一种直流充电系统采集控制装置及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直流充电系统采集控制装置及系统，包括均与CAN总线连接的充电监控模块、前置采集模块及后置采集模块；充电监控模块通过CAN总线实时接收前置采集模块及后置采集模块上传的信息，包括控制系统的状态量和模拟量，同时向前置采集模块及后置采集模块下发控制指令，实现数据交互。CAN总线通讯方式，控制简单，抗干扰能力强，支持切换冲，CAN总线多主机控制方式既可以适用单机工作，又可以实现多台并机工作，提供多种功率充电采集控制选择。
【专利说明】
一种直流充电系统采集控制装置及系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及电动汽车充电领域，具体涉及一种直流充电系统采集控制装置及系统。
【背景技术】
[0002]随着电动汽车充电行业的迅速发展，电动汽车充电功率选择多样化，单机功率小，可并机工作的直流充电系统成为用户的首选，传统的直流充电系统采集控制装置，充电监控模块与采集控制模块、直流充电模块采用RS485总线通讯，RS485总线构成主从式集散控制系统，容错与检错能力需通过软件设定并且难于进行实时通信，无统一通信协议，产品兼容性较差。
【实用新型内容】
[0003]为解决现有技术存在的不足，本实用新型公开了一种直流充电系统采集控制装置及系统，主要包括充电监控模块、前置采集模块、后置采集模块三部分，采用CAN总线通讯，CAN总线多主机控制方式可实现切换充、并机工作，具有抗干扰能力强、接线简单、控制方式简单快捷、稳定可靠等优点。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下:
[0005]—种直流充电系统采集控制装置，包括均与CAN总线连接的充电监控模块、前置采集模块及后置采集模块;充电监控模块通过CAN总线实时接收前置采集模块及后置采集模块上传的信息，包括控制系统的状态量和模拟量，同时向前置采集模块及后置采集模块下发控制指令，实现数据交互。
[0006]进一步的，所述充电监控模块设置有开入端、开出控制端、通信端、网口端、调试串口端及音频输出端，所述后置采集模块设置有开入端、模拟量采集端、开出控制端及通讯端，所述前置采集模块设置有开入端、开出控制端、通讯端及模拟量采集端。
[0007]进一步的，所述充电监控模块采用Cortex_A5系列的ATSAMAOT34⑶硬件平台。
[0008]进一步的，所述充电监控模块通过RJ45网口与后台通讯，通过RS232串口与读卡器通讯，首频输出端接功放申旲块，开入端接键盘，开出控制端接充电指不灯。
[0009]进一步的，所述充电监控模块可同时支持4路CAN、4路RS485/RS32总线通讯功能，默认通讯方式为CAN，其中CANO 口负责与前置采集模块及后置采集模块通讯;CANl 口与充电模块通讯，CAN2 口与BMS通讯，CAN3 口备用，通过CAN总线接收遥信、遥测信息，下发控制指令完成整个充电过程。
[0010]进一步的，所述前置采集模块采用Cortex-M3系列的STM32F103VET6硬件平台，主要负责与电动汽车交互信息采集以及控制。
[0011]进一步的，所述前置采集模块开出控制端分别与I号充电枪电磁锁、2号充电枪电磁锁、I枪辅助电源继电器、2枪辅助电源继电器、I枪电池电压继电器、2枪电池电压继电器及3KA切换继电器相连。
[0012]进一步的，所述前置采集模块的开入量采集信息包括:1枪电磁锁状态、2枪电磁锁状态、3KA继电器状态及急停按钮状态。
[0013]进一步的，所述前置采集模块的模拟量采集信息包括:2路温度采集信息、辅助电源电压采集信息、2路确认连接信息采集信息、电池电压检测信息。
[0014]进一步的，所述前置采集模块可同时支持CAN、RS485总线通讯功能，系统默认通讯方式为CAN。
[0015]进一步的，所述后置采集模块采用Cortex-M3系列的STM32F103VET6硬件平台，主要负责充电系统内部信息的采集与控制。
[0016]进一步的，所述后置采集模块开出控制端分别与I枪输出接触器、2枪输出接触器、并机接触器及泄放继电器相连。
[0017]所述后置采集模块开入量采集信号包括:I枪输出接触器状态、2枪输出接触器状态、并机接触器状态、交流接触器状态及避雷器报警状态。
[0018]所述后置采集模块模拟量采集信号包括:绝缘监测信号，直流电压信号及直流电流米集?目号。
[0019]所述后置采集模块支持CAN、RS485总线通讯功能，系统默认通讯方式为CAN，所述后置采集模块485通讯接口也可以与电度表通讯读取实时电量信息。
[0020]由上述多个直流充电系统采集控制装置构成直流充电系统采集控制系统，上述直流充电系统采集控制装置分别与CAN总线连接，同时适用于单机充电采集控制和并机充电采集控制。用于并机充电选择时，并机接触器吸合，将多个单机采集控制系统的充电监控模块、前置采集模块、后置采集模块的CAN总线连接在一起，各单机充电监控模块采用实时广播本机状态的方式工作；多个采集控制系统由任一充电监控模块总控，可以抢占总线控制权，实现多种功率的充电采集控制选择。
[0021]充电监控模块通过CAN总线实时接收前后置采集模块上传的信息，同时向采集模块下发控制指令，实现数据交互。与传统的采集控制相比，将采集控制分成前置采集模块和后置采集模块，有利于系统整体设计、工程维护方便快捷。CAN总线多主机控制方式支持切换充、同时适用于单机工作和并机工作。具有抗干扰能力强、接线简单、控制方式简单，稳定可靠等优点。
[0022]本实用新型的有益效果:
[0023](I )CAN总线通讯方式，控制简单，抗干扰能力强，支持切换充，CAN总线多主机控制方式既可以适用单机工作，又可以实现多台并机工作，提供多种功率充电采集控制选择。
[0024](2)采集模块将采集到的状态量、模拟量信息定时(时间可设定)自动上传到CAN总线上，充电状态变化完成后迅速将变化信息以广播的形式传递给充电监控模块，使充电间监控模块第一时间了解系统运行状态，保证系统稳定高效的运行。
[0025](3)与传统的采集控制相比，将采集控制分成前置采集模块和后置采集模块，系统元器件布局布线简单明确，有利于系统整体设计、工程维护方便快捷。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型单机采集控制示意图；
[0027]图2为本实用新型并机采集控制示意图。【具体实施方式】:
[0028]下面结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0029]如图1所示，一种直流充电系统采集控制装置，包括充电监控模块、前置采集模块、后置采集模块。充电监控模块、前置采集模块、后置采集模块通过CAN总线连接。
[0030]充电监控模块是整个控制系统的核心，充电监控模块通过CAN总线实时接收前后置采集模块上传的信息，包括控制系统的状态量和模拟量，同时向采集模块下发控制指令，实现数据交互，保证控制系统安全稳定的运行。
[0031]充电监控模块采用Cortex-A5系列的ATSAMA5D34⑶硬件平台，是整个采集控制的核心。
[0032]充电监控模块提供触摸屏智能充电交互设计，支持RS32串口调试、RJ45网口与后台通讯、RS232串口与读卡器通讯、键盘输入、音频输出、指示充电系统状态。
[0033]充电监控模块可同时支持4路CAN、4路RS485/RS232总线通讯功能，默认通讯方式为CAN。其中CANO 口负责与前后置采集模块通讯；CANl 口与充电模块通讯，CAN2 口与BMS通讯，CAN3 口备用。通过CAN总线接收遥信、遥测信息，下发控制指令完成整个充电过程。
[0034]前置采集模块主要负责充电系统与电动汽车交互信息采集以及控制。将采集的状态量和模拟量实时上传到CAN总线上，同时接收充电监控模块下发的控制指令，完成整个充电流程。
[0035]前置采集模块采用Cortex-M3系列的STM32F103VET6硬件平台，主要负责与电动汽车交互信息采集以及控制。
[0036]前置采集模块开出控制具体应用为:I号充电枪电磁锁，2号充电枪电磁锁，I枪辅助电源继电器，2枪辅助电源继电器，I枪电池电压继电器，2枪电池电压继电器，3KA切换继电器。
[0037]前置采集模块开入量采集具体应用为:I枪电磁锁状态，2枪电磁锁状态，3KA继电器状态，急停按钮状态。
[0038]前置采集模块模拟量采集部分主要应用为:2路温度采集、辅助电源电压采集、2路确认连接信息采集、电池电压检测。
[0039]前置测控模块可同时支持CAN、RS485总线通讯功能，系统默认通讯方式为CAN。
[0040]后置采集模块主要负责充电系统内部信息的采集与控制。将充电系统内部的状态量和模拟量实时上传到CAN总线上同时接收充电监控模块下发的控制指令，完成整个充电流程。
[0041 ]后置采集模块采用Cortex-M3系列的STM32F103VET6硬件平台，主要负责充电系统内部信息的采集与控制。
[0042]后置采集模块开出控制具体应用为I枪输出接触器，2枪输出接触器，并机接触器，泄放继电器。
[0043]后置采集模块开入量采集具体应用为:I枪输出接触器状态，2枪输出接触器状态，并机接触器状态，交流接触器状态，避雷器报警状态。
[0044]后置采集模块模拟量采集部分主要应用为:绝缘监测，直流电压、直流电流采集。所述后置采集模块支持CAN、RS485总线通讯功能，系统默认通讯方式为CAN。
[0045]后置采集模块485通讯接口也可以与电度表通讯读取实时电量信息。
[0046]如图2所示，一种直流充电系统采集控制装置，充电监控模块、前置采集模块、后置采集模块通过CAN总线连接同时适用于单机充电采集控制和并机充电采集控制，用于并机充电选择时，并机接触器吸合，将多个单机采集控制系统的充电监控模块、前置采集模块、后置采集模块的CAN总线连接在一起，各单机充电监控模块采用实时广播本机状态的方式工作;多个采集控制系统由任一充电监控模块总控，可以抢占总线控制权，实现多种功率的充电采集控制选择。
[0047]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种直流充电系统采集控制装置，其特征是，包括均与CAN总线连接的充电监控模块、前置采集模块及后置采集模块;充电监控模块通过CAN总线实时接收前置采集模块及后置采集模块上传的信息，包括控制系统的状态量和模拟量，同时向前置采集模块及后置采集模块下发控制指令，实现数据交互。2.如权利要求1所述的一种直流充电系统采集控制装置，其特征是，所述充电监控模块设置有开入端、开出控制端、通信端、网口端、调试串口端及音频输出端，所述后置采集模块设置有开入端、模拟量采集端、开出控制端及通讯端，所述前置采集模块设置有开入端、开出控制端、通讯端及模拟量采集端。3.如权利要求2所述的一种直流充电系统采集控制装置，其特征是，所述充电监控模块通过RJ45网口与后台通讯，通过RS232串口与读卡器通讯，音频输出端接功放模块，开入端接键盘，开出控制端接充电指示灯。4.如权利要求2或3所述的一种直流充电系统采集控制装置，其特征是，所述充电监控模块可同时支持4路CAN、4路RS485/RS32总线通讯功能，默认通讯方式为CAN，其中CANO 口负责与前置采集模块及后置采集模块通讯;CANl 口与充电模块通讯，CAN2 口与BMS通讯，CAN3口备用，通过CAN总线接收遥信、遥测信息，下发控制指令完成整个充电过程。5.如权利要求2所述的一种直流充电系统采集控制装置，其特征是，所述前置采集模块开出控制端分别与I号充电枪电磁锁、2号充电枪电磁锁、I枪辅助电源继电器、2枪辅助电源继电器、I枪电池电压继电器、2枪电池电压继电器及3KA切换继电器相连。6.如权利要求2或5所述的一种直流充电系统采集控制装置，其特征是，所述前置采集模块的开入量采集信息包括:I枪电磁锁状态、2枪电磁锁状态、3KA继电器状态及急停按钮状态。7.如权利要求2所述的一种直流充电系统采集控制装置，其特征是，所述前置采集模块的模拟量米集?目息包括:2路温度米集彳目息、辅助电源电压米集彳目息、2路确认连接彳目息米集信息、电池电压检测信息； 所述前置采集模块可同时支持CAN、RS485总线通讯功能，系统默认通讯方式为CAN。8.如权利要求2所述的一种直流充电系统采集控制装置，其特征是，所述后置采集模块开出控制端分别与I枪输出接触器、2枪输出接触器、并机接触器及泄放继电器相连； 所述后置采集模块开入量采集信号包括:I枪输出接触器状态、2枪输出接触器状态、并机接触器状态、交流接触器状态及避雷器报警状态； 所述后置采集模块模拟量采集信号包括:绝缘监测信号，直流电压信号及直流电流采集信号。9.如权利要求2或8所述的一种直流充电系统采集控制装置，其特征是，所述后置采集模块支持CAN、RS485总线通讯功能，系统默认通讯方式为CAN，所述后置采集模块485通讯接口也可以与电度表通讯读取实时电量信息。10.直流充电系统采集控制系统，其特征是，由多个根据权利要求1所述的直流充电系统采集控制装置构成，每个直流充电系统采集控制装置分别与CAN总线连接，同时适用于单机充电采集控制和并机充电采集控制，用于并机充电选择时，并机接触器吸合，将多个单机采集控制系统的充电监控模块、前置采集模块、后置采集模块的CAN总线连接在一起，各单机充电监控模块采用实时广播本机状态的方式工作;多个采集控制系统由任一充电监控模块总控，可以抢占总线控制权，实现多种功率的充电采集控制选择。
【文档编号】H02J7/00GK205544404SQ201620098883
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】梁兵, 李春飞, 刘敦秀, 胡勇, 王善蓬
【申请人】山东鲁能智能技术有限公司