研祥智造—產業裝備之控制核心（綠色能源篇）

近年來，全球石油資源的短缺以及人類賴以生存的自然環境日益惡化，使得減少溫室氣體排放量，遏制全球變暖趨勢已經成為全球各國共同關注的焦點話題。汽車作為現代工業化社會的重要產物，為推動人類文明向前發展做出了巨大的貢獻，給人類的生活帶來舒適和便攜。根據聯合國的統計數據顯示，目前汽車的耗油量已占全部石油消耗的75%，同時也帶來了巨大的環境污染。

電動汽車以電代油，能夠實現“零排放”和“低噪音”，是解決能源和環境問題的重要手段。隨著電池技術的快速發展，電動汽車在性能和經濟性方面已經接近甚至優于傳統燃油汽車，并在最近幾年間迅速在全球范圍內推廣應用，清潔、環保與節能的電動汽車已經成為世界汽車工業發展的熱點與必然趨勢。充電系統為電動汽車運行提供能量供給，是電動汽車的重要基礎支撐系統，也是電動汽車商業化和產業化進程中重要環節。電動汽車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汽車的推廣，為了推動電動汽車在全球的普及，各國陸續開始大批興建“電動汽車充電網絡”，電動汽車充電站（樁）的建設迅速在全球鋪開。

我國從“十一五”時期開始實施新能源汽車科技規劃，“863”項目共投入20億元研發經費，形成了以純電動、油電混合動力、燃料電池三條技術路線為“三縱”，以多能源動力總成控制系統、驅動電機及其控制系統、動力蓄電池以及管理系統三種共性技術為“三橫”的電動汽車研發格局。電動汽車在我國已經進入快速發展的新階段。

系統描述

電動汽車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。

充電電樁位

系統構成

本系統主要由四部分組成：電動汽車充電樁、集中器、電池管理系統系統(BMS)、充電管理服務平臺。其中電動汽車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來完成，用戶可自助刷卡進行用戶鑒權、余額查詢、計費查詢等功能，也可提供語音輸出接口，實現語音交互。用戶可根據液晶顯示屏指示選擇4種充電模式：包括按時計費充電、按電量充電、自動充滿、按里程充電等。

充電電樁位

電動汽車充電機控制器與集中器利用CAN總線進行數據交互，集中器與服務器平臺利用有線互聯網或無線GPRS網絡進行數據交互，為了安全起見，電量計費和金額數據實現安全加密。

　　電池管理系統系統(BMS)的主要功能是監控電池的工作狀態(電池的電壓、電流和溫度)、預測動力電池的電池容量(SOC)和相應的剩余行駛里程，進行電池管理以避免出現過放電、過充、過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壽命。

充電服務管理平臺主要有三個功能：充電管理、充電運營、綜合查詢。充電管理對系統涉及到的基礎數據進行集中式管理，如電動汽車信息、電池信息、用戶卡信息、充電樁信息；充電運營主要對用戶充電進行計費管理；綜合查詢指對管理及運營的數據進行綜合分析查詢。

系統要求

1、電動汽車充電站大多建立在戶外道路旁，需考慮高溫、多灰塵、潮濕的環境特點，要求產品能寬溫工作，環境適應能力強。

2、電動汽車充電站網點一般數量較多且分散，維護成本較高，所以要求產品具有較高的平均無故障運行時間。

3、提供戶外用戶和操作員在戶外可視界面，具有寬視角特點。

4、具有FLASH或CF卡存儲介質，可安裝操作系統和存放廣告內容。

5、可實現車主自由隊充電終端進行操作，要求具有高亮度的觸摸面板。

6、可靈活外接讀卡器、打印機、電度表等設備，要求產品具有多串口通訊的特點。

系統框圖

產品清單及優勢

PMM-0791電動汽車充電樁終端控制應用產品特點：

1.全部采用工業級的器件和部件，工作溫度范圍可達到-25~75℃

2.整機具有高抗振、防塵、發熱量低等特點，適合惡劣工業環境應用。

3.采用板載128M FLASH，同時可配工業級CF卡，可用于存放廣告內容。

4.直接集成模擬量采集、開關量輸入輸出、繼電器直接輸出通道，可直接采集現場信號和驅動現場設備。

5.具有豐富的外部通訊接口，多個充電樁可通過RS-485接口級聯在一起，服務器可通過以太網對各自助充電終端進行控制。

6.可選GPRS/CDMA遠程通信功能，可將交易信息和報警信息上傳主站。

7.可選遠紅外通信功能，可進行本地參數設置或數據查詢。

PMM-0791電動汽車充電樁終端控制應用產品規格：

a.工業級RISC處理器（400MHZ）

b.128MB SDRAM和 128MB NAND FLASH，最大可支持4G CF卡

c.7寸可觸摸高亮顯示屏

d.直接集成光隔16路模擬量輸入通道，16bit分辨率

e.直接24路隔離開關量輸入、16路開關量輸出通道（8路繼電器輸出）

f.3串口、1網口和2USB口

七、結論
在該電動汽車充電站終端控制系統中，PMM-0791由于其功能的高集成度及性能的高可靠性，能較好地實現電動汽車用蓄電池的充電控制，能迅速便捷地實現現場的充電操作，并且能實時采集現場各類充電參數，準確便捷地在本地觸摸屏上顯示出來并對數據進行管理。此產品已經獲得了多家電動汽車充電樁生產廠家的高度認可與好評。