電動汽車智能充電樁的設(shè)計與應(yīng)用

劉朝輝

摘 要對電動汽車而言，在配電網(wǎng)當中是一種隨機、間歇且分布性的電力負荷，為了使人們使用的更為方便，充換電站應(yīng)當在較短時間內(nèi)完成充電，在這種情況下，定然會影響到配電網(wǎng)的工作。而在電動汽車發(fā)展過程中，充電設(shè)備的發(fā)展也有重要作用。作為常見的充電裝置，電動汽車充換電交流充電樁會在電動汽車發(fā)展過程中產(chǎn)生巨大的作用。

【關(guān)鍵詞】電動汽車 充換電裝置 交流充電樁 影響

1 引言

在國家新能源戰(zhàn)略當中，電動汽車的發(fā)展是一種重要方向，而在電動汽車發(fā)展進程中，電動汽車的建設(shè)和技術(shù)發(fā)展是一項重要環(huán)節(jié)。才茂憑借多年在電力技術(shù)、電力系統(tǒng)及儲能技術(shù)方面的理解，并將V2G和儲能技術(shù)作為前提，解決電動汽車充電站電氣系統(tǒng)等方面的問題。這種方案不僅可以提供電動汽車電池的充換電，同時也能進行儲能電站的拓展，展開智能、開放的管理，使擁有儲能電站功能的充電站成為一項重要組成。

2 充電樁硬件電路設(shè)計

2.1 控制器硬件整體

在充電樁系統(tǒng)設(shè)計過程中，控制系統(tǒng)是非常重要的一項內(nèi)容，電池管理系統(tǒng)的控制以及管理往往是通過C44B0X 微處理器展開操作，C44B0X 微處理器作用主要是針對上位機和控制器進行工作，在這個基礎(chǔ)上還可以通過 CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)通訊以及動力電池組狀態(tài)，對所產(chǎn)生的信息進行相關(guān)統(tǒng)計與采集，如圖1所示。

在C44B0X 控制器系統(tǒng)控制過程中，使用的客戶可以自助操作，更好的實現(xiàn)了卡內(nèi)余額查詢的程序設(shè)計，并且還賦予了用戶監(jiān)控的權(quán)限，另外在顯示屏上還可以顯示或者選擇屬于相應(yīng)的展現(xiàn)模式，比如時間、充電量、余額等等。

時控制系統(tǒng)硬件包括控制電源電路、處理單元以及電能輸出等內(nèi)容。一部分是針對充放電控制的電路，包括信號采集電路、信號調(diào)理電路；另一部分則是微處理單元電路、電能輸出控制單元電路、控制系統(tǒng)電源電路以及傳統(tǒng)的 S3C44B0X 的外圍電路，其中包括實現(xiàn)該系統(tǒng)所需要的 5V、3.3V、2.5V 電壓轉(zhuǎn)換的電源電路、液晶顯示接口電路、NandFlash電路設(shè)計、NorFlash電路設(shè)計、聲光報警電路等。

2.2 NandFlash電路設(shè)計

在充電樁控制系統(tǒng)之中，硬件部分有中央處理器的存在，調(diào)度中心則以實時操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，其啟動程序在FLASH ROM 當中進行存放。此外，控制系統(tǒng)還在NandFlash當中存放一系列的記錄，比方說電壓、電流及溫度傳感器等，進一步對數(shù)據(jù)和監(jiān)控進行存放，從而能夠使人機交互功能得以實現(xiàn)。

2.3 LCD 接口設(shè)計

本設(shè)計所選擇的控制芯片 S3C44B0X 集成當中有顯示器但愿的存在?？梢赃M一步對相關(guān)液晶屏幕進行控制。LCD 驅(qū)動控制器可以將接口時序、行和列像素數(shù)、屏幕刷新率以及數(shù)據(jù)總線寬度進行編程與設(shè)置。LCD 控制器的外部接口信號有：幀同步信號 VFRAME、線同步脈沖信號 VLINE、像素時鐘信號 VCLK和 LCD 驅(qū)動器的 AC 信號 VM 等。

2.4 交流充電樁控制導(dǎo)引電路設(shè)計

控制導(dǎo)引電路的作用有：

（1）在充電之前確定借口之間的鏈接是否鏈接好了。

（2）做好供電功率和充電鏈接裝置的登記工作，并做好詳細登記。

（3）充電的過程中做好監(jiān)測管理工作。

充電電纜可以讓電動汽車和充電樁的連接過程中，實現(xiàn)相應(yīng)的原理。在充電之前，對充電樁的控制裝置進行詳細的記錄與監(jiān)測，判斷其電壓值是否符合工作需要，并且確認充電樁各個接口之間的鏈接，并且可以通過 3 的 PWM 信號占空比來確認充電樁電流的最大值，在充電的過程中對其產(chǎn)生的數(shù)值進行詳細的登記與記錄，并且做好詳細的檢測與登記工作，確保整個充電過程安全進行。

2.5 電能輸出通斷控制設(shè)計

從上述總結(jié)能夠進一步了解到，在檢測導(dǎo)引電路正電壓減半狀態(tài)兩秒鐘的時候，充電樁負荷開關(guān)處于閉合狀態(tài)，開始供電；若回路中出現(xiàn)了任意斷點，檢測點處電壓就會改變，充電樁立刻斷開負荷的開關(guān)，充電過程中斷。

3 結(jié)束語

本文對交流充電樁的共鞥你展開了分析，并對原理圖進行了設(shè)計，之后介紹車載充電機等內(nèi)容，結(jié)合系統(tǒng)需求和控制器設(shè)計硬件。電動汽車充電樁系統(tǒng)的任務(wù)是比較繁瑣的，相對其他的程序顯得尤為復(fù)雜，本研究只是對其進行了初步的探索，在研究過程中發(fā)現(xiàn)，一些問題還有缺陷存在，技術(shù)實現(xiàn)和理論基礎(chǔ)也需要研究以及探討。

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作者單位

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院 天津市 300222