近年來,全球石油資源的短缺以及人類賴以生存的自然環(huán)境日益惡化,使得減少溫室氣體排放量,遏制全球變暖趨勢已經(jīng)成為全球各國共同關(guān)注的焦點話題。汽車作為現(xiàn)代工業(yè)化社會的重要產(chǎn)物,為推動人類文明向前發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),給人類的生活帶來舒適和便攜。根據(jù)聯(lián)合國的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前汽車的耗油量已占全部石油消耗的75%,同時也帶來了巨大的環(huán)境污染。
電動汽車以電代油,能夠?qū)崿F(xiàn)“零排放”和“低噪音”,是解決能源和環(huán)境問題的重要手段。隨著電池技術(shù)的快速發(fā)展,電動汽車在性能和經(jīng)濟(jì)性方面已經(jīng)接近甚至優(yōu)于傳統(tǒng)燃油汽車,并在最近幾年間迅速在全球范圍內(nèi)推廣應(yīng)用,清潔、環(huán)保與節(jié)能的電動汽車已經(jīng)成為世界汽車工業(yè)發(fā)展的熱點與必然趨勢。充電系統(tǒng)為電動汽車運(yùn)行提供能量供給,是電動汽車的重要基礎(chǔ)支撐系統(tǒng),也是電動汽車商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的重要環(huán)節(jié)。電動汽車充電機(jī)作為電池充電的必要手段,其性能好壞和工藝復(fù)雜程度直接影響到電池的使用壽命和電動汽車的推廣,為了推動電動汽車在全球的普及,各國陸續(xù)開始大批興建“電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)”,電動汽車充電站(樁)的建設(shè)迅速在全球鋪開。
我國從“十一五”時期開始實施新能源汽車科技規(guī)劃,“863”項目共投入20億元研發(fā)經(jīng)費,形成了以純電動、油電混合動力、燃料電池三條技術(shù)路線為“三縱”,以多能源動力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)及其控制系統(tǒng)、動力蓄電池以及管理系統(tǒng)三種共性技術(shù)為“三橫”的電動汽車研發(fā)格局。電動汽車在我國已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展的新階段。
電動汽車充電站
系統(tǒng)描述
電動汽車充電設(shè)備主要包括充電站及其附屬設(shè)施,如充電機(jī)、充電站監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、充電樁、配電室以及安全防護(hù)設(shè)施等。
電動汽車充電樁是一種專為電動汽車的車用電池充電的設(shè)備。根據(jù)電流種類的不同,充電樁可分為交流充電樁和直流充電樁兩種,分別采用相應(yīng)的充電方式完成對車載蓄電池充電的功能。一般情況下,充電機(jī)應(yīng)至少能為鐵鋰離子蓄電池、鉛酸蓄電池和鎳氫蓄電池三種類型動力蓄電池中的一種進(jìn)行充電。
交流充電樁是安裝在電動汽車外,與交流電網(wǎng)連接,為電動汽車車載充電機(jī)提供交流電源的供電裝置,同時具備計量計費功能,直流充電樁是固定安裝在電動汽車外,與交流電網(wǎng)連接,為電動汽車動力電池提供小功率直流電源的供電裝置,直流充電樁具有充電機(jī)功能,可以實現(xiàn)監(jiān)視并控制被充電電池狀態(tài),同時直流充電樁可以對充電電量進(jìn)行計量。
系統(tǒng)構(gòu)成
本系統(tǒng)主要由四部分組成:電動汽車充電樁、集中器、電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)(BMS)、充電管理服務(wù)平臺。其中電動汽車充電樁的終端控制器主要由RISC平臺的7 寸可觸摸顯示的測控一體機(jī)PMM-0791來完成,用戶可自助刷卡進(jìn)行用戶鑒權(quán)、余額查詢、計費查詢等功能,也可提供語音輸出接口,實現(xiàn)語音交互。用戶可根據(jù)液晶顯示屏指示選擇4種充電模式:包括按時計費充電、按電量充電、自動充滿、按里程充電等。
充電電樁位
電動汽車充電機(jī)控制器與集中器利用CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,集中器與服務(wù)器平臺利用有線互聯(lián)網(wǎng)或無線GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,為了安全起見,電量計費和金額數(shù)據(jù)實現(xiàn)安全加密。
電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)(BMS)的主要功能是監(jiān)控電池的工作狀態(tài)(電池的電壓、電流和溫度)、預(yù)測動力電池的電池容量(SOC)和相應(yīng)的剩余行駛里程,進(jìn)行電池管理以避免出現(xiàn)過放電、過充、過熱和單體電池之間電壓嚴(yán)重不平衡現(xiàn)象,最大限度地利用電池存儲能力和循環(huán)壽命。
充電服務(wù)管理平臺主要有三個功能:充電管理、充電運(yùn)營、綜合查詢。充電管理對系統(tǒng)涉及到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中式管理,如電動汽車信息、電池信息、用戶卡信息、充電樁信息;充電運(yùn)營主要對用戶充電進(jìn)行計費管理;綜合查詢指對管理及運(yùn)營的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析查詢。
系統(tǒng)要求
電動汽車充電站大多建立在戶外道路旁,需考慮高溫、多灰塵、潮濕的環(huán)境特點,要求產(chǎn)品能寬溫工作,環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。
電動汽車充電站網(wǎng)點一般數(shù)量較多且分散,維護(hù)成本較高,所以要求產(chǎn)品具有較高的平均無故障運(yùn)行時間。
提供戶外用戶和操作員在戶外可視界面,具有寬視角特點。
具有FLASH或CF卡存儲介質(zhì),可安裝操作系統(tǒng)和存放廣告內(nèi)容。
可實現(xiàn)車主自由隊充電終端進(jìn)行操作,要求具有高亮度的觸摸面板。
可靈活外接讀卡器、打印機(jī)、電度表等設(shè)備,要求產(chǎn)品具有多串口通訊的特點。
系統(tǒng)框圖
產(chǎn)品清單及優(yōu)勢
PMM-0791電動汽車充電樁終端控制應(yīng)用產(chǎn)品特點:
全部采用工業(yè)級的器件和部件,工作溫度范圍可達(dá)到-25~75℃
整機(jī)具有高抗振、防塵、發(fā)熱量低等特點,適合惡劣工業(yè)環(huán)境應(yīng)用。
采用板載128M FLASH,同時可配工業(yè)級CF卡,可用于存放廣告內(nèi)容。
直接集成模擬量采集、開關(guān)量輸入輸出、繼電器直接輸出通道,可直接采集現(xiàn)場信號和驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備。
具有豐富的外部通訊接口,多個充電樁可通過RS-485接口級聯(lián)在一起,服務(wù)器可通過以太網(wǎng)對各自助充電終端進(jìn)行控制。
可選GPRS/CDMA遠(yuǎn)程通信功能,可將交易信息和報警信息上傳主站。
可選遠(yuǎn)紅外通信功能,可進(jìn)行本地參數(shù)設(shè)置或數(shù)據(jù)查詢。
PMM-0791電動汽車充電樁終端控制應(yīng)用產(chǎn)品規(guī)格:
工業(yè)級RISC處理器(400MHZ)
128MB SDRAM和 128MB NAND FLASH,最大可支持4G CF卡
7寸可觸摸高亮顯示屏
直接集成光隔16路模擬量輸入通道,16bit分辨率
直接24路隔離開關(guān)量輸入、16路開關(guān)量輸出通道(8路繼電器輸出)
3串口、1網(wǎng)口和2USB口
七、結(jié)論
在該電動汽車充電站終端控制系統(tǒng)中,PMM-0791由于其功能的高集成度以及性能的高可靠性,能較好地實現(xiàn)電動汽車用蓄電池的充電控制,能迅速便捷地實現(xiàn)現(xiàn)場的充電操作,并且能實時采集現(xiàn)場各類充電參數(shù),準(zhǔn)確便捷地在本地觸摸屏上顯示出來并對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。此產(chǎn)品已經(jīng)獲得了多#p#分頁標(biāo)題#e#家電動汽車充電樁生產(chǎn)廠家的高度認(rèn)可與好評。
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