專利名稱：用于電動(dòng)汽車充電機(jī)的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電氣領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于電動(dòng)汽車 充電才幾的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車在給人類的生活帶來便捷舒適的同時(shí)，也消耗了大量的石 油資源、排放廢氣、制造噪音，對(duì)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(guó)對(duì)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(dòng)汽車已成為世界汽 車工業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)。根據(jù)我國(guó)的國(guó)情，發(fā)展電動(dòng)汽車更是迫在眉睫。 電動(dòng)汽車，顧名思義就是主要以電池為全部或部分動(dòng)力源的汽車。
目前制約電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要有兩個(gè)方面 一是電池本身，二是 充電方式。電動(dòng)汽車充電4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(dòng)汽車的推廣。
在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)充電機(jī)系統(tǒng)的控制 結(jié)構(gòu)是集中控制結(jié)構(gòu)，其各個(gè)子系統(tǒng)的單元化程度較低、界限不清 晰，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜，從而造成整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性降低，故障診 斷困難。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于電動(dòng)汽車充電機(jī)的控制 系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有控制系統(tǒng)可靠性較低的問題。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，提供了 一種用于電動(dòng)汽車充電機(jī)的控制
系統(tǒng)，包括控制面板系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)，其中，控制面才反系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)和上位才幾系統(tǒng)均連4妄到 網(wǎng)纟備系統(tǒng)。
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。
可選的，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 分和人才幾界面部分。
可選的，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控制板。
可選的，在上述的控制系統(tǒng)中，上位才幾系統(tǒng)的處理部分是計(jì)算 機(jī)主板。
可選的，在上述的控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括第一串行總線， 連接上位機(jī)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)。
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。
5可選的，在上述的控制系統(tǒng)中，還包括電池監(jiān)控系統(tǒng)，連接 網(wǎng)纟各系統(tǒng)。
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。
可選的，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。
上述實(shí)施例的控制系統(tǒng)通過將控制系統(tǒng)構(gòu)建成分布式系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)，各個(gè)子系統(tǒng)相互獨(dú)立，克服了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)單元化程度較低、 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。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成 本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本 實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)i兌明本實(shí)用新型。
圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)的示意圖， 包括
控制面外反系統(tǒng)110、電源控制系統(tǒng)120和上位才幾系統(tǒng)140以及 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)150,其中，控制面板系統(tǒng)110、電源控制系統(tǒng)120和上 位才幾系統(tǒng)140均連4妾到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)150。該控制系統(tǒng)通過將各個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立形成分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，克服 了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的單元化程度較低、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。
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(duì)于實(shí)時(shí)性 和可靠性的較高要求。
可選的，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(jī)界面部分。這可以方便維護(hù)人員遠(yuǎn)程地操作電源控制系 統(tǒng)。
可選的，在上述的控制系統(tǒng)中，控制面^反系統(tǒng)的處理部分是 MCU控制4反。控制面才反系統(tǒng)用于現(xiàn)場(chǎng)控制，其對(duì)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(shí)施例。
可選的，在上述的控制系統(tǒng)中，上位才幾系統(tǒng)的處理部分是計(jì)算 機(jī)主板。采用通用的計(jì)算4幾主板可以滿足上位機(jī)系統(tǒng)對(duì)于遠(yuǎn)程通信 控制的要求，而且降低了成本。
可選的，在上述的控制系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括第一串行總線， 連接上位機(jī)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^L、電源控制系統(tǒng)、控制面板系統(tǒng)之間通 過雙層總線連接，彼此分工明確，構(gòu)成真正的分布式現(xiàn)場(chǎng)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。
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。目前現(xiàn)有的電動(dòng)汽車充電才幾的網(wǎng)癥各系統(tǒng)，主要有RS-232 、 RS-485或其FSK ( Frequency Shift Keying,頻移鍵控)調(diào)制解調(diào)傳 輸方式等。RS-485采用平衡驅(qū)動(dòng)及差分接收方式來驅(qū)動(dòng)總線，實(shí)現(xiàn) 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的物理層連接，具有信號(hào)的抗干擾能力較強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 成本較低等優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)。
在現(xiàn)場(chǎng)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng) 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(cuò)控 制能力，可靠性高，高速率長(zhǎng)距離的傳輸特性，完善的規(guī)范和協(xié)議 等優(yōu)點(diǎn)。另外，CAN總線是多主對(duì)等系統(tǒng)，傳輸采用非破壞總線仲 裁技術(shù)，具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、通信硬件接口簡(jiǎn)單、通信介質(zhì)選擇靈活等 特點(diǎn)，成為一種最有竟?fàn)幜Φ默F(xiàn)場(chǎng)總線之一，廣泛應(yīng)用于汽車、樓 宇自動(dòng)^^和工業(yè)4空制4頁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(duì)蓄電池充電過程進(jìn)行 監(jiān)控，可以及時(shí)掌握蓄電池的各項(xiàng)狀態(tài)信息，在異常狀態(tài)出現(xiàn)時(shí)及 時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)或斷開電路，防止意外事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了在充電 過程中對(duì)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(duì)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(shí)施例。
可選的，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)行通信使得信號(hào)的抗干擾能 力較強(qiáng)，簡(jiǎn)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(shí)用新型上述實(shí)施例的控制系
統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果
1、 在使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(dú)立，通過通信協(xié)i義進(jìn)4亍各個(gè)子系統(tǒng)間的 命令和數(shù)據(jù)交流，可以大大提高整個(gè)電源系統(tǒng)的靈活性。
2、 4吏用分布式系統(tǒng)，并^f吏用通信協(xié)i義進(jìn)4亍子系統(tǒng)間的控制， 可以經(jīng)受充電過禾呈中的才及大干4尤考馬全。
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(kuò)展和系統(tǒng)功能的增加，同時(shí)還提供了外界的調(diào)用接口 。
4、 在采用全過程凄t字處理后，有助于各種智能算法引入充電 機(jī)系統(tǒng)，大大提高充電機(jī)系統(tǒng)的智能化水平。
5、 采用實(shí)時(shí)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(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程負(fù)責(zé)管理和實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)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(gè)任務(wù)的運(yùn)行。某一個(gè)環(huán)節(jié)出問題不會(huì)導(dǎo)致整個(gè) 系統(tǒng)的崩潰。而且系統(tǒng)中還可以有一個(gè)監(jiān)控進(jìn)程，將各個(gè)進(jìn)程的運(yùn) 行情況"^艮告給用戶。采用多任務(wù)運(yùn)行方式，某個(gè)進(jìn)程出問題不會(huì)影 響其它進(jìn)程的運(yùn)行，并且出問題的進(jìn)程還可以通過其它進(jìn)程予以修 復(fù)，從而在軟件的架構(gòu)和設(shè)計(jì)上加以了保證。
以上所述<又為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本 實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更 改和變化。凡在本實(shí)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(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求1.一種用于電動(dòng)汽車充電機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制面板系統(tǒng)、所述電源控制系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中，所述控制面板系統(tǒng)、所述電源控制系統(tǒng)和所述上位機(jī)系統(tǒng)均連接到所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制 系統(tǒng)的處理部分是DSP控制板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制 系統(tǒng)包4舌遠(yuǎn)禾呈通4言部分和人才幾界面部分。
4. 才艮據(jù)斥又利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特;f正在于，所述控制面^反 系統(tǒng)的處理部分是MCU控制板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)系 統(tǒng)的處理部分是計(jì)算機(jī)主板。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 包括第 一 串行總線，連接所述上位機(jī)以及所述電源控制系統(tǒng)；第二串行總線，連接所述電源控制系統(tǒng)以及所述控制面 板系統(tǒng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6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。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括所述 電池監(jiān)控系統(tǒng)，連4妾所述網(wǎng)鄉(xiāng)各系統(tǒng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電池監(jiān)控 系統(tǒng)的處理部分是MCU控制板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電池監(jiān)控 系統(tǒng)連接到所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的RS-485總線。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于電動(dòng)汽車充電機(jī)的控制系統(tǒng)，包括控制面板系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中，控制面板系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)均連接到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過將控制系統(tǒng)構(gòu)建成分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，各個(gè)子系統(tǒng)相互獨(dú)立，克服了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)單元化程度較低、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。
文檔編號(hào)H01M10/44GK201345390SQ200820124129
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)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(qǐng)人:北京市電力公司;中國(guó)電力科學(xué)研究院