工控機在汽車(chē)充電樁控制系統中的解決方案

　　 電動(dòng)汽車(chē)以電代油，能夠實(shí)現“零排放”和“低噪音”，是解決能源和環(huán)境問(wèn)題的重要手段。隨著(zhù)電池技術(shù)的快速發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)在性能和經(jīng)濟性方面已經(jīng)接近甚至優(yōu)于傳統燃油汽車(chē)，并在最近幾年間迅速在全球范圍內推廣應用，清潔、環(huán)保與節能的電動(dòng)汽車(chē)已經(jīng)成為世界汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)與必然趨勢。充電系統為電動(dòng)汽車(chē)運行提供能量供給，是電動(dòng)汽車(chē)的重要基礎支撐系統，也是電動(dòng)汽車(chē)商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的重要環(huán)節。電動(dòng)汽車(chē)充電機作為電池充電的必要手段，其性能好壞和工藝復雜程度直接影響到電池的使用壽命和電動(dòng)汽車(chē)的推廣，為了推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)在全球的普及，各國陸續開(kāi)始大批興建“電動(dòng)汽車(chē)充電網(wǎng)絡(luò )”，電動(dòng)汽車(chē)充電站（樁）的建設迅速在全球鋪開(kāi)。

　　 我國從“十一五”時(shí)期開(kāi)始實(shí)施新能源汽車(chē)科技規劃，“863”項目共投入20億元研發(fā)經(jīng)費，形成了以純電動(dòng)、油電混合動(dòng)力、燃料電池三條技術(shù)路線(xiàn)為“三縱”，以多能源動(dòng)力總成控制系統、驅動(dòng)電機及其控制系統、動(dòng)力蓄電池以及管理系統三種共性技術(shù)為“三橫”的電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)格局。電動(dòng)汽車(chē)在我國已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展的新階段。

電動(dòng)汽車(chē)充電站

　　 系統描述

　　 電動(dòng)汽車(chē)充電設備主要包括充電站及其附屬設施，如充電機、充電站監護系統、充電樁、配電室以及安全防護設施等。

　　 電動(dòng)汽車(chē)充電樁是一種專(zhuān)為電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)用電池充電的設備。根據電流種類(lèi)的不同，充電樁可分為交流充電樁和直流充電樁兩種，分別采用相應的充電方式完成對車(chē)載蓄電池充電的功能。一般情況下，充電機應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(lèi)型動(dòng)力蓄電池中的一種進(jìn)行充電。

交流充電樁是安裝在電動(dòng)汽車(chē)外，與交流電網(wǎng)連接，為電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電機提供交流電源的供電裝置，同時(shí)具備計量計費功能，直流充電樁是固定安裝在電動(dòng)汽車(chē)外，與交流電網(wǎng)連接，為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)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功能，可以實(shí)現監視并控制被充電電池狀態(tài)，同時(shí)直流充電樁可以對充電電量進(jìn)行計量。

　　 系統構成

　　 本系統主要由四部分組成：電動(dòng)汽車(chē)充電樁、集中器、電池管理系統系統(BMS)、充電管理服務(wù)平臺。其中電動(dòng)汽車(chē)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PMM-0791來(lái)完成，用戶(hù)可自助刷卡進(jìn)行用戶(hù)鑒權、余額查詢(xún)、計費查詢(xún)等功能，也可提供語(yǔ)音輸出接口，實(shí)現語(yǔ)音交互。用戶(hù)可根據液晶顯示屏指示選擇4種充電模式：包括按時(shí)計費充電、按電量充電、自動(dòng)充滿(mǎn)、按里程充電等。

充電電樁位

　　 電動(dòng)汽車(chē)充電機控制器與集中器利用CAN總線(xiàn)進(jìn)行數據交互，集中器與服務(wù)器平臺利用有線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)或無(wú)線(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行數據交互，為了安全起見(jiàn)，電量計費和金額數據實(shí)現安全加密。

　　電池管理系統系統(BMS)的主要功能是監控電池的工作狀態(tài)(電池的電壓、電流和溫度)、預測動(dòng)力電池的電池容量(SOC)和相應的剩余行駛里程，進(jìn)行電池管理以避免出現過(guò)放電、過(guò)充、過(guò)熱和單體電池之間電壓嚴重不平衡現象，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(gè)功能：充電管理、充電運營(yíng)、綜合查詢(xún)。充電管理對系統涉及到的基礎數據進(jìn)行集中式管理，如電動(dòng)汽車(chē)信息、電池信息、用戶(hù)卡信息、充電樁信息；充電運營(yíng)主要對用戶(hù)充電進(jìn)行計費管理；綜合查詢(xún)指對管理及運營(yíng)的數據進(jìn)行綜合分析查詢(xún)。