近年來，全球石油資源的短缺以及人類賴以生存的自然環(huán)境日益惡化，使得減少溫室氣體排放量，遏制全球變暖趨勢已經(jīng)成為全球各國共同關(guān)注的焦點話題。汽車作為現(xiàn)代工業(yè)化社會的重要產(chǎn)物，為推動人類文明向前發(fā)展做出了巨大的貢獻，給人類的生活帶來舒適和便攜。根據(jù)聯(lián)合國的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前汽車的耗油量已占全部石油消耗的75%，同時也帶來了巨大的環(huán)境污染。
電動汽車以電代油，能夠?qū)崿F(xiàn)“零排放”和“低噪音”，是解決能源和環(huán)境問題的重要手段。隨著電池技術(shù)的快速發(fā)展，電動汽車在性能和經(jīng)濟性方面已經(jīng)接近甚至優(yōu)于傳統(tǒng)燃油汽車，并在最近幾年間迅速在全球范圍內(nèi)推廣應用，清潔、環(huán)保與節(jié)能的電動汽車已經(jīng)成為世界汽車工業(yè)發(fā)展的熱點與必然趨勢。充電系統(tǒng)為電動汽車運行提供能量供給，是電動汽車的重要基礎支撐系統(tǒng)，也是電動汽車商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化進程中的重要環(huán)節(jié)。電動汽車充電機作為電池充電的必要手段，其性能好壞和工藝復雜程度直接影響到電池的使用壽命和電動汽車的推廣，為了推動電動汽車在全球的普及，各國陸續(xù)開始大批興建“電動汽車充電網(wǎng)絡”，電動汽車充電站（樁）的建設迅速在全球鋪開。
我國從“十一五”時期開始實施新能源汽車科技規(guī)劃，“863”項目共投入20億元研發(fā)經(jīng)費，形成了以純電動、油電混合動力、燃料電池三條技術(shù)路線為“三縱”，以多能源動力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)、動力蓄電池以及管理系統(tǒng)三種共性技術(shù)為“三橫”的電動汽車研發(fā)格局。電動汽車在我國已經(jīng)進入快速發(fā)展的新階段。
電動汽車充電站
系統(tǒng)描述
電動汽車充電設備主要包括充電站及其附屬設施，如充電機、充電站監(jiān)護系統(tǒng)、充電樁、配電室以及安全防護設施等。
電動汽車充電樁是一種專為電動汽車的車用電池充電的設備。根據(jù)電流種類的不同，充電樁可分為交流充電樁和直流充電樁兩種，分別采用相應的充電方式完成對車載蓄電池充電的功能。一般情況下，充電機應至少能為鐵鋰離子蓄電池、鉛酸蓄電池和鎳氫蓄電池三種類型動力蓄電池中的一種進行充電。
交流充電樁是安裝在電動汽車外，與交流電網(wǎng)連接，為電動汽車車載充電機提供交流電源的供電裝置，同時具備計量計費功能，直流充電樁是固定安裝在電動汽車外，與交流電網(wǎng)連接，為電動汽車動力電池提供小功率直流電源的供電裝置，直流充電樁具有充電機功能，可以實現(xiàn)監(jiān)視并控制被充電電池狀態(tài)，同時直流充電樁可以對充電電量進行計量。
系統(tǒng)構(gòu)成
本系統(tǒng)主要由四部分組成：電動汽車充電樁、集中器、電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)(BMS)、充電管理服務平臺。其中電動汽車充電樁的終端控制器主要由RISC平臺的7 寸可觸摸顯示的測控一體機PMM-0791來完成，用戶可自助刷卡進行用戶鑒權(quán)、余額查詢、計費查詢等功能，也可提供語音輸出接口，實現(xiàn)語音交互。用戶可根據(jù)液晶顯示屏指示選擇4種充電模式：包括按時計費充電、按電量充電、自動充滿、按里程充電等。
充電電樁位
電動汽車充電機控制器與集中器利用CAN總線進行數(shù)據(jù)交互，集中器與服務器平臺利用有線互聯(lián)網(wǎng)或無線GPRS網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交互，為了安全起見，電量計費和金額數(shù)據(jù)實現(xiàn)安全加密。
電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)(BMS)的主要功能是監(jiān)控電池的工作狀態(tài)(電池的電壓、電流和溫度)、預測動力電池的電池容量(SOC)和相應的剩余行駛里程，進行電池管理以避免出現(xiàn)過放電、過充、過熱和單體電池之間電壓嚴重不平衡現(xiàn)象，最大限度地利用電池存儲能力和循環(huán)壽命。
充電服務管理平臺主要有三個功能：充電管理、充電運營、綜合查詢。充電管理對系統(tǒng)涉及到的基礎數(shù)據(jù)進行集中式管理，如電動汽車信息、電池信息、用戶卡信息、充電樁信息；充電運營主要對用戶充電進行計費管理；綜合查詢指對管理及運營的數(shù)據(jù)進行綜合分析查詢。
系統(tǒng)要求
電動汽車充電站大多建立在戶外道路旁，需考慮高溫、多灰塵、潮濕的環(huán)境特點，要求產(chǎn)品能寬溫工作，環(huán)境適應能力強。
電動汽車充電站網(wǎng)點一般數(shù)量較多且分散，維護成本較高，所以要求產(chǎn)品具有較高的平均無故障運行時間。
提供戶外用戶和操作員在戶外可視界面，具有寬視角特點。
具有FLASH或CF卡存儲介質(zhì)，可安裝操作系統(tǒng)和存放廣告內(nèi)容。
可實現(xiàn)車主自由隊充電終端進行操作，要求具有高亮度的觸摸面板。
可靈活外接讀卡器、打印機、電度表等設備，要求產(chǎn)品具有多串口通訊的特點。
系統(tǒng)框圖
產(chǎn)品清單及優(yōu)勢
PMM-0791電動汽車充電樁終端控制應用產(chǎn)品特點：
全部采用工業(yè)級的器件和部件，工作溫度范圍可達到-25~75℃
整機具有高抗振、防塵、發(fā)熱量低等特點，適合惡劣工業(yè)環(huán)境應用。
采用板載128M FLASH，同時可配工業(yè)級CF卡，可用于存放廣告內(nèi)容。
直接集成模擬量采集、開關(guān)量輸入輸出、繼電器直接輸出通道，可直接采集現(xiàn)場信號和驅(qū)動現(xiàn)場設備。
具有豐富的外部通訊接口，多個充電樁可通過RS-485接口級聯(lián)在一起，服務器可通過以太網(wǎng)對各自助充電終端進行控制。
可選GPRS/CDMA遠程通信功能，可將交易信息和報警信息上傳主站。
可選遠紅外通信功能，可進行本地參數(shù)設置或數(shù)據(jù)查詢。
PMM-0791電動汽車充電樁終端控制應用產(chǎn)品規(guī)格：
工業(yè)級RISC處理器（400MHZ）
128MB SDRAM和 128MB NAND FLASH，最大可支持4G CF卡
7寸可觸摸高亮顯示屏
直接集成光隔16路模擬量輸入通道，16bit分辨率
直接24路隔離開關(guān)量輸入、16路開關(guān)量輸出通道（8路繼電器輸出）
3串口、1網(wǎng)口和2USB口
七、結(jié)論
在該電動汽車充電站終端控制系統(tǒng)中，PMM-0791由于其功能的高集成度以及性能的高可靠性，能較好地實現(xiàn)電動汽車用蓄電池的充電控制，能迅速便捷地實現(xiàn)現(xiàn)場的充電操作，并且能實時采集現(xiàn)場各類充電參數(shù)，準確便捷地在本地觸摸屏上顯示出來并對數(shù)據(jù)進行管理。此產(chǎn)品已經(jīng)獲得了多家電動汽車充電樁生產(chǎn)廠家的高度認可與好評。
<p
