專利名稱：：用于電動汽車充電機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及電氣4貞i或，具體而言，涉及一種用于電動汽車充電才幾的網(wǎng)纟備系鄉(xiāng)充。
背景技術(shù)：
：汽車在給人類的生活帶來便捷舒適的同時，也消耗了大量的石油資源、排放廢氣、制造噪音，對自然生態(tài)環(huán)境和人類自身健康也帶來了無法回避的負(fù)面影響。目前，隨著世界各國對汽車排放控制、能源問題的日益關(guān)注，清潔、環(huán)保、節(jié)能的電動汽車已成為世界汽車工業(yè)發(fā)展的熱點。根據(jù)我國的國情，發(fā)展電動汽車更是迫在眉睫。電動汽車，顧名思義就是主要以電池為全部或部分動力源的汽車。目前制約電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要有兩個方面一是電池本身，二是充電方式。電動汽車充電才幾作為電池充電的必要手,殳，其性能好壞和工藝復(fù)雜程度直接影響到電池的使用壽命和電動汽車的推廣。作為電動汽車充電才幾的核心，目前J見有的充電控制器，其控制過程大多數(shù)是基于模擬信號處理的，且其控制結(jié)構(gòu)都是集中控制結(jié)構(gòu)。在實現(xiàn)本實用新型過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的充電機控制系統(tǒng)均為主從式傳輸，其可靠性受地面主站設(shè)備及主干電纜影響較大，主節(jié)點任務(wù)繁忙或出現(xiàn)故障可能引起系統(tǒng)癱瘓。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種用于電動汽車充電機的上位機系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有充電機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性低的問題。在本發(fā)明的實施例中，提供了一種用于電動汽車充電機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括第一串行總線，連接電動汽車充電機的上位機以及電源控制系統(tǒng)；第二串行總線，連接電源控制系統(tǒng)以及電動汽車充電才幾的控制面一反系統(tǒng)。可選的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，第一串行總線是CAN總線，第二串行總線是RS-485總線?？蛇x的，在上述的網(wǎng)纟各系統(tǒng)中，CAN總線的兩端分別并耳關(guān)2個阻值為120歐姆的電阻，RS-485總線的兩端分別并聯(lián)2個阻值為120E欠姆的電阻?？蛇x的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，上位才幾包括4妻口卡，用于與第一串行總線連接。可選的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，接口卡是USBCAN-I型智能CAN接口卡?？蛇x的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，電源控制系統(tǒng)包4舌第一4妄口芯片，用于與第二串行總線連接；控制面板系統(tǒng)包括第二接口芯片，用于與第二串行總線連接?？蛇x的，在上述的網(wǎng)會備系統(tǒng)中，第一和第二4妾口芯片為MAX4854妄口芯片?？蛇x的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，電源控制系統(tǒng)包括相互連接的處理器和收發(fā)模塊，收發(fā)模塊連接到CAN總線?？蛇x的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，電源控制系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程通信部分和人才幾界面部分，遠(yuǎn)程通信部分連4妾到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的CAN總線，人機界面部分連接到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的RS-485總線?？蛇x的，在上述的網(wǎng)癥各系統(tǒng)中，遠(yuǎn)禾呈通^f言部分包括:SN65HVD230芯片，SN65HVD230芯片的管腳RS通過跳線連4妾到斜率電阻器的一端，斜率電阻器的另一端接地?？蛇x的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，第一串行總線和第二串行總線還連接電動汽車充電才幾的電池監(jiān)控系統(tǒng)。上述實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過在上位才幾、電源控制系統(tǒng)和控制面板系統(tǒng)之間設(shè)置雙層總線，從而組成分布式網(wǎng)《各系統(tǒng)，進(jìn)而^是高了可靠性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中可靠性較低的問題。附圖i兌明此處所i兌明的附圖用來l是供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖1示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的控制系統(tǒng)的示意圖2示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的用于電動汽車充電才幾的網(wǎng)纟備系纟充結(jié)構(gòu)圖3示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的第一串行總線采用CAN總線的硬件結(jié)構(gòu)圖；圖4示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的第二串行總線采用RS-485總線的硬J牛結(jié)構(gòu)圖5示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的電源控制系統(tǒng)通過CAN總線進(jìn)行通信的流程圖6示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的CAN總線通信協(xié)議流程圖7示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的RS-485總線的通4言4妾收流禾呈圖8示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的RS-485總線的通信發(fā)送流禾呈圖。具體實施方式下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細(xì)it明本實用新型。圖1示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的控制系統(tǒng)的示意圖，包括4空制面4反系統(tǒng)110、電源4空制系統(tǒng)120和上4立才幾系鄉(xiāng)充140以及網(wǎng)纟各系統(tǒng)150，其中，4空制面^反系統(tǒng)110、電源控制系統(tǒng)120和上位才幾系統(tǒng)140均連4姿到網(wǎng)癥各系統(tǒng)150。該控制系統(tǒng)通過將各個子系統(tǒng)獨立形成分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，克月良了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)各個子系統(tǒng)的單元化程度4交低、界限不清晰的問題，從而降低了控制系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率。7可選的，在上述的控制系統(tǒng)中，電源控制系統(tǒng)的處理部分是DSP控制板。采用DSP控制板可以滿足電源控制系統(tǒng)對于實時性和可靠性的較高要求?？蛇x的，在上述的控制系統(tǒng)中，電源控制系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程通信部分和人機界面部分。這可以方Y(jié)更維護(hù)人員遠(yuǎn)程地操作電源控制系統(tǒng)?？蛇x的，在上述的控制系統(tǒng)中，控制面才反系統(tǒng)的處理部分是MCU控制外反?？刂泼?反系統(tǒng)用于現(xiàn)場控制，其對于信息處理的要求不高，采用MCU控制板成本較低，而且性能滿足要求，較適合本實施例?？蛇x的，在上述的控制系統(tǒng)中，上位才幾系統(tǒng)的處理部分是計算機主板。采用通用的計算機主板可以滿足上位機系統(tǒng)對于遠(yuǎn)程通信控制的要求，而且降低了成本?？蛇x的，在上述的控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包4舌第一串^f亍總線，連接上位才幾以及電源控制系統(tǒng)；第二串行總線，連接電源控制系統(tǒng)以及控制面板系統(tǒng)。上位機、電源控制系統(tǒng)、控制面板系統(tǒng)之間通過雙層總線連4妄，^波此分工明確，構(gòu)成真正的分布式現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，提高了通信的可靠性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中可靠性較低的問題?？蛇x的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，第一串行總線是CAN總線，第二串行總線是RS-485總線。目前現(xiàn)有的電動汽車充電才幾的網(wǎng)癥各系統(tǒng)，主要有RS-232、RS-485或其FSK(FrequencyShiftKeying,頻移4盍控)調(diào)制解調(diào)傳輸方式等。RS-485采用平衡驅(qū)動及差分接收方式來驅(qū)動總線，實現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的物理層連接，具有信號的抗干擾能力較強、結(jié)構(gòu)簡單、成本較低等優(yōu)點，這種通信方式被廣泛應(yīng)用在儀表儀器、智能傳感器、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域。但RS-485總線存在自適應(yīng)能力和自保護(hù)能力較弱等缺點。在現(xiàn)場總線領(lǐng)域，CAN總線以其卓越的性能而在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。CAN總線是最早被ISO制定為國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線，相比于RS-485等串行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，CAN總線具有較好的差錯控制能力，可靠性高，高速率長距離的傳輸特性，完善的規(guī)范和協(xié)議等優(yōu)點。另外，CAN總線是多主對等系統(tǒng)，傳輸采用非破壞總線仲裁技術(shù)，具有實時性強、通信硬件接口簡單、通信介質(zhì)選擇靈活等特點，成為一種最有竟?fàn)幜Φ默F(xiàn)場總線之一，廣泛應(yīng)用于汽車、樓宇自動4b和工業(yè)4空制4貞i或。可選的，在上述的控制系統(tǒng)中，還包括電池監(jiān)控系統(tǒng)130，連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)150。通過采用電池監(jiān)控系統(tǒng)對蓄電池充電過程進(jìn)行監(jiān)控，可以及時掌握蓄電池的各項狀態(tài)信息，在異常狀態(tài)出現(xiàn)時及時發(fā)出報警信號或斷開電路，防止意外事故的發(fā)生，實現(xiàn)了在充電過程中對蓄電池的有效監(jiān)控。可選的，在上述的控制系統(tǒng)中，電池監(jiān)控系統(tǒng)的處理部分是MCU控制板。電池監(jiān)控系統(tǒng)對于信息處理的要求不高，采用MCU控制板成本較低，而且性能滿足要求，較適合本實施例?？蛇x的，在上述的控制系統(tǒng)中，電池監(jiān)控系統(tǒng)連接到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的RS-485總線。采用RS-485總線進(jìn)4亍通信4吏得信號的抗干4尤能力較強，簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低了成本。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述實施例的控制系統(tǒng)實現(xiàn)了如下沖支術(shù)效果91、在4吏用了分布式控制系統(tǒng)以后，電源控制、電池監(jiān)控、控制面板系統(tǒng)等子系統(tǒng)相互獨立，通過通信協(xié)議進(jìn)行各個子系統(tǒng)間的命令和數(shù)據(jù)交流，可以大大提高整個電源系統(tǒng)的靈活性。2、使用分布式系統(tǒng)，并使用通信協(xié)議進(jìn)行子系統(tǒng)間的控制，可以經(jīng)受充電過程中的才及大干4尤考-驗。3、由于使用了分布式控制系統(tǒng)，開放性大大提高。便于系統(tǒng)硬件的擴展和系統(tǒng)功能的增加，同時還提供了外界的調(diào)用接口。4、在采用全過程數(shù)字處理后，有助于各種智能算法引入充電才幾系統(tǒng)，大大沖是高充電才幾系統(tǒng)的智能化水平。5、采用實時多任務(wù)操作系統(tǒng)可以把充電過程的任務(wù)分解成多個進(jìn)程，每個進(jìn)程負(fù)責(zé)管理和實現(xiàn)一項功能，由才喿作系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度，分配資源，協(xié)調(diào)各個任務(wù)的運行。某一個環(huán)節(jié)出問題不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的崩潰。而且系統(tǒng)中還可以有一個監(jiān)控進(jìn)程，將各個進(jìn)程的運行情況報告給用戶。采用多任務(wù)運行方式，某個進(jìn)程出問題不會影響其它進(jìn)程的運行，并且出問題的進(jìn)程還可以通過其它進(jìn)程予以子，復(fù)，從而在軟件的架構(gòu)和設(shè)計上加以了保i正。圖2示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的用于電動汽車充電機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其包括第一串行總線，連接電動汽車充電機的上位機系統(tǒng)1410以及電源控制系統(tǒng)1420;第二串行總線，連接電源控制系統(tǒng)以及電動汽車充電機的控制面板系統(tǒng)1440。上述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使得上位機、電源控制系統(tǒng)、控制面板系統(tǒng)之間通過只又層總線連4妄，4皮jt匕分工明確，構(gòu)成真正的分布式J見場總線4空制系統(tǒng)，提高了通信的可靠性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中可靠性較低的問題?？蛇x的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，第一串行總線是CAN總線，第二串行總線是RS-485總線。目前現(xiàn)有的電動汽車充電機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要有RS-232、RS-485或其FSK調(diào)制解調(diào)傳輸方式等。RS-485采用平4耔驅(qū)動及差分接收方式來驅(qū)動總線，實現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的物理層連接，具有信號的抗干擾能力較強、結(jié)構(gòu)簡單、成本較低等優(yōu)點，這種通信方式被廣泛應(yīng)用在儀表儀器、智能傳感器、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域。但RS-485總線存在自適應(yīng)能力和自保護(hù)能力較弱等缺點。在現(xiàn)場總線領(lǐng)域，CAN總線以其卓越的性能而在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。CAN總線是最早被ISO制定為國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線，相比于RS-485等串行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，CAN總線具有較好的差錯控制能力，可靠性高，高速率長距離的傳輸特性，完善的規(guī)范和協(xié)議等優(yōu)點。另外，CAN總線是多主對等系統(tǒng)，傳輸采用非破壞總線仲裁技術(shù)，具有實時性強、通信硬件接口簡單、通信介質(zhì)選擇靈活等特點，成為一種最有竟?fàn)幜Φ默F(xiàn)場總線之一，廣泛應(yīng)用于汽車、樓宇自動化和工業(yè)控制領(lǐng)域。操作人員既可以通過上位機遠(yuǎn)程控制電源控制系統(tǒng)，實現(xiàn)充電過程的控制和監(jiān)測，也可以在充電現(xiàn)場通過下行控制面板系統(tǒng)實地完成充電過禾呈?？蛇x的，在上述的網(wǎng)會備系統(tǒng)中，CAN總線的兩端分別并聯(lián)2個阻值為120歐姆的電阻，RS-485總線的兩端分別并聯(lián)2個阻值為120E欠姆的電阻。該電阻可以匹配CAN總線的電氣特性，以增強CAN總線的可靠性；RS-485總線的兩端分別并耳關(guān)2個阻值為120區(qū)欠姆的電阻，該電阻可以匹配RS-485總線的電氣凈爭4生，以增強RS-485總線的可靠性。ii可選的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，上位機包括接口卡，用于與第一串行總線連接。這可以為上位機提供連接第一串行總線的接口功臺匕0匕?？蛇x的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，接口卡是USBCAN-I型智能CAN接口卡，分別與PC機的USB接口以及CAN總線相連接，構(gòu)成上位機的網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)點。USBCAN-1智能CAN接口卡是與USB1.1總線兼容的，集成一路CAN接口的智能型CAN-bus通信接口卡，符合CAN2.0A/B協(xié)議，通信波特率在5Kbps到1Mbps之間可4壬意編禾呈?？蛇x的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，電源控制系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程通信部分和人機界面部分，遠(yuǎn)程通信部分連接到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的CAN總線，人機界面部分連接到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的RS-485總線。下面的表1示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的CAN通信標(biāo)識符4各式。ISO/OSI模型將各種協(xié)議分為七層，自下而上依次為物理層、鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳送層、會話層、表達(dá)層和應(yīng)用層。CAN協(xié)議也是建立在國際標(biāo)準(zhǔn)組織的開放系統(tǒng)互連模型基礎(chǔ)上的，不過，考慮到作為工業(yè)控制底層網(wǎng)絡(luò)，其信息傳輸量較少，實時性要求比較高，因此，CAN的模型結(jié)構(gòu)只耳又了OSI底層的物理層、數(shù)據(jù)鏈^各層和頂層的應(yīng)用層。其中物理層和數(shù)據(jù)鏈3各層一^t殳都固化在專用的CAN總線4妄F1芯片和孩t處理器中，CAN總線系統(tǒng)的研發(fā)者主要進(jìn)行應(yīng)用層的開發(fā)工作。應(yīng)用層協(xié)議的設(shè)計工作主要集中在標(biāo)識符(ID)與數(shù)據(jù)域(Data)兩個部分。為了讓系統(tǒng)更加靈活和有利于節(jié)點的進(jìn)一步擴展，系統(tǒng)選擇擴展幀才各式。ft據(jù)i或由8個字節(jié)組成，將其分成4個部分，每個部分兩個字節(jié)，分別用于上位機向電源控制系統(tǒng)發(fā)送下行數(shù)據(jù)以及電源控制系統(tǒng)向上位機發(fā)送的上行數(shù)據(jù)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>本實施例的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)選用USBCAN-I型智能CAN接口卡作為上位才幾通信適配器，上位才幾在VisualC++6.O環(huán)境下，通過調(diào)用API函數(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)(如波特率、報文標(biāo)識與屏蔽位等)設(shè)置、充電參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收以及電源控制系統(tǒng)狀態(tài)查詢等功能。CAN通信過程采用定時循環(huán)才幾制，查詢4妄收下位才幾上發(fā)的lt據(jù)幀；而對于數(shù)據(jù)幀的下發(fā)，亦采用定時循環(huán)才幾制發(fā)送。與其他網(wǎng)絡(luò)不同，在CAN總線的通信協(xié)議中，沒有節(jié)點地址的概念，也沒有任何與節(jié)點地址相關(guān)的信息存在，它支持的是基于才艮文的工作方式。當(dāng)CAN總線上的一個節(jié)點(站)發(fā)送數(shù)據(jù)時，它以報文形式廣播給網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點。對每個節(jié)點來說，無論數(shù)據(jù)是否是發(fā)給自己的，都對其進(jìn)行接收。每組才艮文開頭的29位(標(biāo)準(zhǔn)幀為11位，擴展幀為29位)字符為標(biāo)識符，定義了報文的優(yōu)先級，這種才艮文格式稱為面向內(nèi)容的編址方案。在同一系統(tǒng)中標(biāo)識符是p舉一的，不可能有兩個站發(fā)送具有相同標(biāo)識符的才艮文。當(dāng)一個站要向其它站發(fā)送數(shù)據(jù)時，該站的CPU將要發(fā)送的數(shù)據(jù)和自己的標(biāo)識符傳送給本站的CAN芯片，并處于準(zhǔn)備狀態(tài)；當(dāng)它收到總線分配時，轉(zhuǎn)為發(fā)送報文狀態(tài)。CAN芯片將數(shù)據(jù)根據(jù)協(xié)議組織成一定的報文格式發(fā)出，這時網(wǎng)上的其它站處于接收狀態(tài)。每個處于接收狀態(tài)的站對接收到的報文進(jìn)行檢測，判斷這些報文是否是發(fā)給自己的，以確定是否4妄4欠它。圖3示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的第一串行總線采用CAN總線的硬件結(jié)構(gòu)圖。CAN控制器的輸出引腳TX接到SN65HVD230芯片的數(shù)據(jù)輸入端D，可將此CAN節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)傳送到CAN網(wǎng)絡(luò)中；而CAN控制器的接收引腳RX與SN65HVD230的數(shù)據(jù)輸出端R相連，用于4妻收凌t據(jù)。SN65HVD230芯片的管腳RS通過跳線連接到阻值為10K歐姆的斜率電阻器R3的一端，斜率電阻器的另一端接地，使其工作在斜率模式下。該收發(fā)裝置具有差分收發(fā)能力，最高速率可達(dá)lMb/s。CAN總線的兩端分別并耳關(guān)2個阻值為120歐姆的電阻Rl和電阻R2，該電阻可以匹配CAN總線的電氣特性，以增強CAN總線的可靠性。上位機和電源控制系統(tǒng)之間采用CAN總線進(jìn)行通信，滿足了通信實時性較高的要求，提高了通信的差錯控制能力和可靠性?？蛇x的，在上述的網(wǎng)鄉(xiāng)各系統(tǒng)中，第一串4亍總線和第二串4亍總線還連接電動汽車充電機的電池監(jiān)控系統(tǒng)?？蛇x的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，電源4空制系統(tǒng)包4舌第一4妄口芯片，用于與第二串行總線連接，可以提供電源控制系統(tǒng)與RS-485總線的通信接口；控制面板系統(tǒng)包括第二接口芯片，用于與第二串行總線連接，可以提供控制面板系統(tǒng)與RS-485總線的通信接口。優(yōu)選地，第一和第二4妾口芯片為MAX4854妾口芯片。MAX485芯片采用平衡收發(fā)和差分接收，因此具有抑制共^f莫干擾的能力，通信距離可達(dá)到幾十米到上千米。14可選的，在上述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，電源控制系統(tǒng)的處理器是TMS320F2812芯片，實現(xiàn)PWM調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)采集和沖企測，，提供與遠(yuǎn)程上位機以及控制面板系統(tǒng)的通信接口各項功能，一方面能按控制面板系統(tǒng)或上位機發(fā)送的充電控制命令實現(xiàn)充電機的開啟和關(guān)閉，另一方面可以響應(yīng)上位才幾的數(shù)據(jù)請求，將充電過程中的狀態(tài)量上傳給上位機；TMS320F2812的eCAN才莫塊集成了CAN控制器，提供了完整的CAN協(xié)議，僅需外置收發(fā)模塊，收發(fā)^f莫塊選用SN65HVD230芯片，SN65HVD230芯片的管腳RS通過跳線連4妻到斜率電阻器的一端，斜率電阻器的另一端接地，使其工作在斜率模式下。該收發(fā)裝置具有差分收發(fā)能力，最高速率可達(dá)lMb/s。TMS320F2812帶有的可編程SCI才莫塊，它具有兩個l/0引腳SCIRXD(串行數(shù)據(jù)接收端)和SCITXD(串行數(shù)據(jù)發(fā)送端)，具有一個發(fā)送器SCITXBUF及其主寄存器TXSHF,存》文由CPU載入的待發(fā)送的數(shù)據(jù)，并每次一位地將數(shù)據(jù)移位至SCITXD引腳，具有一個接收器SCIRXBUF及其主寄存器RXSHF,每次一位地將SCIRXD引腳凄t據(jù)移入，載入SCIRXBUF和SCIRXEMU,由CPU讀耳又。下面的表2示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的RS-485通信字節(jié)包格式。開始字節(jié)地址字節(jié)命令字節(jié)數(shù)據(jù)檢驗字節(jié)結(jié)束字節(jié)一個字節(jié)一個字節(jié)一個字節(jié)三個字節(jié)一個字節(jié)一個字節(jié)在實施例中，電源控制系統(tǒng)TMS320F2812的SCI才莫塊采用的是空閑線多處理器模式，關(guān)閉極性選擇功能。它的幀格式為一個起始位(O)、8個凄t據(jù)位、一個停止位。控制面才反系統(tǒng)核心芯片AT89S8253以DSP已定的才莫式為基準(zhǔn)，串行接口采用工作方式1:8位UART,波特率可變。在方式l狀態(tài)下，串行口為8位異步通15信接口。一幀信息為IO位1位起始位(O)，8位凄t據(jù)位(低位在先)和一位停止位(1)。這樣的選擇實現(xiàn)了通信的幀格式的統(tǒng)一。另外電源控制系統(tǒng)與控制面板系統(tǒng)通過RS-485總線，以數(shù)據(jù)包的形式由口奉一的;t也址才示"i只。優(yōu)選地，控制面板系統(tǒng)的控制芯片為AT89S8253單片才幾或AT89C51單片才幾。AT89S8253單片機與MCS-51系列單片機的指令和管腳兼容，它可以通過引腳RXD(串行數(shù)據(jù)接收端)和引腳TXD(串行數(shù)據(jù)發(fā)送端)進(jìn)行串行通信，有兩個物理上獨立的接收、發(fā)送緩沖器SBUF，它們占用同一地址99H,可以同時發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。AT89S8253單片才幾或AT89C51單片才幾可以完成鍵盤、液晶顯示功能，用于在現(xiàn)場通過第二串行總線對電源控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。圖4示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的第二串行總線采用RS-485總線的石更4牛結(jié)構(gòu)圖。TMS320F2812芯片通過MAX485與RS-485總線相連，AT89C51單片機通過MAX485與RS-485總線相連。RS-485總線的兩端分別并聯(lián)2個阻值為120歐姆的電阻R4和電阻R5，該電阻可以匹配CAN總線的電氣特性，以增強RS-485通信的可靠性?？刂泼姘逑到y(tǒng)和電源控制系統(tǒng)之間的采用RS-485進(jìn)行通信，使得信號的抗干擾能力較強，簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低了成本。本實施例綜合考慮CAN和RS-485兩種總線結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)、缺點，將實時性要求高的任務(wù)交由CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完成，對于一些信息量傳送相對比較少的任務(wù)采用RS-485通信模式，兩者形成雙層的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，充分發(fā)揮了CAN通信的實時性高、容4晉能力強，RS-485網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉的雙重優(yōu)點。圖5示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的電源控制系統(tǒng)CAN通信流程圖。電源控制系統(tǒng)CAN通信包括初始化和數(shù)據(jù)接收以及l(fā)t據(jù)發(fā)送"t喿作，包括以下步驟步驟S1702,電源控制系統(tǒng)CAN數(shù)據(jù)接收環(huán)節(jié)包括接收上位才幾經(jīng)由CAN-bus發(fā)送的H據(jù)；步驟S1704,對接收標(biāo)準(zhǔn)位進(jìn)行判斷，當(dāng)接收標(biāo)志位為1時進(jìn)入步驟S1706,當(dāng)4妄收標(biāo)志位為0時，進(jìn)入步駛《S1718;步驟S1706，讀取接收郵箱的數(shù)據(jù)區(qū)；步-驟S1708,獲耳又充電基準(zhǔn)電流、基準(zhǔn)電壓、閾il電壓以及開關(guān)機指令等；步驟S1710，乂于開才幾木亍志4立進(jìn)4亍判斷，當(dāng)開枳4示志^立為1時，進(jìn)入步-驟S1712,當(dāng)開才幾才示志4立為0，時進(jìn)入步艱《S1718;步頭聚S1712,充電標(biāo)志置1;步驟S1714，對發(fā)送郵箱凄t據(jù)場更新后進(jìn)入步驟S1716發(fā)送凄t據(jù)；步駛《S1718,充電才示志〗立置0。通過上述步驟，電源控制系統(tǒng)通過CAN總線可以與上位才幾進(jìn)行靈活、可靠的通信。圖6示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的CAN總線通信協(xié)i義流程圖。17在該實施例中，每一個才莫塊的CAN發(fā)送都采用查詢方式來4空制，4妄收采用中斷方式來控制，這里對巴CAN中斷優(yōu)先級設(shè)為高優(yōu)先級。發(fā)送時，CPU檢查狀態(tài)寄存器中"發(fā)送緩沖器狀態(tài)，，標(biāo)志(TBS)，若發(fā)送緩沖器處于"釋》欠"狀態(tài)第五章CAN總線設(shè)計則CPU將發(fā)送的信息傳送到的發(fā)送緩沖器，然后將命令寄存器里的"發(fā)送請求"標(biāo)志(TR)置位，啟動發(fā)送，發(fā)送期間，TBS處于"鎖定"狀態(tài)，此時CPU不能訪問發(fā)送緩沖器；發(fā)送成功結(jié)束時，TBS處于"釋放"狀態(tài)，這時CPU就可以訪問發(fā)送緩沖器，進(jìn)行下一次發(fā)送操作。接收時，當(dāng)已接收一條信息，并且這條信息已通過驗收濾波器且已放在接收FIFO中，那么會產(chǎn)生一個接收中斷，CPU立刻起作用，將接收到的信息存到信息暫存器，然后對命令寄存器的"釋放接收緩沖器"標(biāo)志(RR)置位，這樣一次中斷接收就算完成。上述實施例的電池監(jiān)控系統(tǒng)在安全方面主要側(cè)重于對電池的4呆護(hù)，以及防止高電壓和大電流的泄漏，其所具備的功能有過電壓和過電流控制、過》文電控制、防止溫度過高、在發(fā)生碰撞的情況下關(guān)閉電池。這些功能可以與電氣控制、熱管理系統(tǒng)相結(jié)合來完成。安全管理系統(tǒng)最重要的是及時準(zhǔn)確地掌握電池各項狀態(tài)信息，在異常狀態(tài)出現(xiàn)時及時發(fā)出報警信號或斷開電路，防止意外事故的發(fā)生。圖7示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的RS-485總線ii/f言4妾^:流牙呈圖。TMS320F2812串行通信軟件可采用查詢和中斷兩種方式，發(fā)送數(shù)據(jù)可以采用查詢方式，而接收數(shù)據(jù)如圖5所示，采用中斷方式?？紤]到電源控制系統(tǒng)接收控制面板系統(tǒng)發(fā)出的充電動作命令的隨機性，電源控制系統(tǒng)平時處于數(shù)據(jù)接收狀態(tài)，只有在充電過程中(滿足充電標(biāo)志位為1),才在主循環(huán)中定時發(fā)送數(shù)據(jù)到控制面板系統(tǒng)。該接收過程包括以下步驟步-驟S1902，以中斷方式4妄收凄t據(jù)；步驟S1904，等待SCIRXD接收端是否準(zhǔn)備好接受數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷值為1，進(jìn)入步驟S1906;步驟S1906，從SCIRXBUF讀取數(shù)據(jù)；步驟S1908,讀取lt據(jù)；步驟S1910，判斷步-驟S1908是否讀取完畢，當(dāng)判斷值為1，則進(jìn)入步艱《S1912，否則返回步駛《S1908;步駛AS1910，'恢復(fù)J見場；步,《S1912，開中斷；步莩呆S1914，4妄收凄t才居過禾呈結(jié)束。通過上述步驟，RS-485可以完成有效的數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)通信。圖8示出了根據(jù)本實用新型的一個實施例的RS-485總線通信發(fā)送流禾呈圖，在數(shù)據(jù)包的緩沖區(qū)中存入充電側(cè)參數(shù)，然后按數(shù)據(jù)包的格式發(fā)送即可，包括以下步驟步艱《S2002,以查詢方式進(jìn)入H4居發(fā)送；步驟S2004,等待SCITX是否準(zhǔn)備好發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷值為1時，進(jìn)入步驟S2006;步驟S2006,判斷發(fā)送標(biāo)志位是否為1，當(dāng)標(biāo)志位為1時，進(jìn)入步驟S2008，否貝'J返回步驟S2004;步驟S2008，對凄t據(jù)進(jìn)行發(fā)送；步驟S2010，判斷步驟S2008是否發(fā)送完數(shù)據(jù)，如果值為1進(jìn)入步備聚S2012，否則返回步'驟S2008;步驟S2012,發(fā)送過程結(jié)束。通過上述步駛《，RS-485可以完成有效的lt據(jù)發(fā)送H據(jù)通信?？刂泼姘逑到y(tǒng)和電源控制系統(tǒng)使用不同的開發(fā)環(huán)境，但它們處理RS-485的流程是類似的。控制面板系統(tǒng)只有在4企測到鍵盤命令，并判斷出是開、關(guān)機指令時才發(fā)送凄t據(jù)，控制面板系統(tǒng)平時處于接收狀態(tài)?？刂泼娌欧聪到y(tǒng)4妻收凄丈據(jù)也采用中斷方式來完成。RS-485總線網(wǎng)絡(luò)拓41、一關(guān)殳采用終端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，不支持星型或環(huán)形網(wǎng)全各，在構(gòu)建網(wǎng)全各是應(yīng)注意以下幾點1、采用雙絞線連4妻電纜，在進(jìn)4亍網(wǎng)絡(luò)布局時盡量減少分支，并且節(jié)點距離總線的距離應(yīng)該盡量短，這樣可以最大減少反射信號對總線的干擾；2、應(yīng)注意總線阻抗特性的連續(xù)性，總線采用不同線徑、節(jié)點距離總線太遠(yuǎn)或多個信號節(jié)點連在一起容易導(dǎo)致總線阻抗的不連續(xù)；3、在進(jìn)行通訊調(diào)試時在最遠(yuǎn)的節(jié)點匹配120歐姆電阻，這樣可以減少節(jié),泉對總線的干護(hù)u。20從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下纟支術(shù)效果1、兼?zhèn)淞薈AN通信和RS-485通信兩者的優(yōu)點，組成真正的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使得充電操作能夠靈活、可靠地進(jìn)行。2、在使用了分布式控制系統(tǒng)以后，電源控制、電池監(jiān)控、顯示等子系統(tǒng)相互獨立，通過通信協(xié)議進(jìn)4亍各個子系統(tǒng)間的命令和凄丈才居交流，構(gòu)成多主結(jié)構(gòu)，滿足監(jiān)控分站之間相互通4言的要求，可以大大提高整個電源系統(tǒng)的靈活性。3、使用分布式系統(tǒng)，并使用通信協(xié)議進(jìn)行子系統(tǒng)間的控制，可以經(jīng)受充電過#呈中的4交大干護(hù)C考-瞼。4、由于使用了分布式控制系統(tǒng)，開放性大大提高。便于系統(tǒng)硬件的擴展和系統(tǒng)功能的增加，同時還提供了外界的調(diào)用接口?？朔爽F(xiàn)有系統(tǒng)的通信協(xié)議均自我定義、互不兼容，從而造成不同廠家的"i殳備無法4妄入，無法共享傳輸通道等問題。5、布線的接線圖與電路原理圖非常接近，可以將生產(chǎn)安裝、檢測維修等工作化繁為簡，大大降低生產(chǎn)維修的難度，并在一定程度上減少了工作量。以上所述^f又為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種用于電動汽車充電機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，包括第一串行總線，連接所述電動汽車充電機的上位機系統(tǒng)以及電源控制系統(tǒng)；第二串行總線，連接所述電源控制系統(tǒng)以及所述電動汽車充電機的控制面板系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一串行總線是CAN總線，所述第二串行總線是RS-485總線。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述CAN總線的兩端分別并4關(guān)2個阻值為120歐姆的電阻，所述RS-485總線的兩端分別并聯(lián)2個阻值為120歐姆的電阻。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機包括接口卡，用于與所述第一串行總線連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述接口卡是USBC型,a育巨CAN才妾口卡。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制系統(tǒng)包括第一接口芯片，用于與所述第二串行總線連接；所述^^空制面才反系統(tǒng)包4舌第二4妄口芯片，用于與所述第二串行總線連接。7.才艮據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特4正在于，所述第一和第二4妄口芯片為MAX4854妄口芯片。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程通4言部分和人才幾界面部分，所述遠(yuǎn)禾呈通信部分連接到所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的CAN總線，所述人機界面部分連接到所述網(wǎng)癥各系統(tǒng)中的RS-485總線。9.才艮據(jù)4又利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特;f正在于，所述遠(yuǎn)程通信部分包括SN65HVD230芯片，所述SN65HVD230芯片的管腳RS通過跳線連接到斜率電阻器的一端，所述斜率電阻器的另一端接地。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一串行總線和所述第二串行總線還連接所述電動汽車充電機的電池監(jiān)控系統(tǒng)。專利摘要本實用新型提供了一種用于電動汽車充電機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括第一串行總線，連接電動汽車充電機的上位機以及電源控制系統(tǒng)；第二串行總線，連接電源控制系統(tǒng)以及電動汽車充電機的控制面板系統(tǒng)。本實用新型的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過在上位機、電源控制系統(tǒng)和控制面板系統(tǒng)之間設(shè)置雙層總線，從而組成分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)而提高了可靠性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中可靠性較低的問題。文檔編號G05B19/418GK201345392SQ20082012413公開日2009年11月11日申請日期2008年11月25日優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日發(fā)明者崔曉丹,磊趙,濤閆申請人:北京市電力公司;中國電力科學(xué)研究院