專利名稱：一種電動汽車充電樁控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動汽車充電樁領域，具體涉及一種電動汽車充電樁控制
O
背景技術：
電動汽車可以降低石油消耗、減少污染氣體排放，是國家大力發展的產業。充電站 雖然空間廣闊，但目前它更適合公共交通電動汽車運營，大規模私人電動車充放電的解決 方案絕不是幾個充電站能解決的，如果未來全國的私人電動汽車都依靠充電站的話，那么 用地面積將會非常驚人。對私人電動車用戶來說，更方便的是充電樁。因此，充電站在技術、 成本等因素的不利影響下，充電樁的建設可能將更快一步。
實用新型內容為解決現有技術中為電動汽車車載充電機供電并計費的問題，本實用新型提供一 種能夠為車載充電機提供電能的充電樁控制器，通過刷卡實現計費并通過485總線將充電 狀態傳給充電監控系統。具體方案如下一種電動汽車充電樁控制器，包括控制模塊、與控制模塊相連接的電源模塊，其特 征在于所述控制模塊還連接有射頻模塊、隔離模塊、監控模塊、人機交互模塊、實時時鐘模 塊和存儲模塊，所述隔離模塊與通信模塊相連接。其中，所述射頻模塊包括讀寫模塊和與讀寫模塊相連接的天線。其中，所述電源模塊包括兩個三端穩壓塊。其中，所述通信模塊包括485控制芯片和安裝在其上的485串行接口。其中，所述實時時鐘模塊包括時鐘芯片和可充電鋰電池。其中，所述人機交互模塊包括顯示模塊和鍵盤。其中，所述顯示模塊采用數碼管，數碼管連接有驅動芯片進行驅動。其中，所述顯示模塊采用IXD顯示器。其中，所述隔離模塊包括DC-DC隔離電源和與其相連接的光耦。本實用新型的有益效果在于本實用新型的電動汽車充電樁控制器可以控制電動汽車充電樁的運行并且可以 通過刷卡的方式計量電費，可以顯示并設置充電電量和充電時間，可以保存用戶信息，可以 上傳充電狀態，一方面為電動汽車車主提供簡易快捷的操作，另一方面為充電管理提供實 時、準確的數據。
圖1是本實用新型所述電動汽車充電樁控制器各部件的連接示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型所述電動汽車充電樁控制器的結構作進一步詳細的 描述。為了實現電動汽車車主可以簡易快捷的操作充電樁、充電管理系統可以實時的監 控充電狀態，充電樁控制器允許用戶通過射頻卡啟停充電，并將充電狀態通過485總線傳 給充電監控系統。如圖1所示，本實用新型包括控制模塊、電源模塊、射頻模塊、隔離模塊、通信模 塊、監控模塊、人機交互模塊、實時時鐘模塊和存儲模塊，所述控制模塊分別連接有電源模 塊、射頻模塊、實時時鐘模塊、人機交互模塊、隔離模塊、監控模塊和存儲模塊，所述隔離模 塊還連接有通信模塊。在控制器的軟件開發中，遵循模塊化的設計思想，將整個應用程序分 解為若干個子模塊，如射頻模塊、通信模塊、實時時鐘模塊、顯示模塊等。人機交互模塊可 以顯示充電時間和充電電量，根據需要的不同，其可以是數碼管顯示或液晶顯示，可以設置 充電時間和充電電量。控制模塊的軟件采用C語言編程、C語言是一種結構化的高級語言， 具有可讀性好，移植容易等優點，考慮到單片微處理器的資源有限，在編程上盡可能做到高 效，比如采用中斷方式而不采用查詢方式等。以上各功能模塊分布于兩塊PCB板上，其中控制模塊、電源模塊、射頻模塊、隔離 模塊、通信模塊、監控模塊、實時時鐘模塊和存儲模塊分布在第1塊PCB板上；人機交互模塊 第2塊PCB板上。下面分別介紹每個模塊的功能及連接方式控制模塊控制模塊采用型號為STC89C58RD+系列的單片機作為微處理器，是監 控終端的核心，具有豐富的接口資源，以實現對整個充電樁的控制和調度。射頻模塊射頻模塊包括讀寫模塊和與讀寫模塊相連接的天線，天線可以連接于 讀寫模塊外，也可以內嵌于讀寫模塊中。讀寫模塊采用型號為WM-17TC的讀寫模塊，其可以 用于讀寫Ml卡(即Mifare One卡)，有主動上傳和被動上傳兩種操作模式，讀寫模塊與微 處理器通過軟件模擬的RS232接口連接。通過在射頻模塊處刷Ml卡可實現充電計費，Ml卡 由ASIC和線圈所構成，該線圈只有幾組繞線，很適于封裝到ISO卡片中。ASIC由一個高速 (106KB波特率)的RF接口，一個控制單元和一個8K位EEPROM組成。電源模塊電源模塊包括兩塊型號為LM340TS7805P+的三端穩壓塊，分別為承載 各功能模塊的第1塊PCB板和第2塊PCB板供電。為了更好的保護穩壓塊，可為每個穩壓塊 反并聯一個二極管；如果想更好的保護整個電路，可先在主回路上串聯一個可恢復保險絲， 然后再反并聯一個穩壓二極管。通信模塊采用RS485通信模塊，RS485通信模塊包括兩個485控制芯片，每個芯 片上均設有兩個485串行接口，一個用于使微處理器與電表通信，一路用于使微處理器與 監控系統通信。485控制芯片采用MAX1487，微處理器通過隔離模塊中的兩塊光耦分別與兩 個485控制芯片相連接。為了阻抗匹配，可在485控制芯片的兩個串行接口處接阻值為120 歐姆的電阻，為了保護485控制芯片，可通過兩個TVS管分別將485控制芯片的兩個串行接 口接地。實時時鐘模塊實時時鐘模塊采用型號為HT1380的時鐘芯片，HT1380是一種低功 耗串行實時時鐘芯片，具有時鐘(時、分、秒)和日歷(年、月、日、星期)功能。能自動調整閏年和每月的天數，具有12小時制和24小時制兩種計時模式。HT1380外接有一塊32K的 晶振，用于向HT1380提供外部時鐘信號。通過一組二極管將一塊可充電鋰電池連入時鐘芯 片的電路中，用于在主電源斷電時為實時時鐘模塊供電。人機交互模塊人機交互模塊包括顯示模塊和鍵盤，顯示模塊采用數碼管或IXD 顯示器，數碼管和LCD顯示器分別做在兩塊電路板上，可以根據需要選擇其中一種。當選擇 LCD顯示器時，只需將承載有LCD顯示器的電路板插到第2塊PCB板上即可；當選擇數碼管 時，除了需將承載有數碼管的電路板插到第二塊PCB板上，為了驅動數碼管工作，數碼管還 需連接一型號為CH451的驅動芯片，CH451驅動芯片內置有RC振蕩電路，可以動態驅動8位 數碼管或者64位LED，具有B⑶譯碼、閃爍、移位等功能；CH451驅動芯片通過可以級聯的串 行接口與微處理器進行數據交換，本實用新型使用兩塊CH451驅動芯片并聯驅動16個8位 數碼管。4x4的鍵盤直接與微處理器相連接，用于充電時間和充電電量的設置。監控模塊監控模塊采用型號為MAX813L的多功能監控器，是一組CMOS監控電路， 用于監控電源電壓和嵌入式控制器的工作狀態，監控電路在上電、掉電或者電源電壓出現 異常的情況下向控制器提供復位信號，監控電路還提供人工復位等功能。隔離模塊隔離模塊包括1個型號為B0505S-1W的DC-DC隔離電源和2塊型號為 TLP521-4的4路光耦。隔離電源的隔離電壓> 1000VDC，為通信模塊供電，光耦將外部通信 信號與微處理器進行光電隔離，起到對微處理器的保護作用。存儲模塊為外擴EEPROM存儲模塊，采用型號為AT24C08的存儲芯片。AT24C08存 儲芯片有8K的存儲空間，通過模擬的IIC總線與微處理器相連接。存儲模塊用于存儲用戶 fn息ο最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限 制，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當 理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新 型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求一種電動汽車充電樁控制器，包括控制模塊、與控制模塊相連接的電源模塊，其特征在于所述控制模塊還連接有射頻模塊、隔離模塊、監控模塊、人機交互模塊、實時時鐘模塊和存儲模塊，所述隔離模塊與通信模塊相連接。
2.如權利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述射頻模塊包括讀寫模塊和與 讀寫模塊相連接的天線。
3.如權利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述電源模塊包括兩個三端穩壓塊。
4.如權利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述通信模塊包括485控制芯片 和安裝在其上的485串行接口。
5.如權利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述實時時鐘模塊包括時鐘芯片 和可充電鋰電池。
6.如權利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述人機交互模塊包括顯示模塊 和鍵盤。
7.如權利要求6所述的充電樁控制器，其特征在于所述顯示模塊采用數碼管，數碼管 連接有驅動芯片進行驅動。
8.如權利要求6所述的充電樁控制器，其特征在于所述顯示模塊采用LCD顯示器。
9.如權利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述隔離模塊包括DC-DC隔離電 源和與其相連接的光耦。
專利摘要本實用新型涉及一種刷卡計費的電動汽車充電樁控制器，包括控制模塊、與控制模塊相連接的電源模塊，其特征在于所述控制模塊還連接有射頻模塊、隔離模塊、監控模塊、人機交互模塊、實時時鐘模塊和存儲模塊，所述隔離模塊與通信模塊相連接。本實用新型所述的電動汽車充電樁控制器可以控制電動汽車充電樁的運行并且可以通過刷卡的方式計量電費，可以顯示并設置充電電量和充電時間，可以保存用戶信息，可以上傳充電狀態，一方面為電動汽車車主提供簡易快捷的操作，另一方面為充電管理提供實時、準確的數據。
文檔編號H02J7/00GK201681440SQ20102014869
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月2日 優先權日2010年4月2日
發明者徐亮, 楊天林, 胡春雨, 陳 光 申請人:中國電力科學研究院