试论经营式电动汽车充电桩系统的设计和控制对策
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2014年12月下
试论经营式电动汽车充电桩系统的设计和控制对策
赵虹 ,骆杨2 (1.国网成都供电公司电动汽车服务公司,四川成都610000;2.国网成都供电公司检修公司配电运检工区,四川成都610000)
【摘 要】电动汽车在中国的推广发展一直不尽如人意,其中电动汽车的充电问题一直是相关方关注的重点。针对电动汽车电池充电的设计及 控制,搭建利于电动汽车充电和管理的经营系统,对电动汽车的推广具有很高的实用价值。 【关键词】电动汽车;充电桩设计;控制对策 【中图分类 ̄-]TM910.6 【文献标识码】B 【文章编号】1006—4222(2014)24—0230一叭
电动汽车具有无污染、噪音小、结构简单、维修方便的优 点,是完全以车栽电源作为动力,用电力驱动汽车车轮行驶, 符合道路交通和安全法规各项要求的车辆 当前国内对电动 汽车的充电模式主要有电池组快速更换、直流快速充电、交流 慢速充电等方式,这些方式各有利弊。 电动汽车交直流充电桩作为专用的电动汽车充电设备, 拥有良好的性能和安全的控制系统.方便目的地充电容户.将 有望成为电动汽车充电的主流方式。本文主要探讨充电桩经 营系统的设计和控制对策。 1充电桩的分类 根据电流种类的不同.充电桩可以分为直流充电桩、交流 充电桩和交直流一体式充电桩;根据分布地点的不同.充电桩 可以分为集中式充电站和分散式充电桩:根据服务对象的不 同.充电桩可以分为经营式和自用式 交直流充电桩与城市电网连接方便,可有效解决电动汽 车电能量的补给问题,无需装卸电池.可作为经营式集中充电 站的主要设备 对于经营式充电系统的设计.应该从多个方面 来设计、综合考虑。本文对此作简要探讨。 2经营式电动汽车充电桩系统的设计 2.1系统构成设计 经营式电动汽车充电桩系统的应用系统主要由后台主站 系统、通信系统和充电桩本身组成。 后台主站系统主要用于监控和管理充电桩充电的电动汽 车用户信息、充电信息和缴费信息,并向电动汽车充电桩发送 电力价格调整、充电参数设置、控制指令等信息.保护以上信 息在传递时的加解密运算。 通信系统有有线方式和无线方式.无线方式使用电动汽 车充电桩携带的移动运营通信模块.通过采集系统搭建的无 线公网信道传输数据信息。有线方式使用工业串行总线模式, 实现主站与充电桩之间的信息传递 在网络通信方面.还要采 取防火墙技术和数据加密技术,控制外部网络使其只能直接 访问安全区内的服务器,并且只能通过制定的关口进行访问。 充电桩由LCD触摸屏、打印机、涵盖接口的电能表、漏电 保护断路器、交流接触器、读卡器等基本部分组成,直流充电 桩还具有整流装置、滤波装置等。 2.2硬件结构的设计 硬件结构的设计主要包含有电动汽车充电中央控制单元 和电动汽车充电执行单元两个部分 其中中央控制单元负责 对充电桩接受信息的快速分析、处理、接收和发送,并对信息 进行安全存储和防护,对充电执行单元发出命令等工作;充电 执行单元则负责对进行充电汽车的充电情况控制和检测.接 收和传递车主的信息,打印票据等工作。 2_3软件系统的设计 软件结构的设计应该逐级分层设计.根据每个程序的作 用分剐设计完成后统一组合。软件系统主要应该包括底层驱 动程序、操作程序、平台守护程序、升级管理程序和功能软件 程序等。其中底层驱动程序负责充电桩电源开关、发票打印、 接口驱动、内存驱动、通信模块驱动等功能和程序的管理:操 作系统负责汽车充电用户对充电桩主体进行实时操作:平台 守护系统负责守护升级管理程序和功能软件程序:升级管理 程序负责充电桩整体软件系统的升级和维护功能:功能软件 程序用来实现充电桩的所有应用功能 2.4控制系统的设计 控制系统包含的硬件应该有主充电电路单元、主控制电 路单元、计费单元、人际交互单元、刷卡单元等:控制系统的主 要功能包括用户信息交换、汽车充电的计量计费控制、票据打 即、金额结算等。充电桩控制系统的主要流程应该包括打开充 电桩客户端,开启充电桩运行系统;在用户刷充电卡时,读取 用户充电卡的具体信息,判断用户充电卡的合法性:将用户输 入以及充电桩自身收集的信息通过通信单元发送至后台主站 系统;后台主站系统向执行单元发送信息.读取电能表的电量 信息,根据电量信息实时扣除充电卡金额:在充电桩充电工作 完成之后.控制执行单元停止充电.向用户提示本次充电已经 完毕,进行票据的打印工作;在充电桩的运行流程中.应该注 意对用户的信息进行检测、保密和记录 3结语 电动汽车作为一种发展前景广阔的绿色交通工具,今后 的普及速度将会异常迅猛,未来的市场前景也是非常巨大的。 电动汽车充电桩作为电动汽车的重要基础配套设施.具有非 常重要的社会效益和经济效益.必然在将来的建设中得到越 来越多的广泛应用 参考文献 [1]魏国,商惠杰,朱春波,逯仁贵.电动汽车交流充电桩系统设计IJ].现 代电子技术,2012,35(21):124-131. [2]王涛,张东华,贺智轶,梁曦.电动汽车充电桩的控制系统研究与 设计lJJ.湖北电力,2011,35(1):11 ̄12. 【3】刘天霞,刘流,赵天阳.变电站区域充电桩接入控制模式及策略Ⅲ. 电力系统自动化,2013,37(16):66—72. 收稿日期:2014—11-18
薯濑雄