深入了解电动汽车智能充电桩系统

1、深入了解电动汽车智能充电桩系统Company number ： WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998深入了解电动汽车智能充电桩硬件系统针对目前市场上电动汽车和充电设备接口不统一、功能不统一、性能设计 标准不统一及质量良莠不齐的现状，国家先后出台了一系列的规范和标准。电 动汽车充电桩作为电动汽车充电的主要渠道，其性能、工艺水平和质量直接影 响到电动汽车的推广。因此，非常有必要根据国家相关标准的要求，进行电动 汽车充电桩的设计。电动汽车充电桩设计时，不仅要满足电动汽车充电的基本 功能，还需要强化充电桩电气安全、数据安全设计和环境及电磁兼容性能的设 计。电动汽车智能充电桩依据电

2、动汽车交流充电桩技术条件(NB7T 33002- 2010)、电动汽车交流充电桩技术条件(Q/GDW 485-2010)、电动汽车充 电设施建设技术导则(Q/GDW 478-2010)、国家电网公司电动汽车充电 设施建设指道意见相关要求进行设计。该产品在满足相关标准对电动汽车充 电桩的技术要求基础上，强化了充电桩电气安全、数据安全设计和环境及电磁 兼容性能的设计，增加了视频拍照、微型热敏打印、无线组网等功能。电动汽车充电桩硬件系统主要由主控板、监控板、IC卡读写器、数字电 表、移动通信模块、触摸屏、指示灯、按键等组成。充电桩硬件系统组成框图 如图所示。电动汽车价格网充电桩硬件系统组成框图主控板

3、是硬件系统的核心组成部分，完成充电过程的启动、运行、实时监 控以及关闭.并可通过多种通信方式将数据实时传输至后台。主控板的主要功 能特点色括：具备6个串口，一个以太网口，动态的SDRAM控制器，NAND 控制器，以及多路I/O 口，具备工业级的温度范围等。为了实时监测充电桩的运行状态，保证充电过程的安全、可靠，设计了监 控保护单元：监控保护单元组成框图如图所示。该单元对充电桩的进线输入电 压，充电输出电压、电流，充电接口连接状态，车载电池管理系统状态，车载 电池状态等进行实时监测，一旦出现异常，能够及时切断电源输出，保护电动 汽车、电池及充电桩本身的安全。监控保护单元组成框图新能源车智能充电桩

4、软件系统系统工作流程当电动汽车需要充电时，用户将充电卡放置在刷卡区，根据画面提示通过 键盘进行相应操作，连接充电接口，选择充电模式，启动充电过程。在上述过程中，控制保护单元检测充电接口的连接状态，如果连接状态不 正常，则无法启动充电。同时，在充电过程中，显示区的充电指示灯点亮，监 控单元实时监测充电电压、充电电流、充电接口连接状态、充电开关状态等， 在异常或故障时断开充电开关，并报警。充电桩软件系统的主要功能是将各功能模块有机地结合起来，实现各模块 的协调调用，其主程序流程图如图所示。充电桩软件系统主程序流程图功能模块设计充电桩软件设计时采用了模块化的编写原则，这样既能保证电动汽车充电 桩软件

5、系统高效可靠的运行，又能使该软件系统具有良好的扩展性，对产品升 级换代具有非常重要的意义。按充电桩软件系统的功能可以把系统分为主控模块、人机交互、读卡器模 块、计量计费模块、打印模块、后台通信模块、远程通信模块等功能模块。其 主要功能框图如图所示。软件系统功能框图当软件系统启动时，主控程序根据系统配置文件加载程序配置信息，并根 据配置信息完成各通信模块的加载，软件平台强大的多线程处理能力使主控程 序能够轻松地完成与各通信模块的交互。主控程序通过各模块通信能够完成用 户信息采集与展示、实时数据采集与展示、充电流程控制、计量计费功能等功 能，同时该主控程序还具备后台通信功能.能够把充电过程中的实时

6、数据、充 电记录等信息上传到远方后台系统。人机交互模块设计时，界面显示单元显示的内容非常丰富，其中主要界面 有欢迎界面、连接确认界面、充电参数设定界面、启动充电界面、充电界面、 停止充电界面、结账界面、打印界面等。人机交互模块通过与主控模块的交互 获取控制命令，完成界面切换；获取用户信息与实时数据信息并进行信息展 示。安全模块由带安全存取模块(SAM)的读卡器、密钥管理系统、数据加密、解 密模块组成。带安全存取模块(SAM)的读卡器采用硬件加密技术，对用户卡与 充电桩数据交互过程中所使用的临时变量进行加密处理，并对传递过程进行线 路加密，保证了用户卡与充电桩进行数据交互的过程中，信息不会被外界窃 取，密钥管理系统的主要功能是提供各种密钥的生成机制和加密算法，并将生 成的密钥存储在具有密钥道出功能的CPU智能卡，即SAM(security