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(xiàn)，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(jì)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(yīng)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(chǔ)支撐系統(tǒng)，也是電動汽車商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的重要環(huán)節(jié)。電動汽車充電機(jī)作為電池充電的必要手段，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，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(luò)”，電動汽車充電站（樁）的建設(shè)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)" title="控制系統(tǒng)">控制系統(tǒng)、驅(qū)動電機(jī)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(jìn)入快速發(fā)展的新階段。
系統(tǒng)描述
電動汽車充電設(shè)備主要包括充電站及其附屬設(shè)施，如充電機(jī)、充電站監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、充電樁、配電室以及安全防護(hù)設(shè)施等。
電動汽車充電站
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(shè)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(yīng)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(jī)應(yīng)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(jìn)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(jī)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(jī)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(jìn)行計量。
充電電樁位
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" title="集中器">集中器、電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)(BMS)、充電管理" title="充電管理">充電管理服務(wù)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(jī)PMM-0791來完成，用戶可自助刷卡進(jìn)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(jī)控制器與集中器利用CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，集中器與服務(wù)器平臺利用有線互聯(lián)網(wǎng)或無線GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)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(yù)測動力電池的電池容量(SOC)和相應(yīng)的剩余行駛里程，進(jìn)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(yán)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(wù)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(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)行計費管理；綜合查詢指對管理及運營的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析查詢。
系統(tǒng)要求
1、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(yīng)能力強(qiáng)。
2、電動汽車充電站網(wǎng)點一般數(shù)量較多且分散，維護(hù)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。
3、提供戶外用戶和操作員在戶外可視界面，具有寬視角特點。
4、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。
5、可實現(xiàn)車主自由隊充電終端進(jìn)行操作，要求具有高亮度的觸摸面板。
6、可靈活外接讀卡器、打印機(jī)、電度表等設(shè)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(yīng)用產(chǎn)品特點：
1. 全部采用工業(yè)級" title="工業(yè)級">工業(yè)級的器件和部件，工作溫度范圍可達(dá)到-25~75℃
2. 整機(jī)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(yīng)用。
3. 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。
4. 直接集成模擬量采集、開關(guān)量" title="開關(guān)量">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(shè)備。
5. 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(wù)器可通過以太網(wǎng)對各自助充電終端進(jìn)行控制。
6. 可選GPRS/CDMA遠(yuǎn)程通信功能，可將交易信息和報警信息上傳主站。
7. 可選遠(yuǎn)紅外通信功能，可進(jìn)行本地參數(shù)設(shè)置或數(shù)據(jù)查詢。
PMM-0791電動汽車充電樁終端控制應(yīng)用產(chǎn)品規(guī)格：
a. 工業(yè)級RISC處理器（400MHZ）
b. 128MB SDRAM和 128MB NAND FLASH，最大可支持4G CF卡
c. 7寸可觸摸高亮顯示屏
d. 直接集成光隔16路模擬量輸入通道，16bit分辨率
e. 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）
f. 3串口、1網(wǎng)口和2USB口
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(zhǔn)確便捷地在本地觸摸屏上顯示出來并對數(shù)據(jù)進(jìn)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(rèn)可與好評。