专利名称：一种电动汽车智能充电监控一体化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电动汽车充电技术领域，具体涉及一种电动汽车智能充电监控一体化装置。
背景技术：
电动汽车车由于其节能、环保而成为新能源汽车理想的选择。电动汽车的供电充电系统的研究和建设是电动汽车得以推广和产业化的重要基础。目前电动汽车的使用还处于试验和示范运行阶段，充电站的建设还不成熟，国内外关于电动汽车充电站的技术标准还很少，充电站的技术发展已经成为影响电动汽车发展的重要因素之一。总的来讲，国内在充电站的研究虽然已经展开，但目前仍然局限于多台充电机的简单组合，在电动汽车动力电池组的快速充电与正常充电的充电模式、充电参数的设置方面仍处于经验设置和摸索阶段，在充电过程中电池的温度、绝缘、过充的报警和保护这些应用方面的研究则有待深入。国内所开发的电动汽车充电站有些虽已投入运行，但其综合性能指标并不太理想，进一步开发高效、高可靠性、高适应性和高通用性的智能充电站系统仍有大量研究工作需要深入开展。
发明内容本实用新型的目的是提供一种电动汽车智能充电监控一体化装置，本装置将充电、监控、保护、计量等功能高度集成在一台充电机内，提高了装置的集成度和智能化。为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是一种电动汽车智能充电监控一体化装置，本装置包括监控显示操作单元，所述监控显示操作单元与充电单元通过 CAN总线双向通讯，且所述监控显示操作单元还分别与电池管理单元、充电站监控单元通过 CAN总线双向通讯；所述电池管理单元与电量计费刷卡单元通过CAN总线双向通讯。同时，本实用新型还可以通过以下技术措施得以进一步实现所述监控显示操作单元还设有交流电压采样模块、交流电流采样模块、直流电压采样模块以及直流电流采样模块。所述充电单元包括输入EMI滤波模块，输入EMI滤波模块的输出端与三相有源PFC 模块的输入端相连，三相有源PFC模块的输出端与DC/DC转换器的输入端相连；所述DC/DC 转换器的输出端与整流滤波模块的输入端相连，整流滤波模块的输出端与输出EMI滤波模块的输入端相连。所述充电单元还包括辅助电源模块，辅助电源模块的输入端与三相有源PFC模块的输出端相连，辅助电源模块的输出端与DC/DC控制保护模块的输入端相连，所述DC/DC控制保护模块的输出端与DC/DC转换器的输入端相连；所述DC/DC控制保护模块还设有与监控显示操作单元通讯的RS485接口。所述充电单元还包括用于检测输入过/欠压以及缺相的输入检测模块、用于检测输出电压电流和电池温度的输出检测模块，所述输入检测模块和输出检测模块均与DC/DC控制保护模块的输入端相连。本实用新型的有益效果在于本实用新型具有显示电池温度、充电时间等功能，还可以对输出电量进行计量功能；并可以在本装置中的操作面板上设置充电电压及充电电流；本装置还具有均压、均流功能，能够根据每个充电单元的实际充电电压、电流自动调节每个充电单元的输出，通过改变充电单元的恒压、恒流基准来使并联的充电单元实现均压、 均流功能。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是充电单元的结构示意图。图中标记的含义如下10-监控显示操作单元20-充电单元21-输入EMI滤波模块22-三相有源PFC模块23-DC/DC转换器24-整流滤波模块25-输出EMI滤波模块26-辅助电源模块27-DC/DC控制保护模块28-输入检测模块29-输出检测模块30-电池管理单元40-充电站监控单元50-电量计费刷卡单元
具体实施方式
如图1、2所示，一种电动汽车智能充电监控一体化装置，本装置包括监控显示操作单元10，所述监控显示操作单元10与充电单元20通过CAN总线双向通讯，且所述监控显示操作单元10还分别与电池管理单元30、充电站监控单元40通过CAN总线双向通讯；所述电池管理单元30与电量计费刷卡单元50通过CAN总线双向通讯。如图1所示，所述监控显示操作单元10还设有交流电压采样模块、交流电流采样模块、直流电压采样模块以及直流电流采样模块。所述充电单元20包括输入EMI滤波模块21，输入EMI滤波模块21的输出端与三相有源PFC模块22的输入端相连，三相有源PFC模块22的输出端与DC/DC转换器23的输入端相连；所述DC/DC转换器23的输出端与整流滤波模块M的输入端相连，整流滤波模块 24的输出端与输出EMI滤波模块25的输入端相连。所述充电单元20还包括辅助电源模块沈，辅助电源模块沈的输入端与三相有源 PFC模块22的输出端相连，辅助电源模块沈的输出端与DC/DC控制保护模块27的输入端相连，所述DC/DC控制保护模块27的输出端与DC/DC转换器23的输入端相连；所述DC/DC 控制保护模块27还设有与监控显示操作单元10通讯的RS485接口。所述充电单元20还包括用于检测输入过/欠压以及缺相的输入检测模块观、用于检测输出电压电流和电池温度的输出检测模块四，所述输入检测模块观和输出检测模块 29均与DC/DC控制保护模块27的输入端相连。下面结合图1、2对本实用新型做进一步说明电量计费刷卡单元50的功能主要为电量计算，包括单次充电电量计算及总充电电量累计，单次充电开始时间、结束时间及总的充电时间累计，电池充电电压、电流显示；计算输入交流电量；与电池管理单元30通讯以确定是否开机充电与关机充电。监控显示操作单元10的功能主要为与充电单元20、电池管理单元30、充电站监控单元40三者通讯以保证充电的安全可靠和稳定性；并显示如下内容电池类型、充电电压、充电电流、电能计量信息，同时还可以显示电池温度、充电时间等信息，在手动设定过程中应显示人工输入信息。充电单元20由三相有源PFC和DC/DC两个功率部分组成，在两功率部分之外还有辅助电源模块以及输入输出检测保护模块。前级三相有源PFC电路由输入EMI滤波模块21和三相有源PFC模块22组成，用以实现交流输入的整流滤波和输入电流的校正，使输入电路的功率因素大于0. 92，以满足 DL/T781-2001中三相谐波标准和GB/T 17794. 2. 2-2003中相关的EMI、EMC标准。后级的DC/DC电路由DC/DC变换器23、DC/DC控制保护模块27、整流滤波模块24、 输出EMI滤波模块25等部分组成，用以实现将前级整流电压转换成符合纯电动公交充电要求的稳定的直流电压输出。辅助电源模块沈设置在三相有源PFC模块22之后，DC/DC变换器23之前，利用三相有源PFC模块22的直流输出，产生控制电路所需的各路电源。输入检测模块28实现输入过/欠压、缺相等检测。输出检测模块四实现输出电压、电流的检测，并对电池温度进行检测。输入检测模块观和输出检测模块四检测所得信号均发送至DC/DC控制保护模块 27以实现对DC/DC控制器23的控制和保护。综上所述，本装置采取了模块化设计技术，模块化有两方面的含义，其一是将功能设计模块化，将功能分为充电单元、电量计费刷卡单元、监控显示操作单元等组成部分；其二是功率器件和电源电压模块化，本装置采取功率模块(ASPM)设计理念，将各部份模块分类和隔离，使元器件之间不再有传统的引线连接，提高系统电磁兼容性。同时本装置将各组成部分的电源电压和功能分别模块化设计，有利于提高系统可靠性和系统的拓展性。本装置对多个功能设备进行有机组合和重新开发，在模块化的基础上通过监控显示操作单元对各个功能设备的工作状态进行监测和控制，正确实施各个功能设备之间的控制逻辑，并实现系统的巡回检测和故障自诊断以及故障记录和在线显示等功能，有效地实现了系统的一体化融合设计。
权利要求1.一种电动汽车智能充电监控一体化装置，其特征在于本装置包括监控显示操作单元(10)，所述监控显示操作单元(10)与充电单元00)通过CAN总线双向通讯，且所述监控显示操作单元(10)还分别与电池管理单元(30)、充电站监控单元00)通过CAN总线双向通讯；所述电池管理单元(30)与电量计费刷卡单元(50)通过CAN总线双向通讯。
2.根据权利要求1所述的电动汽车智能充电监控一体化装置，其特征在于所述监控显示操作单元(10)还设有交流电压采样模块、交流电流采样模块、直流电压采样模块以及直流电流采样模块。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车智能充电监控一体化装置，其特征在于所述充电单元00)包括输入EMI滤波模块，输入EMI滤波模块的输出端与三相有源PFC 模块02)的输入端相连，三相有源PFC模块02)的输出端与DC/DC转换器Q3)的输入端相连；所述DC/DC转换器的输出端与整流滤波模块04)的输入端相连，整流滤波模块 (24)的输出端与输出EMI滤波模块05)的输入端相连。
4.根据权利要求3所述的电动汽车智能充电监控一体化装置，其特征在于所述充电单元OO)还包括辅助电源模块(沈)，辅助电源模块06)的输入端与三相有源PFC模块 (22)的输出端相连，辅助电源模块06)的输出端与DC/DC控制保护模块(XT)的输入端相连，所述DC/DC控制保护模块(XT)的输出端与DC/DC转换器03)的输入端相连；所述DC/ DC控制保护模块、2Τ)还设有与监控显示操作单元(10)通讯的RS485接口。
5.根据权利要求4所述的电动汽车智能充电监控一体化装置，其特征在于所述充电单元OO)还包括用于检测输入过/欠压以及缺相的输入检测模块( )、用于检测输出电压电流和电池温度的输出检测模块( )，所述输入检测模块08)和输出检测模块09)均与 DC/DC控制保护模块07)的输入端相连。
专利摘要本实用新型属于电动汽车充电技术领域，具体涉及一种电动汽车智能充电监控一体化装置。本装置包括监控显示操作单元，所述监控显示操作单元与充电单元通过CAN总线双向通讯，且所述监控显示操作单元还分别与电池管理单元、充电站监控单元通过CAN总线双向通讯；所述电池管理单元与电量计费刷卡单元通过CAN总线双向通讯。本实用新型具有显示电池温度、充电时间等功能，还可以对输出电量进行计量功能；并可以在本装置中的操作面板上设置充电电压及充电电流；本装置还具有均压、均流功能，能够根据每个充电单元的实际充电电压、电流自动调节每个充电单元的输出，通过改变充电单元的恒压、恒流基准来使并联的充电单元实现均压、均流功能。
文档编号H02J7/04GK202167879SQ20112027316
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者张红, 徐国富, 贾永前 申请人:合肥同智机电控制技术股份有限公司