一种充电桩分布式控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电动汽车充电控制技术领域，具体涉及一种充电粧分布式控制器。
【背景技术】
[0002]电动汽车以其无污染、噪声低、能源利用率高、结构简单、维修方便等优点已经成为我国战略性新兴产业之一，在“十二五”规划纲要中，国家提出要重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术，开展插电式混合动力汽车、纯电动汽车研发及大规模商业化示范工程，推进产业化应用。国际气候组织对40名电动汽车相关行业专家进行访谈，结果表明充电基础设施建设的重要程度在电动汽车发展众多影响因素中排名第2，超过了购买价格因素，仅次于排名第I的电池技术提高因素。充电设施的基础性、关键性作用各方已达成共识。
[0003]充电粧是充电设施的主要组成部分，按照充电类型，充电粧分为交流粧、直流粧、交直流双充；按照充电口数量分为一机双充、一机四充、一机六充等。目前，针对电动汽车、充电设施推行的国家标准并不完善，各个车厂根据自身的条件和需求，推出了许多不同充电方式的电动汽车，对于充电设施制造商来说，只能对不同的电动汽车进行定制化设计。
[0004]控制器是充电粧的核心控制单元，定制充电粧基本就等于定制控制器。目前，控制器的设计多采用集中控制方式，一个微控制器MCU芯片作为整个充电粧控制器的大脑，外围的各个功能电路都与微控制器MCU直接连接，统一受微控制器MCU的控制。这种集中式控制器存在以下问题:一、稳定性差，控制器上任何一个小问题都将导致整个控制器失效，例如，假设一个电路板上有10个功能电路，每个功能电路的稳定性是0.9，如果采用集中控制方式，那么它的整体稳定性是0.910= 0.3487，可以看出整体的稳定性相比于每个功能电路的稳定性下降很多；二、可扩展能力差，设计一款控制器只能满足一种或者几种类型的充电粧使用，不能做到通用；三、可维护性差，控制器一旦出问题很难排查，维护量大，报废几率高，增加了成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种充电粧分布式控制器，用以解决现有技术中的充电粧控制器稳定性差的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明的方案包括:
[0007]一种充电粧分布式控制器，包括主控单元、交流连接控制模块和/或直流连接控制模块、接触器触点检测模块、开入开出模块、电表模块以及充电机控制模块；所述各模块都包括各自的控制器和对应的功能电路；所述交流连接控制模块和/或直流连接控制模块的功能电路用于实现CC控制引导、电子锁控制、辅助电源控制、输出接触器控制、直流/交流输出电压采集和BMS通信；所述接触器触点检测模块的功能电路用于实现输出接触器状态检测；所述开入开出模块的功能电路用于实现系统状态开入检测，泄放、枪头就绪等开出控制；所述电表模块的功能电路用于实现电量计量；所述充电机控制模块的功能电路用于实现充电机电压电流输出控制，充电机状态检测；所述主控单元和接触器触点检测模块、开入开出模块、电表模块、充电机控制模块、交流连接控制模块和/或直流连接控制模块通过一条CAN总线互相连接。
[0008]所述充电粧分布式控制器还包括分流器电流检测模块，所述分流器电流检测模块包括各自的微控制器和对应的功能电路；所述分流器电流检测模块的功能电路用于实现输出电流检测；所述分流器电流检测模块连接所述CAN总线。
[0009]所述充电粧分布式控制器还包括绝缘检测模块，所述绝缘检测模块包括各自的微控制器和对应的功能电路；所述绝缘检测模块的功能电路用于实现绝缘检测；所述绝缘检测模块连接所述CAN总线。
[0010]所述充电粧分布式控制器还包括充电枪头温度检测模块，所述充电枪头温度检测模块包括各自的微控制器和对应的功能电路；充电枪头温度检测模块的功能电路用于实现充电枪头温度检测；所述充电枪头温度检测模块连接所述CAN总线。
[0011]本发明的有益效果是:微控制器结合对应的功能电路形成各个智能功能模块，各个智能功能模块与主控单元通过CAN总线互相连接，构成分布式控制器。由于分布式控制器的整体稳定性取决于稳定性最低的那个功能电路，因此大大提高了充电粧控制器的稳定性，降低了维修成本，容易排查故障；同时，各个智能功能模块与主控单元之间基于CAN总线互连的方式，可以灵活的在总线上挂载、卸载功能模块，使得本发明的充电粧控制器扩展能力强，适用范围广。
[0012]同时，对于现有技术中的集中控制方式的控制器，软件进程多、任务多，只能选择操作系统去实现软件功能，各个进程和任务之间存在关联，稍微修改就可能引起其他未知问题，软件稳定性低。而对于本发明的分布式控制器，每个智能功能模块都是一个简单的软件系统，对应一个任务。各个智能功能模块之间通过CAN总线互连，组成一个大的智能系统。只要定义好CAN通信协议，分配好各个智能单元的地址和优先级就能投入使用。这种高内聚、低耦合方式将大大降低软件设计难度，提高了软件稳定性。
【附图说明】
[0013]图1是本发明实施例的控制器原理结构图；
[0014]图2是本发明实施例的直流充电粧控制器系统图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0016]如图1所示，本发明的充电粧分布式控制器包括主控单元和各个智能功能模块，主控单元通过CAN总线连接各智能功能模块，每一个独立的功能电路结合微控制器MCU形成智能功能模块，微控制器MCU通过内置或者设置的接口接入CAN总线。
[0017]主控单元用于实现人机交互和大数据后台通信，同时，主控单元还负责对所有挂接在总线上的智能功能模块进行实时监测，检测每个智能功能模块的运行状况，如果任何一个智能功能模块运行异常，则输出警告。
[0018]主控单元与各个智能功能模块，各个智能功能模块之间均通过CAN总线通信。CAN总线是一个典型的多主系统，这使得CAN总线上挂接的任何一个智能功能模块都具有主权，可以对其他智能功能模块进行控制操作。同时CAN总线是开放式的，可以任意增加、减少智能功能模块，易于扩展。
[0019]下面以直流充电粧控制器，对充电粧分布式控制器的充电操作进行详细说明。如图2所示，直流充电粧控制器包括主控单元和各个智能功能模块，主控单元用于实现人机交互、后台通讯和智能功能模块状态监视。
[0020]各个智能功能模块包括直流连接控制模块、绝缘检测模块、接触器触点检测模块、充电枪头温度检测模块、分流器电流检测模块、开入开出模块、电表模块和充电机控制模块。
[0021]各个模块都包括各自的控制器和对应的功能电路；直流连接控制模块用于实现CC控制引导、电子锁控制、辅助电源控制、输出接触器控制、直流输出电压采集、BMS通信；绝缘检测模块用于实现绝缘检测；接触器触点检测模块用于实现输出接触器状态检测；充电枪头温度检测模块用于实现充电枪头温度检测；分流器电流检测模块用于实现输出电流检测；开入开出模块用于实现系统状态开入检测，泄放、枪头就绪等开出控