一种新型电动汽车直流充电桩控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种新型电动汽车直流充电桩控制系统包括主控制电路，以及分别与主控制电路相连的can总线驱动电路、车载系统供电控制电路、刷卡系统接口电路、功率变换接口电路、充电桩直流充电主回路通断控制电路和声音提示电路。本实用新型专利技术的有益效果是：本实用新型专利技术遵守了《电动汽车传导充电用连接装置第1部分通用要求》GB/T20234.1‑2011及《电动汽车传导充电用连接装置第3部分直流充电接口》GB/T20234.2‑2011的要求，能够为兼容该充电标准的电动汽车充电。

【技术实现步骤摘要】
一种新型电动汽车直流充电桩控制系统
本技术涉及新能源汽车
，具体涉及一种新型电动汽车直流充电桩控制系统。
技术介绍
近年来，新能源电动汽车由于无污染、能源效率高、结构简单、动力成本低等优点成为汽车产业界新宠，其组成主要包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。目前，电动货车、电动客车和电动专用车在国家政策鼓励下已在交通运输中担当起重要角色。充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩目前分为交流充电桩和直流充电桩。交流桩输出单相/三相交流电通过车载充电机转换成直流电给车载电池充电，功率一般较小(有7kw、22kw、40kw等功率)，充电速度一般较慢，故一般安装在小区停车场等地。直流充电桩(或称非车载充电机)则是直接输出直流电给车载电池进行充电，功率较大(有60kw、120kw、200kw甚至更高)，充电速度较快，故一般安装在高速公路旁的充电站。然而，直流充电桩在研发过程中执行性标准不统一，将会制约电动汽车产业的发展。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于提供一种新型电动汽车直流充电桩控制系统，能为任何兼容国家充电标准的电动汽车充电。本技术的技术方案是：一种新型电动汽车直流充电桩控制系统，包括主控制电路，以及分别与主控制电路相连的can总线驱动电路、车载系统供电控制电路、刷卡系统接口电路、功率变换接口电路、充电桩直流充电主回路通断控制电路和声音提示电路，所述can总线驱动电路和车载系统供电控制电路分别通过充电桩端充电插座连接电动汽车端充电插头；所述充电桩端充电插座安装在充电桩直流充电主回路上，其布设有至少九个接触点。所述主控制电路包括MC9S12XEQ512单片机电路，以及分别与MC9S12XEQ512单片机电路相连的复位电路、晶振电路、程序下载接口电路。所述can总线驱动电路采用AD8138芯片的CAN总线驱动电路。所述can总线驱动电路包括依次串联的第一电阻和第二电阻、差分放大芯片AD8138、第一电容和第二电容、第三电阻和第四电阻，AD8138还并联有第五电阻和第六电阻。所述车载系统供电控制电路包括电路控制的继电器、放大电路及串联在供电主回路上的触点开关。所述声音提示电路包括语音模块、miCro_TF存储卡、工业小喇叭。所述工业小喇叭采用2.5W喇叭。所述充电桩端充电插座包括至少九个接触点，所述九个接触点分别为：正极接触点、负极接触点、接地保护接触点、CANH接触点、CANL接触点、非车载系统连接确认接触点、车载系统连接确认接触点、低压辅助电源正极接触点、低压辅助电源负极接触点；所述九个接触点与电动汽车端充电插头对应接触点连接。一种新型电动汽车直流充电桩控制系统，还包括分别与主控制电路连接的充电电缆连接确认电路、串口屏接口电路、电能读取电路、LED指示电路和报警电路，所述电能读取电路还与设置在充电桩直流充电主回路上的智能电量计量装置连接，所述充电电缆连接确认电路与连接在充电桩直流充电主回路上的充电桩端充电插座连接。一种新型电动汽车直流充电桩控制系统还包括为所述充电桩控制装置提供电源的系统辅助电源电路。相对于现有技术，本技术的有益效果是：1）本技术遵守了《电动汽车传导充电用连接装置第1部分通用要求》GB/T20234.1-2011及《电动汽车传导充电用连接装置第3部分直流充电接口》GB/T20234.2-2011的要求，能够为兼容该充电标准的电动汽车充电；2）本技术采用了模块化设计方案，使装置中各个电路模块功能相互独立，可以很方便地集成到其它的电动汽车充电设备之中，提高了该装置硬件资源的灵活性，便于系统维护和系统升级；3）本技术采用了Freescale为主控制器，借助其片内集成的脉宽调制器模块、数模转换器模块，简化了电路设计的复杂度，提升了电动汽车用户充电的便利性；4）本技术实现了电动汽车直流充电过程连接确认、识别电车的供电模式以及传输口的最大电流、充电连接状态实时采集、故障报警、为用户提供语音服务及应急状况处理等功能。充电过程的实时监测及信号的安全隔离设计有效提高了系统的安全性，增强了系统的稳定性。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的电路原理框图。图3为本技术的基于飞思卡尔单片机MC9S12XEQ512的主控制电路。图4为本技术的充电电缆连接确认电路。图5为本技术的CAN总线驱动电路。图6为本技术的给车载BMS供电控制电路。图7为本技术的基于RS232的串口屏接口电路。图8为本技术的基于RS485总线的电能读取电路。图9为本技术的RGB三色LED指示电路。图10为本技术的语音模块电路。图11为本技术的充电桩充电主回路通断控制电路。图12为本技术的系统辅助电源电路。图13为本技术系统辅助电源检测电路。具体实施方式如附图1至附图13所示，本技术提供一种新型电动汽车直流充电桩控制系统，采用Freescale为主控制器，借助其片内集成的脉宽调制器（pulsewidthmodulation,PWM）模块、数模转换器(analogtodigitalconverter,ADC)模块，简化了电路设计的复杂度，提升了电动汽车用户充电的便利性。该系统主要由基于飞思卡尔单片机MC9S12XEQ512的主控电路、充电电缆连接确认电路、CAN总线驱动电路、车载系统供电控制电路、串口屏接口电路、刷卡系统接口电路、功率变换接口电路、电能读取电路、LED指示电路、报警电路、充电桩直流充电主回路通断控制电路、声音电路等电路组成。本技术实现了电动汽车直流充电过程连接确认、识别电车的供电模式以及传输口的最大电流、充电连接状态实时采集、故障报警、为用户提供语音服务及应急状况处理等功能。充电过程的实时监测及信号的安全隔离设计有效提高了系统的安全性，增强了系统的稳定性。本技术采用如下方案实现：1.模块化设计方案该控制系统采用模块化设计方案，主要由三大部分构成：直流输入控制部分，实现直流供电控制、电能的计量、电压转化、安全防护等功能。直流输出控制部分，完成充电电缆连接确认、控制导引、与车载充电机通信等。中央控制部分，实现系统检测、人机交互等功能。其中，直流输入控制部分电压转化部分和直流输出控制部分构成充电桩直流充电主回路。本技术原理框图如附图2所示。作为该系统的控制核心，采用飞思卡尔(Freescale)公司生产的16位微处理器MC9S12XEQ512，该款处理器是飞思卡尔公司推出全新MC9S12系列低功耗微处理器中的一款产品。片内集成有模数转换器(analogtodigitalconverter,ADC)、脉宽调制器(pulsewidthmodulation,PWM)及通用同步/异步收发器(universalsynchronousasynchronousreceiverandtransmitter,USART)接口等外设资源，借助这些资源极大地简化了电路设计的复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型电动汽车直流充电桩控制系统，其特征在于：它包括主控制电路，以及分别与主控制电路相连的can总线驱动电路、车载系统供电控制电路、刷卡系统接口电路、功率变换接口电路、充电桩直流充电主回路通断控制电路和声音提示电路，所述can总线驱动电路和车载系统供电控制电路分别通过充电桩端充电插座连接电动汽车端充电插头；所述充电桩端充电插座安装在充电桩直流充电主回路上，其布设有至少九个接触点。

【技术特征摘要】
1.一种新型电动汽车直流充电桩控制系统，其特征在于：它包括主控制电路，以及分别与主控制电路相连的can总线驱动电路、车载系统供电控制电路、刷卡系统接口电路、功率变换接口电路、充电桩直流充电主回路通断控制电路和声音提示电路，所述can总线驱动电路和车载系统供电控制电路分别通过充电桩端充电插座连接电动汽车端充电插头；所述充电桩端充电插座安装在充电桩直流充电主回路上，其布设有至少九个接触点。2.根据权利要求1所述的一种新型电动汽车直流充电桩控制系统，其特征在于：所述主控制电路包括MC9S12XEQ512单片机电路，以及分别与MC9S12XEQ512单片机电路相连的复位电路、晶振电路、接口电路。3.根据权利要求1所述的一种新型电动汽车直流充电桩控制系统，其特征在于：所述can总线驱动电路采用AD8138芯片的CAN总线驱动电路。4.根据权利要求1所述的一种新型电动汽车直流充电桩控制系统，其特征在于：所述can总线驱动电路包括依次串联的第一电阻和第二电阻、差分放大芯片AD8138、第一电容和第二电容、第三电阻和第四电阻，AD8138还并联有第五电阻和第六电阻。5.根据权利要求1所述的一种新型电动汽车直流充电桩控制系统，其特征在于：所述车载系统供电控制电路包括电路控制的继电器、放大电路及...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘奎立，徐坤，张鸿辉，耿文波，樊宇，周子昂，
申请(专利权)人：周口师范学院，
类型：新型
国别省市：河南,41