• 直流快速充电桩计费系统解决方案-中声文科技

    发布日期:2016-04-22 来源:中声文


       
         近年来,我国电动汽车行业取得了快速发展,攻克了一系列关键技术难题,在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。电动汽车的普及是大势所趋。

    随着电动汽车的高速发展,派生出了新兴产业--充电站行业。国务院办公厅印发《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》指出,加快配建充电桩、城市充换电站、城际快充站等设施。要求在新建住宅停车位建设或预留安装充电设施的比例应达到100%,大型公共建筑物、公共停车场不低于10%。

    在国家战略层面的力挺下,加快电动汽车充电基础设施建设,是发展新能源汽车产业的重要保障,将有利于缓解我国能源与环境压力,推动汽车产业结构优化和产业升级,培育新的经济增长点。预计到2020年,我国充换电站建设数量将达到1.2万个,充电桩达到450万个,电动汽车与充电设施的比例接近标配的1:1,建设投资规模将达到 1240 亿元,市场将迎来巨大的发展机遇。

      目前,国内外电动汽车充电设施的建设、运营主要有以下三种商业模式:

    (1)公用充电站模式,可提供提供慢充、快充、更换电池多种服务。

    (2)停车场(或路边)充电桩模式,可以提供慢充服务、自助式服务。

    (3)电池更换站模式,提供更换电池服务,集中充电。


    电动车充电桩类型有以下六种:

    充电类型

    充电时间

    输入电源

    输出电压

    最大电流

    慢速充电

    6-8小时

    单相交流3.3KW

    230VAC

    16A

    中速充电

    2-3小时

    三相交流10KW

    400VAC

    16A

    中速充电

    3-4小时

    单相交流7KW

    230VAC

    32A

    中速充电

    1-2小时

    三相交流24KW

    400VAC

    32A

    快速充电

    20-30分钟

    三相交流43KW

    400VAC

    63A

    快速充电

    20-30分钟

    直流50KW

    400-500VDC

    100-125A

          

           2015年12月28日,质检总局、国家标准委联合国家能源局、工信部、科技部等部门,在京发布新修订的电动汽车充电接口及通信协议5项国家标准,新标准将于明年1月1日起实施。电动汽车充电用接口及通信协议作为实现电动汽车传导充电的基本要素,其技术内容的统一的规范,是保证电动汽车与充电基础设施互联互通的技术基础。此次5项标准修订全面提升了充电的安全性和兼容性。

            在新标准中针对直流快速充电桩的计费系统模块的软硬件参数作了详细规范,计费控制单元应满足充电机整体试验技术要求。计费控制单元应用软件由国家电网公司统一分发和授权,程序安装包需买卖双方签订保密协议后提供。计费控制单元中ESAM由招标方提供。

           如下面的系统架构图所示,计费控制单元是通过软硬件接口连接相应的输入/输出组件,完成人机显示、计费计量、数据加解密、控制充电设备、与车联网平台通信等功能,是充电桩的重要组成部分。

       1、系统架构图:

    充电桩架构图.png

       2、硬件总体框架:

    充电桩计费系统架构图.png

         

          针对此份新标准,立萨科技特制定了以下三种方案,达到国家要求的同时帮助客户实现快速搭建智能化充电桩的目标。

    (1)核心板+底板的方式

    AM3354核心板:

    TI AM3354主芯片、512MB DDR3 内存芯片、512MB NAND FLASH芯片以及TPS65910电源管理芯片组成。

    充电桩计费系统底板:

    宽电压输入范围的DC-DC电源电路(电源电路具有掉电检测和掉电延时功能)、2路RGMII以太网接口电路、1路音频接口电路(MICPHONELINE-IN、和功放输出)、2路USB HOST接口、LVDS显示和电阻触摸屏接口、并口8080显示和8x8按键接口、内置充电桩安全芯片ESAM接口电路、扩展6DO(继电器隔离)和6DI(光电隔离)电路、扩展4UART接口电路(2RS2322RS232/RS485复用可选)、芯片引出4UART电路(1RS232调试接口,1RS232连接外置读卡器,1RS232连接内置或外置蓝牙模块,1RS232连接内置北斗模块)、2CAN接口电路、3G/4G模块(支持双SIM卡)。注:(内置或外置是相对与充电机)

    201604011PPT1.jpg

    软件:整体硬件的底层驱动,Linux操作系统,以及针对于国标规定的通讯接口协议。能直接运行国家电网公司的应用软件。

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      3、项目特点及优势
    稳定、可靠、标准性

    采用嵌入式系统,稳定、可靠、低功耗;

    硬件设计符合国家电网的标准,同时功能测试满足所需国标的要求;

    可经受恶劣环境和较强的电磁干扰或噪音干扰的考验,并保持通信的畅通;

    系统掉电后,仍可维持15秒工作。

    通信的兼容性、可扩展性

    不局限于地域,方便用户使用;

    国网主导,具备兼容性,支持国网计费系统应用程序,可与国网后台系统以及电动汽车交互系统互联。
    便捷、功能丰富

    支持各种支付方式,客户可以通过非接触卡、手机、银联卡等各种方式进行支付;

    双向通信,不仅能实现信息量的上传,支持大尺寸触摸屏;音频接口(支持音频输出与麦克风输入);

    还要实现控制量的下达;

    直接支持LCD显示,支持分辨率可达1366×768,可用于软件UI及广告播放。