一种多通信方式的交流充电桩控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多通信方式的交流充电桩控制系统，属于电动汽车充电技术领域。包括主控单元、通信单元、电量检测与计费单元、PWM波输出单元、CP/CC信号检测单元、执行单元、稳压电源单元、电源转换单元、存储单元、时钟单元、人机交互单元和充电枪，所述主控单元分别与通信单元、电量检测与计费单元、PWM波输出单元、CP/CC信号检测单元、执行单元、稳压电源单元、存储单元、时钟单元、人机交互单元连接，电源转换单元与稳压电源单元连接。本实用新型专利技术通过设置多种通信方式，满足用户在多种复杂环境下组网需求，有效地降低充电桩的安装成本及人工费用；满足了不同功率需求的充电汽车充电；提高了充电汽车充电的安全可靠性，方便用户使用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种多通信方式的交流充电桩控制系统


[0001]本技术涉及电动汽车充电
，具体为一种多通信方式的交流充电桩控制系统。

技术介绍

[0002]新能源汽车技术的发展对保障能源安全、促进节能减排、防治大气污染具有重要意义，充电汽车也是未来汽车发展的方向，保证充电汽车充电的基础设施包括各类集中式充换电站和分散式充电桩，完善的充电基础设施体系是电动汽车普及的重要保障。
[0003]现有的电动汽车充电桩，多采用传统单一以太网通信方式，但针对慢充的交流充电桩大多位置分散，导致有线网络不易架设或架设困难；现有电动汽车车载充电机功率不统一，单一功率规格不能满足多种充电机需求，造成客户体验差、充电慢。为了提高充电速度，现有技术采用了统一配置大功率AC380V充电桩的方案，但这种统一配置大功率AC380V充电桩的做法既不可靠也不安全，充电安全隐患极大。为了解决以上问题该技术提出了集成多种通信方式并自适配多种车载充电机功率电源规格的充电桩控制单元。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种多通信方式的交流充电桩控制系统，以解决
技术介绍
存在的问题。
[0005]本技术采用的技术方案如下：
[0006]一种多通信方式的交流充电桩控制系统，包括主控单元、通信单元、电量检测与计费单元、PWM波输出单元、CP/CC信号检测单元、执行单元、稳压电源单元、电源转换单元、存储单元、时钟单元、人机交互单元和充电枪，所述主控单元分别与通信单元、电量检测与计费单元、PWM波输出单元、CP/CC信号检测单元、执行单元、稳压电源单元、存储单元、时钟单元、人机交互单元连接，所述电源转换单元与稳压电源单元连接，所述电源转换单元与交流输入连接，所述执行单元控制充电枪充电，所述PWM波输出单元和CP/CC信号检测单元与充电枪连接。
[0007]所述通信单元包括串口通信单元、上位机通信单元。
[0008]所述上位机通信单元包括4G无线通信单元、WIFI无线通信单元、以太网通信单元、DTU通信模块和RS485/RS232接口，所述4G无线通信单元选用全网通CAT1模组EC200S实现，所述WIFI无线通信单元选用ESP8266模块实现，所述以太网通信单元选用DP83848实现，DTU通信模块通过RS485/RS232接口连接。
[0009]所述电量检测与计费单元采用高精度单相电子式电能表进行电度计量，通过RS485接口与主控单元通信连接，同时电量检测与计费单元与交流输出连接。交流充电桩控制系统具备波峰平谷48段分段计费功能，可通过触摸屏查看各个阶段充电电费，系统具有预约充电功能，用户可以通过本地触摸屏输入权限实现预约充电开始时间，可以人为避免高费率电价区间，有效地降低个人充电费用。
[0010]所述执行单元为2级执行单元，采用2级控制的方式，输出AC220V/AC380V相线切换采用交流接触器，通过控制中间继电器和DC12V继电器控制交流接触器的通断控制交流输出为充电机充电。
[0011]所述电源转换单元通过隔离电源模块把AC220V交流输入转换为DC12V为系统供电，DC12V转
±
12V为PWM检测单元供电，DC12V转DC5V为串口通信单元供电，DC5V转DC3.3V为单片机系统供电，DC12V转DC3.8V为4G通信单元供电。
[0012]所述人机交互单元有触摸屏和刷卡器组成，触摸屏能够实时反应充电模块的各项数据，刷卡器具有刷卡启动充电模块的功能。
[0013]所述控制系统还包括电源浪涌保护、过压保护、欠压保护、充满自停、语音和灯光提示模块，并安装有急停按钮。
[0014]所述控制系统还包括交流过零检测模块，通过光耦检测交流电的过零点，当模块收到CPU的充电或下电指令时，通过控制DC12V继电器，实现交流接触器在下一个零点吸合或断开。
[0015]所述交流充电桩控制系统依据车载充电机的充电需求，可自适配自动切换AC220V/7KW、AC220V/14KW、AC380V/20KW、AC380V/40KW多种功率电压规格为电动汽车充电，充电汽车跟充电桩控制单元连接成功后，先从AC380V/40KW开始，从大到小，循环发送PWM波，自动适配确定跟充电汽车匹配的功率和电压规格，通过MCU控制执行单元，控制相线切换和电源输出，为电动汽车充电，满足不同功率需求的充电汽车充电。
[0016]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0017]1.本技术通过设置网通4G通信、WIFI通信、以太网及各种DTU通信模块等多种通信方式，满足用户在多种复杂环境下组网需求，有效地降低充电桩的安装成本及人工费用；交流充电桩控制单元可以依据车载充电机规格，可自适配自动切换AC220V/7KW、AC220V/14KW、AC380V/20KW、AC380V/40KW多种功率电压规格为电动汽车充电，满足不同功率需求的充电汽车充电；
[0018]2.本技术输出AC220V/AC380V相线切换采用交流接触器，通过控制中间继电器控制交流接触器的通断为充电机充电，执行单元具有零点吸合功能，能够延长接触器的使用寿命，采用2级控制的方式使强弱电完全隔离，充电控制模块具备电源浪涌保护、过压保护、欠压保护、充满自停、语音和灯光提示功能，并安装急停按钮，提高充电汽车充电的安全可靠性，方便用户使用。
附图说明
[0019]图1为本技术的结构示意图；
[0020]图2为本技术主控单元的单元图。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例及附图对本技术进行进一步详细说明。
[0022]实施例
[0023]如图1
‑
2，本实施例提供一种多通信方式的交流充电桩控制系统，包括主控单元、
通信单元、电量检测与计费单元、PWM波输出单元、CP/CC信号检测单元、执行单元、稳压电源单元、电源转换单元、存储单元、时钟单元、人机交互单元和充电枪，所述主控单元分别与通信单元、电量检测与计费单元、PWM波输出单元、CP/CC信号检测单元、执行单元、稳压电源单元、存储单元、时钟单元、人机交互单元连接，所述电源转换单元与稳压电源单元连接，所述电源转换单元与交流输入连接，所述执行单元控制充电枪充电，所述PWM波输出单元和CP/CC信号检测单元与充电枪连接。所述人机交互单元有触摸屏和刷卡器组成，触摸屏能够实时反应充电模块的各项数据，刷卡器具有刷卡启动充电模块的功能。
[0024]所述主控单元为具有嵌入式操作系统的单片机STM32F107。所述通信单元包括串口通信单元、上位机通信单元。所述上位机通信单元包括4G无线通信单元、WIFI无线通信单元、以太网通信单元、DTU通信模块和RS485/RS232接口，所述4G无线通信单元选用全网通CAT1模组EC200S实现，所述WIFI无线通信单元选用ESP8266模块实现，所述以太网通信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通信方式的交流充电桩控制系统，其特征在于：包括主控单元、通信单元、电量检测与计费单元、PWM波输出单元、CP/CC信号检测单元、执行单元、稳压电源单元、电源转换单元、存储单元、时钟单元、人机交互单元和充电枪，所述主控单元分别与通信单元、电量检测与计费单元、PWM波输出单元、CP/CC信号检测单元、执行单元、稳压电源单元、存储单元、时钟单元、人机交互单元连接，所述电源转换单元与稳压电源单元连接，所述电源转换单元与交流输入连接，所述执行单元控制充电枪充电，所述PWM波输出单元和CP/CC信号检测单元与充电枪连接。2.根据权利要求1所述的一种多通信方式的交流充电桩控制系统，其特征在于：所述通信单元包括串口通信单元、上位机通信单元。3.根据权利要求2所述的一种多通信方式的交流充电桩控制系统，其特征在于：所述上位机通信单元包括4G无线通信单元、WIFI无线通信单元、以太网通信单元、DTU通信模块和RS485/RS232接口，所述4G无线通信单元选用全网通CAT1模组EC200S实现，所述WIFI无线通信单元选用ESP8266模块实现，所述以太网通信单元选用DP83848实现，DTU通信模块通过RS485/RS232接口连接。4.根据权利要求1所述的一种多通信方式的交流充电桩控制系统，其特征在于：所述电量检测与计费单元采用高精度单相电子式电能表进行电度计量，通过RS485接口与主控单元通信连接，同时电量检测与计费单元与交流输出连...

【专利技术属性】
技术研发人员：华志伟，田爱军，马国祯，景少强，张兴文，张玲燕，程利民，张立闻，
申请(专利权)人：兰州海红技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：