专利名称：一种电动汽车充电桩控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动汽车充电桩领域，具体涉及一种电动汽车充电桩控制
O
背景技术：
电动汽车可以降低石油消耗、减少污染气体排放，是国家大力发展的产业。充电站 虽然空间广阔，但目前它更适合公共交通电动汽车运营，大规模私人电动车充放电的解决 方案绝不是几个充电站能解决的，如果未来全国的私人电动汽车都依靠充电站的话，那么 用地面积将会非常惊人。对私人电动车用户来说，更方便的是充电桩。因此，充电站在技术、 成本等因素的不利影响下，充电桩的建设可能将更快一步。
实用新型内容为解决现有技术中为电动汽车车载充电机供电并计费的问题，本实用新型提供一 种能够为车载充电机提供电能的充电桩控制器，通过刷卡实现计费并通过485总线将充电 状态传给充电监控系统。具体方案如下一种电动汽车充电桩控制器，包括控制模块、与控制模块相连接的电源模块，其特 征在于所述控制模块还连接有射频模块、隔离模块、监控模块、人机交互模块、实时时钟模 块和存储模块，所述隔离模块与通信模块相连接。其中，所述射频模块包括读写模块和与读写模块相连接的天线。其中，所述电源模块包括两个三端稳压块。其中，所述通信模块包括485控制芯片和安装在其上的485串行接口。其中，所述实时时钟模块包括时钟芯片和可充电锂电池。其中，所述人机交互模块包括显示模块和键盘。其中，所述显示模块采用数码管，数码管连接有驱动芯片进行驱动。其中，所述显示模块采用IXD显示器。其中，所述隔离模块包括DC-DC隔离电源和与其相连接的光耦。本实用新型的有益效果在于本实用新型的电动汽车充电桩控制器可以控制电动汽车充电桩的运行并且可以 通过刷卡的方式计量电费，可以显示并设置充电电量和充电时间，可以保存用户信息，可以 上传充电状态，一方面为电动汽车车主提供简易快捷的操作，另一方面为充电管理提供实 时、准确的数据。
图1是本实用新型所述电动汽车充电桩控制器各部件的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述电动汽车充电桩控制器的结构作进一步详细的 描述。为了实现电动汽车车主可以简易快捷的操作充电桩、充电管理系统可以实时的监 控充电状态，充电桩控制器允许用户通过射频卡启停充电，并将充电状态通过485总线传 给充电监控系统。如图1所示，本实用新型包括控制模块、电源模块、射频模块、隔离模块、通信模 块、监控模块、人机交互模块、实时时钟模块和存储模块，所述控制模块分别连接有电源模 块、射频模块、实时时钟模块、人机交互模块、隔离模块、监控模块和存储模块，所述隔离模 块还连接有通信模块。在控制器的软件开发中，遵循模块化的设计思想，将整个应用程序分 解为若干个子模块，如射频模块、通信模块、实时时钟模块、显示模块等。人机交互模块可 以显示充电时间和充电电量，根据需要的不同，其可以是数码管显示或液晶显示，可以设置 充电时间和充电电量。控制模块的软件采用C语言编程、C语言是一种结构化的高级语言， 具有可读性好，移植容易等优点，考虑到单片微处理器的资源有限，在编程上尽可能做到高 效，比如采用中断方式而不采用查询方式等。以上各功能模块分布于两块PCB板上，其中控制模块、电源模块、射频模块、隔离 模块、通信模块、监控模块、实时时钟模块和存储模块分布在第1块PCB板上；人机交互模块 第2块PCB板上。下面分别介绍每个模块的功能及连接方式控制模块控制模块采用型号为STC89C58RD+系列的单片机作为微处理器，是监 控终端的核心，具有丰富的接口资源，以实现对整个充电桩的控制和调度。射频模块射频模块包括读写模块和与读写模块相连接的天线，天线可以连接于 读写模块外，也可以内嵌于读写模块中。读写模块采用型号为WM-17TC的读写模块，其可以 用于读写Ml卡(即Mifare One卡)，有主动上传和被动上传两种操作模式，读写模块与微 处理器通过软件模拟的RS232接口连接。通过在射频模块处刷Ml卡可实现充电计费，Ml卡 由ASIC和线圈所构成，该线圈只有几组绕线，很适于封装到ISO卡片中。ASIC由一个高速 (106KB波特率)的RF接口，一个控制单元和一个8K位EEPROM组成。电源模块电源模块包括两块型号为LM340TS7805P+的三端稳压块，分别为承载 各功能模块的第1块PCB板和第2块PCB板供电。为了更好的保护稳压块，可为每个稳压块 反并联一个二极管；如果想更好的保护整个电路，可先在主回路上串联一个可恢复保险丝， 然后再反并联一个稳压二极管。通信模块采用RS485通信模块，RS485通信模块包括两个485控制芯片，每个芯 片上均设有两个485串行接口，一个用于使微处理器与电表通信，一路用于使微处理器与 监控系统通信。485控制芯片采用MAX1487，微处理器通过隔离模块中的两块光耦分别与两 个485控制芯片相连接。为了阻抗匹配，可在485控制芯片的两个串行接口处接阻值为120 欧姆的电阻，为了保护485控制芯片，可通过两个TVS管分别将485控制芯片的两个串行接 口接地。实时时钟模块实时时钟模块采用型号为HT1380的时钟芯片，HT1380是一种低功 耗串行实时时钟芯片，具有时钟(时、分、秒)和日历(年、月、日、星期)功能。能自动调整闰年和每月的天数，具有12小时制和24小时制两种计时模式。HT1380外接有一块32K的 晶振，用于向HT1380提供外部时钟信号。通过一组二极管将一块可充电锂电池连入时钟芯 片的电路中，用于在主电源断电时为实时时钟模块供电。人机交互模块人机交互模块包括显示模块和键盘，显示模块采用数码管或IXD 显示器，数码管和LCD显示器分别做在两块电路板上，可以根据需要选择其中一种。当选择 LCD显示器时，只需将承载有LCD显示器的电路板插到第2块PCB板上即可；当选择数码管 时，除了需将承载有数码管的电路板插到第二块PCB板上，为了驱动数码管工作，数码管还 需连接一型号为CH451的驱动芯片，CH451驱动芯片内置有RC振荡电路，可以动态驱动8位 数码管或者64位LED，具有B⑶译码、闪烁、移位等功能；CH451驱动芯片通过可以级联的串 行接口与微处理器进行数据交换，本实用新型使用两块CH451驱动芯片并联驱动16个8位 数码管。4x4的键盘直接与微处理器相连接，用于充电时间和充电电量的设置。监控模块监控模块采用型号为MAX813L的多功能监控器，是一组CMOS监控电路， 用于监控电源电压和嵌入式控制器的工作状态，监控电路在上电、掉电或者电源电压出现 异常的情况下向控制器提供复位信号，监控电路还提供人工复位等功能。隔离模块隔离模块包括1个型号为B0505S-1W的DC-DC隔离电源和2块型号为 TLP521-4的4路光耦。隔离电源的隔离电压> 1000VDC，为通信模块供电，光耦将外部通信 信号与微处理器进行光电隔离，起到对微处理器的保护作用。存储模块为外扩EEPROM存储模块，采用型号为AT24C08的存储芯片。AT24C08存 储芯片有8K的存储空间，通过模拟的IIC总线与微处理器相连接。存储模块用于存储用户 fn息ο最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限 制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当 理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新 型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求一种电动汽车充电桩控制器，包括控制模块、与控制模块相连接的电源模块，其特征在于所述控制模块还连接有射频模块、隔离模块、监控模块、人机交互模块、实时时钟模块和存储模块，所述隔离模块与通信模块相连接。
2.如权利要求1所述的充电桩控制器，其特征在于所述射频模块包括读写模块和与 读写模块相连接的天线。
3.如权利要求1所述的充电桩控制器，其特征在于所述电源模块包括两个三端稳压块。
4.如权利要求1所述的充电桩控制器，其特征在于所述通信模块包括485控制芯片 和安装在其上的485串行接口。
5.如权利要求1所述的充电桩控制器，其特征在于所述实时时钟模块包括时钟芯片 和可充电锂电池。
6.如权利要求1所述的充电桩控制器，其特征在于所述人机交互模块包括显示模块 和键盘。
7.如权利要求6所述的充电桩控制器，其特征在于所述显示模块采用数码管，数码管 连接有驱动芯片进行驱动。
8.如权利要求6所述的充电桩控制器，其特征在于所述显示模块采用LCD显示器。
9.如权利要求1所述的充电桩控制器，其特征在于所述隔离模块包括DC-DC隔离电 源和与其相连接的光耦。
专利摘要本实用新型涉及一种刷卡计费的电动汽车充电桩控制器，包括控制模块、与控制模块相连接的电源模块，其特征在于所述控制模块还连接有射频模块、隔离模块、监控模块、人机交互模块、实时时钟模块和存储模块，所述隔离模块与通信模块相连接。本实用新型所述的电动汽车充电桩控制器可以控制电动汽车充电桩的运行并且可以通过刷卡的方式计量电费，可以显示并设置充电电量和充电时间，可以保存用户信息，可以上传充电状态，一方面为电动汽车车主提供简易快捷的操作，另一方面为充电管理提供实时、准确的数据。
文档编号H02J7/00GK201681440SQ20102014869
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日
发明者徐亮, 杨天林, 胡春雨, 陈 光 申请人:中国电力科学研究院