是RS-232接口，如果每一个设备都使用一条电缆接到工控主板上，则会使内部电路相当复杂，可靠性和电磁兼容性也会大打折扣。采用CAN总线通信，可以降低信号线复杂度，还可方便扩展更多设备。使用广州致远电子股份有限公司的EPC-9200产品方案如下图2.1所示。

图2.1 充电桩系统方案

充电桩数据处理、人机交互主要通过EPC-9200工控主板来实现。它采用Cortex-A8构架，工作频率达800MHz，预装WinCE或linux操作系统。主要优势如下：

接口丰富：板载6路RS-232、2路CANBus；

数据处理、通讯能力强，CAN驱动程序稳定可靠，总线负载高时不丢帧；

1路10/100M以太网接口；

直接支持LCD显示，支持分辨率可达1366×768，可用于软件UI及广告播放；

支持大尺寸触摸屏；

音频接口（支持音频输出与麦克风输入）；

SD卡接口；

工控板所有元器件均符合工业级-40~+85℃要求。

3. 关键指标

1、CAN稳定通讯

在充电桩中的开发，通过CAN与汽车的电池系统控制及信息交互是产品中核心功能，所以在这CAN通讯过程中不丢帧是至关重要的。EPC-9200产品采用TI的AM3352处理器，内部集成CAN控制器，CAN控制器的数据包硬件FIFO具有64帧数据包缓冲能力，硬件通讯上毫无瓶颈。并且产品的CAN驱动，经过多年的CAN总线行业经验进行优化设计，能做到总线高负载率情况下不丢帧！

2、视频播放

通用的户外小型广告机采用720х576以上分辨率，采用EPC-9200工控板可以支持最高1366х768的高清分辨显示，可满足充电桩上的图片及广告显示要求。

3、消费单据打印

打印的数据主要为消费内容，要求小型化，打印速度快，可靠性高，打印字符清晰等特性。广州周立功推出的ZY-TP12微打采用行式热敏技术，具备上述要求，并采用串口RS-232进行通讯，简单而功能强大。

图3.1 ZY-TP12微打

4、刷卡记录交易信息

用户通过非接触式 IC 卡刷卡充电，是一个基本的功能。广州致远电子的ZLG522S 系列

读写卡模块，它符合 ISO14443标准，可支持 PLUS CPU、MIFARE Desfire（CPU 卡）、MIFARE S50/S70、MIFARE 0 ultralight、MIFARE Pro，它采用超小型、超大规模集成电路封装，具有易用、可靠、多样和体积小等特点，可帮助您方便、快捷地将当今最流行的非接触式 IC 卡技术融入您的系统中，提高您的产品档次。

图3.2 读写卡模块

5、远程数据传输

充电站内，充电桩与充电站监控中心通信的主要数据为控制和小数据量的采集信息，要求在充电桩运作过程中监控的实时性比较高，一旦出现意外情况可以第一时间采取措施。且随着充电站的迅猛发展，无人监守的自助式充电站也会成为趋势，此时远程的集中监控和意外应急也愈显重要，故采用“CAN+以太网”双网冗余的数据传输方式，确保电站各个充电桩的安全和数据顺畅与可靠。

有些充电桩会需要无线通讯，通过GPRS模块远程将交易信息上传达服务中心，这样的需求，可以在此方案上便捷添加，可以采用致远的ZWG-28A GPRS通讯模块或致远其他方案！

6、环境可靠性测试

根据《电动汽车充电系统技术规范》中通用要求指出：充电机的工作环境温度为-20℃~50℃，并具有一定的抗震能力。而EPC-9200通过了工业四级的设计标准，可稳定工作在-40℃~85℃环境下。而EPC-9200采用基本全部贴片元器件，抗震性能优异，且所有器件均选用工业级器件。

7、电磁兼容性测试

充电桩内电子设备的电磁敏感度要符合GB 6833系列标准，而ZLG 有自己独立的电磁兼容性测试实验室，所有工控产品研发、生产过程中都必须通过电磁兼容性测试。

8、支持远程应用升级

通讯系统采用以太网冗余传输结构，在升级应用程序及系统时，可通过以太网进行远程统一升级。

关键字：控制系统解决方案引用地址：充电桩控制系统解决方案

上一篇：JMP统计分析精英培训打造业界金牌课程
下一篇：立体式结构比亚迪停车/充电设施解析

推荐阅读最新更新时间：2024-11-14 19:16

纺织生产控制系统中现场总线技术的应用

　　1 引言　　随着我国纺织工业持续快速的发展，现代纺织技术将以电子信息技术为主导，以智能化生产为主要特征［1］。目前，国产纺织机械设备控制系统的开发多侧重于实现单台设备的纺织工艺性能自动化，将机器所具有的先进功能封闭在单机系统内，而忽略了系统的网络化构成，其结果势必使机器的结构（特别是其控制系统）愈来愈复杂，使机器成为纺织企业自动化体系中的“孤岛”。进入90 年代以来，现场总线技术以及基于该技术的控制系统在国内外引起人们高度重视，成为世界范围内的自动化技术发展的热点，它综合运用了微处理器技术、网络技术、通信技术和自动控制技术，将微处理器置入现场自控设备，使设备具有数字计算和数字通信的能力，不但提高了信号测量、控制和

[嵌入式]

基于PLC和触摸屏的双头盲孔钻机控制系统设计

O 引言双头盲孔钻机是一种在实体材料上进行钻孔加工的常用机床，广泛应用于模具、汽车、机床制造等行业的零件加工生产当中。传统的手工加工，不仅速度慢，而且还极容易出错，导致产品生产率低下。可编程逻辑控制器(PLC)具有稳定性好，控制精度高等优点，常被当作控制器来使用；而触摸屏的加入，即增强了人机交互的空间，还能在一定程度上减少PLC的外部I／O点的使用以及减轻系统连线复杂程度，由二者组合在一起的控制系统越来越广泛地应用在工业生产的各个领域。这里采用松下PLC(FP—X(260T)与威纶触摸屏(Weinview MT506)设计一个控制系统。实践效果表明，完全能够达到双头盲孔钻机的没计要求。 1工艺控制要求与控制系统组成双头盲

[嵌入式]

机器人控制系统功能及构成详解

机器人控制器作为工业机器人最为核心的零部件之一，对机器人的性能起着决定性的影响，在一定程度上影响着机器人的发展。一般由四个部分组成：输入、输出、控制元件和算法。在一个简易的机器人系统里，分别对应的原件是： 1、输入：传感器，包含声呐、红外、摄像头、陀螺仪、加速度计、罗盘等； 2、输出：控制元件，一般是电机； 3、控制算法：控制板，从小到单片机，大到微机来实现； 4、控制目标：比如机器人的路径跟踪。图片来源：OFweek维科网机器人控制系统的定义机器人控制系统的功能是接收来自传感器的检测信号，根据操作任务的要求，驱动机械臂中的各个电动机，就像人的活动需要依赖自身的关节一样，机器人的运动控制离不开传感器。机器人需要用传感器

[机器人]

ARM嵌入式开发板汽车节能控制系统

　　引言　　由于各种原因，公交车总是不断重复加速—减速或停车—再加速的过程。通过加装本节能装置，当汽车需要制动时，在主控单元的控制下，可将汽车行驶时具有的巨大动能通过空气压缩机转化成高压气体的势能并储存起来，从而实现汽车减速或停车。当汽车需要启动或加速时，用储存起来的高压气体势能代替燃油来驱动汽车，从而实现汽车能量的回收再利用，达到节能的效果。同时由于汽车在起动或加速时能耗最大，如果汽车是用燃油驱动，则此时油料燃烧不充分，燃烧效果最差，而且产生的噪音最大。　　系统工作原理　　本系统主要由三部分组成，即检测部分，控制部分和执行机构。检测部分包括踏板位置传感器、曲轴位置传感器、压缩机活塞位置传感器、汽车运行速度传感

[单片机]

ARM嵌入式开发板汽车节能<font color='red'>控制系统</font>

PROFINET工业以太网的SBR工艺污水处理自动控制系统

　　1 引言　　近年来在城市污水处理的工艺中，投资少、运行灵活的SBR处理工艺得到广泛的应用。SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)序批式活性污泥工艺早在1904年就被开发，并取得了较好的效果,只是由于当时的自动化水平和设备制造工艺的限制，所以没有得到推广应用。而近年来随着自动化技术及在线监测技术的飞速发展，为SBR工艺的发展和应用提供了前提条件，因为对污水处理工艺进行自动化监测和实时控制是提高污水处理效率、降低处理能耗的关键，所以SBR工艺也是各种污水处理工艺中对自动化系统要求较高的一种工艺。SBR反应过程主要是在生物反应池内进行的，该工艺主要由进水、曝气、沉

[嵌入式]

采用单片机和CPLD器件实现仿人手臂形假肢控制系统的设计

假肢是人体缺损肢体的替代物，用以弥补缺损肢体的形状和功能。本文针对失去整个手臂的情况，设计出一种仿人手臂形假肢的控制系统。使用者可以补偿部分缺失的功能，达到生活自理甚至于可以从事基本劳动，减少身心痛苦，同时也相应地解放了护理工作用。在设计中，采用C8051F020单片机作为主控制器，并通过CPLD（Complex Programmable Logic Device）完成对各个关节控制量的检测以及凌阳61单片机实现语音控制功能。 1、机器人假肢结构多自由度机器人型假肢（上肢）拥有6个自由度，其结构原理图如图1所示。 2、假肢控制系统的硬件设计 2.1 控制器的工作原理控制系统原理框图如图2所示，主要由控制、驱动、被控

[单片机]

TI推出业内最低静态电流的高集成电池管理解决方案

日前，德州仪器 (TI) 推出一款达到了业内最低静态电流 (Iq) 的高集成电池管理解决方案，这款带有降压转换器的解决方案在工作电压为1.8V时的静态电流只有700nA，可在减少功耗的同时最大程度延长电池使用寿命。bq25120在单个器件内特有一个线性充电器、可配置低压降稳压器 (LDO)、负载开关、降压转换器、按钮控制和电池电压监视器。只要电池电压范围在3.6V至4.65V之间，快速充电电流在5mA至300mA之间，均可应用bq25120，这让可穿戴和工业物联网 (IoT) 应用可处于常开状态而又不会耗光电池电量。特点和优势： 700nA的最低静态电流：通过使用电源路径技术以及一个低静态电流降压转换器，bq25120可在

[电源管理]

基于GD32A503车规级MCU的车窗纹波防夹解决方案

随着现代汽车技术的不断发展，人们追求更加舒适和便于操作的驾驶环境。因此，越来越多的汽车上安装了电动车窗，从而实现车窗的自动升降。然而，由于电动车窗上升速度较快且驱动力较大（最强可达52.6公斤），在电动车窗接近顶端时，如果没有保护措施，很容易夹伤乘客，尤其是对儿童乘坐形成较大安全隐患。因此，基于乘客安全和乘坐舒适度考虑，电动车窗需要有防夹功能。电动车窗防夹可用于汽车电动车窗、电动天窗玻璃的防夹伤控制以及升降电机的过载保护。防夹功能主要是指当车窗上升的过程中遇到障碍物（如手、头等）时，可以识别出车窗处于夹持状态，并令其立即停止上升并反向下降，从而避免事故的发生。防夹玻璃升降器按防夹形式可分为接触式防夹和非接触式防夹。接触式防夹

[嵌入式]