CN201345390Y - 用于电动汽车充电机的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于电动汽车充电机的控制系统，包括：控制面板系统、电源控制系统和上位机系统以及网络系统，其中，控制面板系统、电源控制系统和上位机系统均连接到网络系统。本实用新型通过将控制系统构建成分布式系统结构，各个子系统相互独立，克服了传统控制系统单元化程度较低、界限不清晰的问题，从而降低了控制系统发生故障的几率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气领域，具体而言，涉及一种用于电动汽车充电机的控制系统。
背景技术
汽车在给人类的生活带来便捷舒适的同时，也消耗了大量的石油资源、排放废气、制造噪音，对自然生态环境和人类自身健康也带来了无法回避的负面影响。目前，随着世界各国对汽车排放控制、能源问题的日益关注，清洁、环保、节能的电动汽车已成为世界汽车工业发展的热点。根据我国的国情，发展电动汽车更是迫在眉睫。电动汽车，顾名思义就是主要以电池为全部或部分动力源的汽车。目前制约电动汽车产业发展主要有两个方面：一是电池本身，二是充电方式。电动汽车充电机作为电池充电的必要手段，其性能好坏和工艺复杂程度直接影响到电池的使用寿命和电动汽车的推广。
在实现本实用新型过程中，发明人发现传统充电机系统的控制结构是集中控制结构，其各个子系统的单元化程度较低、界限不清晰，导致结构复杂，从而造成整个控制系统的可靠性降低，故障诊断困难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于电动汽车充电机的控制系统，以解决现有控制系统可靠性较低的问题。
在本发明的实施例中，提供了一种用于电动汽车充电机的控制系统，包括：控制面板系统、电源控制系统和上位机系统以及网络系统，其中，控制面板系统、电源控制系统和上位机系统均连接到网络系统。
可选的，在上述的控制系统中，电源控制系统的处理部分是DSP控制板。
可选的，在上述的控制系统中，电源控制系统包括远程通信部分和人机界面部分。
可选的，在上述的控制系统中，控制面板系统的处理部分是MCU控制板。
可选的，在上述的控制系统中，上位机系统的处理部分是计算机主板。
可选的，在上述的控制系统中，网络系统包括：第一串行总线，连接上位机以及电源控制系统；第二串行总线，连接电源控制系统以及控制面板系统。
可选的，在上述的网络系统中，第一串行总线是CAN总线，第二串行总线是RS-485总线。
可选的，在上述的控制系统中，还包括：电池监控系统，连接网络系统。
可选的，在上述的控制系统中，电池监控系统的处理部分是MCU控制板。
可选的，在上述的控制系统中，电池监控系统连接到网络系统中的RS-485总线。
上述实施例的控制系统通过将控制系统构建成分布式系统结构，各个子系统相互独立，克服了传统控制系统单元化程度较低、界限不清晰的问题，从而降低了控制系统发生故障的几率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本实用新型一个实施例的控制系统的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
图1示出了根据本实用新型一个实施例的控制系统的示意图，包括：
控制面板系统110、电源控制系统120和上位机系统140以及网络系统150，其中，控制面板系统110、电源控制系统120和上位机系统140均连接到网络系统150。
该控制系统通过将各个子系统独立形成分布式系统结构，克服了传统控制系统各个子系统的单元化程度较低、界限不清晰的问题，从而降低了控制系统发生故障的几率。
可选的，在上述的控制系统中，电源控制系统的处理部分是DSP控制板。采用DSP控制板可以满足电源控制系统对于实时性和可靠性的较高要求。
可选的，在上述的控制系统中，电源控制系统包括远程通信部分和人机界面部分。这可以方便维护人员远程地操作电源控制系统。
可选的，在上述的控制系统中，控制面板系统的处理部分是MCU控制板。控制面板系统用于现场控制，其对于信息处理的要求不高，采用MCU控制板成本较低，而且性能满足要求，较适合本实施例。
可选的，在上述的控制系统中，上位机系统的处理部分是计算机主板。采用通用的计算机主板可以满足上位机系统对于远程通信控制的要求，而且降低了成本。
可选的，在上述的控制系统中，网络系统包括：第一串行总线，连接上位机以及电源控制系统；第二串行总线，连接电源控制系统以及控制面板系统。上位机、电源控制系统、控制面板系统之间通过双层总线连接，彼此分工明确，构成真正的分布式现场总线控制系统，提高了通信的可靠性，解决了现有技术中可靠性较低的问题。
可选的，在上述的网络系统中，第一串行总线是CAN总线，第二串行总线是RS-485总线。
目前现有的电动汽车充电机的网络系统，主要有RS-232、RS-485或其FSK(Frequency Shift Keying，频移键控)调制解调传输方式等。RS-485采用平衡驱动及差分接收方式来驱动总线，实现工业网络的物理层连接，具有信号的抗干扰能力较强、结构简单、成本较低等优点，这种通信方式被广泛应用在仪表仪器、智能传感器、煤矿安全监控系统等领域。但RS-485总线存在自适应能力和自保护能力较弱等缺点。
在现场总线领域，CAN总线以其卓越的性能而在工业控制领域得到了广泛的应用。CAN总线是最早被ISO制定为国际标准的现场总线，相比于RS-485等串行网络系统，CAN总线具有较好的差错控制能力，可靠性高，高速率长距离的传输特性，完善的规范和协议等优点。另外，CAN总线是多主对等系统，传输采用非破坏总线仲裁技术，具有实时性强、通信硬件接口简单、通信介质选择灵活等特点，成为一种最有竞争力的现场总线之一，广泛应用于汽车、楼宇自动化和工业控制领域。
可选的，在上述的控制系统中，还包括：电池监控系统130，连接网络系统150。通过采用电池监控系统对蓄电池充电过程进行监控，可以及时掌握蓄电池的各项状态信息，在异常状态出现时及时发出报警信号或断开电路，防止意外事故的发生，实现了在充电过程中对蓄电池的有效监控。
可选的，在上述的控制系统中，电池监控系统的处理部分是MCU控制板。电池监控系统对于信息处理的要求不高，采用MCU控制板成本较低，而且性能满足要求，较适合本实施例。
可选的，在上述的控制系统中，电池监控系统连接到网络系统中的RS-485总线。采用RS-485总线进行通信使得信号的抗干扰能力较强，简化了系统的结构，降低了成本。
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述实施例的控制系统实现了如下技术效果：
1、在使用了分布式控制系统以后，电源控制、电池监控、控制面板系统等子系统相互独立，通过通信协议进行各个子系统间的命令和数据交流，可以大大提高整个电源系统的灵活性。
2、使用分布式系统，并使用通信协议进行子系统间的控制，可以经受充电过程中的极大干扰考验。
3、由于使用了分布式控制系统，开放性大大提高。便于系统硬件的扩展和系统功能的增加，同时还提供了外界的调用接口。
4、在采用全过程数字处理后，有助于各种智能算法引入充电机系统，大大提高充电机系统的智能化水平。
5、采用实时多任务操作系统可以把充电过程的任务分解成多个进程，每个进程负责管理和实现一项功能，由操作系统统一调度，分配资源，协调各个任务的运行。某一个环节出问题不会导致整个系统的崩溃。而且系统中还可以有一个监控进程，将各个进程的运行情况报告给用户。采用多任务运行方式，某个进程出问题不会影响其它进程的运行，并且出问题的进程还可以通过其它进程予以修复，从而在软件的架构和设计上加以了保证。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于电动汽车充电机的控制系统，其特征在于，包括：控制面板系统、所述电源控制系统和上位机系统以及网络系统，其中，所述控制面板系统、所述电源控制系统和所述上位机系统均连接到所述网络系统。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述电源控制系统的处理部分是DSP控制板。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述电源控制系统包括远程通信部分和人机界面部分。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制面板系统的处理部分是MCU控制板。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述上位机系统的处理部分是计算机主板。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述网络系统包括：
第一串行总线，连接所述上位机以及所述电源控制系统；
第二串行总线，连接所述电源控制系统以及所述控制面板系统。
7.根据权利要求6所述的网络系统，其特征在于，所述第一串行总线是CAN总线，所述第二串行总线是RS-485总线。
8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，还包括：所述电池监控系统，连接所述网络系统。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述电池监控系统的处理部分是MCU控制板。
10.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述电池监控系统连接到所述网络系统中的RS-485总线。
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