RU227308U1 - Устройство управления зарядной станцией для электромобилей - Google Patents
Устройство управления зарядной станцией для электромобилей Download PDFInfo
- Publication number
- RU227308U1 RU227308U1 RU2023134965U RU2023134965U RU227308U1 RU 227308 U1 RU227308 U1 RU 227308U1 RU 2023134965 U RU2023134965 U RU 2023134965U RU 2023134965 U RU2023134965 U RU 2023134965U RU 227308 U1 RU227308 U1 RU 227308U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- control unit
- microcontroller
- charging station
- software
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники и автоматики. Технический результат заключается в обеспечении автономной работы устройства без привлечения функционала стороннего сервера с упрощением схемного решения. Технический результат достигается за счет того, что в устройстве управления зарядной станцией для электромобилей, состоящем из блока управления заряда, выполненного с микроконтроллером с программным обеспечением, блока защит, блока учета электроэнергии, выполненного с датчиком тока, датчиком напряжения и модулем учета, блока связи, выполненного с микроконтроллером с программным обеспечением для управления и доступа к функционалу устройства и интерфейсом связи с сетевым доступом, расположенными на единой малогабаритной плате. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и автоматики, а именно к устройствам для реализации процесса заряда электротранспорта от сети переменного тока, и осуществляет обмен данными с внешними системами по протоколу ОСРР и выполняет защиту от перегрузок, коротких замыканий, утечек тока.
Известно устройство для управления зарядными станциями электромобилей (см. патент РФ №164365, опубликовано 27.08.2016), включающее в себя сервер, выполненный с возможностью соединения с блоками управления зарядными станциями посредством объединенной сети; сервер включает в себя модуль обмена данными с блоками управления зарядными станциями, который соединен с модулем хранения базы данных зарядных станций, который соединен с модулем управления зарядными станциями, при этом модуль управления зарядными станциями включает в себя модуль обмена данными с пользователями зарядными станциями, который соединен с модулем хранения базы данных пользователей зарядными станциями, модуль управления зарядными станциями включает в себя блок управления группами зарядных станций.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является устройство управления зарядной станцией для электромобилей (см. патент РФ №218982, опубликовано 21.06.2023) состоящее из блока питания, первой платы, содержащей микроконтроллер и SoM-модуль с интерфейсными разъемами, а также второй платы, разделенной на два канала, на каждом из которых размещен датчик тока, датчик напряжения и счетчик электроэнергии, первая и вторая платы связаны посредством дискретного интерфейса, связывающего отдельно каждый канал 1 второй платы с микроконтроллером, размещенным на первой плате и выполненным с возможностью передачи дифференциального сигнала, содержащего количество электроэнергии, проходящей через каждый канал.
При использовании зарядной станции для заряда батарей электротранспорта пользователю необходимо подключить электротранспорт посредством зарядного кабеля к разъему зарядной станции, либо подключить к разъему своего электротранспорта кабель зарядной станции. Далее пользователь подносит в соответствующее поле устройства RFID-карту. Таким образом, идентификация пользователя и параметров его зарядной сессии может быть осуществлена посредством управления со стороны центрального сервера по сетям сотовой связи либо Wi-Fi сети, в частном случае может использоваться приложения для мобильных устройств. Далее контроллер обменивается данными с электромобилем, определяя максимальный возможный ток заряда, и подает управляющий сигнал на контактор, замыкая цепь подачи питания на зарядный разъем. Доступ к функционалу устройства осуществляется через программное обеспечение по протоколу ОСРР на центральном сервере по GSM модулю либо с использованием общественных сетей передачи данных. Количество отданной энергии измеряется соответствующими датчиками тока и напряжения, и передаются на центральный сервер. Все расчеты происходят на центральном сервере.
Недостатком этого устройства является сложность конструктивного решения, так как устройство состоит из двух плат и необходимость применения стороннего сервера для проведения расчетов, управления и доступа к функционалу устройства.
Технической задачей полезной модели является создание устройства управления зарядной станцией, которое управляет процессом заряда электротранспорта, осуществляет обмен данными с внешними системами по протоколу ОСРР и выполняет защиту от перегрузок, коротких замыканий, утечек тока.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение схемного решения и обеспечении автономной работы устройства без привлечения функционала стороннего сервера.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве управления зарядной станцией для электромобилей, состоящем из блока питания, блока управления зарядом, блока защит, блока учета электроэнергии и блока связи, блок питания, блок управления заряда, выполненный с микроконтроллером с программным обеспечением, блок защит, блок учета электроэнергии, выполненный с датчиком тока, датчиком напряжения и модулем учета, блок связи, выполненный с микроконтроллером с программным обеспечением и интерфейсом связи, расположены на единой малогабаритной плате, при этом блок питания соединен с блоком контроля питания, который соединен с блоком связи, блоком защит, блоком учета электроэнергии и блоком управления зарядом, при этом блок управления зарядом соединен с возможностью обратной связи с блоком защит, блоком учета электроэнергии, блоком связи, причем проведение расчетов, управления и доступ к функционалу устройства реализовано за счет применения в блоке связи микроконтроллера с программным обеспечением и интерфейсом связи с сетевым доступом, а реализация функции резервного питания для завершения зарядных сессий при отключении напряжения обеспечивает блок контроля питания, а соединение между собой для одновременного заряда нескольких электромобилей обеспечивает блок связи с микроконтроллером с программным обеспечением.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленной полезной модели.
Предлагаемая полезная модель поясняется блок-схемой устройства управления зарядной станцией для электромобилей.
Предлагаемое устройство управления зарядной станцией для электромобилей выполнено в виде единой малогабаритной платы, включающей в себя блок питания 1, блок управления заряда 2 с микроконтроллером 2.1 с программным обеспечением, блок защит 3, блок учета электроэнергии 4 с датчиком тока 4.1, датчиком напряжения 4.2. и модулем учета 4.3, блок связи 5 с микроконтроллером 5.1 с программным обеспечением и интерфейсом связи 5.2.
Блок питания 1 соединен с блоком контроля питания 6, который соединен с блоком связи 6, блоком защит 3, блоком учета электроэнергии 4 и блоком управления зарядом 2.
При этом блок управления зарядом 2 соединен с возможностью обратной связи с блоком защит 3, блоком учета электроэнергии 4, блоком связи 5.
Причем проведение расчетов, управления и доступ к функционалу устройства реализовано за счет применения в блоке связи 5 микроконтроллера с программным обеспечением и интерфейса связи 5.2 с сетевым доступом.
Реализация функции резервного питания для завершения зарядных сессий при отключении напряжения обеспечивает блок контроля питания 6, а соединение между собой для одновременного заряда нескольких электромобилей обеспечивает блок связи 5 с микроконтроллером с программным обеспечением и интерфейсом связи 5.2.
В предлагаемом устройстве исключен SoM-модуль за счет применения микроконтроллера 5.1 с программным обеспечением в блоке связи 5.
Соединенные между собой устройства взаимодействуют между собой и сторонним сервером при помощи интерфейса связи 5.2 и микроконтроллера 5.1 как единое зарядное устройство, позволяющее заряжать в режиме монетизации несколько электромобилей.
При помощи блока контроля питания 6 реализовано резервное питание для завершения зарядных сессий при отключении питания устройства.
Устройство работает следующим образом.
При использовании зарядной станции для заряда батарей электротранспорта пользователю необходимо подключить электротранспорт посредством зарядного кабеля к разъему зарядной станции, либо подключить к разъему своего электротранспорта кабель зарядной станции. Далее возможна работа в нескольких режимах, настраиваемых в устройстве:
Режим автоматического запуска зарядки.
Режим доступа с помощью RFID-карты.
Режим запуска через WEB-интерфейс.
Режим отложенного запуска через WEB-интерфейс.
Режим ручного запуска.
Режим удаленной работы и управления по протоколу ОСРР с центрального сервера по Wi-Fi либо при помощи отдельного GSM модема.
Далее устройство обменивается данными с электромобилем, определяя максимальный возможный ток заряда, и подает управляющий сигнал на контактор, замыкая цепь подачи питания на зарядный разъем.
Доступ к функционалу устройства осуществляется через программное обеспечение по протоколу ОСРР на центральном сервере, либо через сеть Wi-Fi и встроенный в предлагаемое устройство WEB-интерфейс. Количество отданной энергии измеряется соответствующими датчиками тока 4.1 и напряжения 4.2, и обсчитываются внутренними средствами устройства, при
необходимости отправляются на сторонний сервер для осуществления функции монетизации зарядной сессии.
Предлагаемая полезная модель обеспечивает управление зарядной станцией для электромобиля, особенностью которой является наличие следующих опций: учёт электроэнергии, защиты от превышения токов, защиту от утечек тока. К устройству отдельно возможно подключение дисплей для отображения информации о статусе зарядной сессии и другой информации. В модуле дисплея может быть датчик температуры, и часы реального времени. Есть возможность отдельно подключить светодиодный индикатор статуса, считыватель карт доступа RFID.
Предлагаемое устройство имеет полную гальваническую развязку между цифровой схемой и аналоговой, поэтому она обладает высокой надежностью автономной работы и помехоустойчивостью.
При запуске зарядной сессии происходит проверка ошибок зарядной станции. Если ошибка будет обнаружена, то зарядная сессия не запустится. В случае появления неисправности во время зарядки электромобиля, устройство немедленно выключит контактор, и зарядная сессия прекратится. На плате расположен блок устройства защитного отключения (УЗО), который фиксирует утечки тока на земляной провод. Это дает возможность не подключать внешнее УЗО, а использовать встроенное.
Предлагаемое устройство обладает собственным веб-интерфейсом, в котором находятся основные настройки, отвечающие за запуск зарядной сессии, и может управлять светодиодной индикаций, меняя цвет при изменении статуса зарядной сессии. Обозначение цветов:
зеленый - состояние готовности зарядки;
желтый - состояние старта зарядной сессии;
синий - состояние зарядки электромобиля;
фиолетовый - состояние подключенного электромобиля;
красный - состояние ошибки или неисправности
При необходимости можно изменять яркость светодиодной индикации.
Предлагаемое устройство управления зарядной станцией для электромобилей является универсальным и на его основе возможна сборка однофазной так и трёхфазной зарядной станции на разную мощность. Есть возможность подключения к серверу ОСРР и MQTT. Для удалённого управления зарядной станцией через интернет.
Использование предлагаемой полезной модели позволяет расширить функциональные возможности управления зарядной станцией для электромобилей, обеспечить автономную работу устройства без привлечения стороннего сервера, защиту от перегрузок, коротких замыканий, утечек тока, снизить себестоимость за счет упрощения схемного решения, ремонтопригодности, а также уменьшение массо-габаритных показателей за счет расположения схемного решения на единой малогабаритной плате.
Claims (1)
- Устройство управления зарядной станцией для электромобилей, состоящее из блока питания, блока управления зарядом, блока защит, блока учета электроэнергии и блока связи, отличающееся тем, что блок питания, блок управления заряда, выполненный с микроконтроллером с программным обеспечением, блок защит, блок учета электроэнергии, выполненный с датчиком тока, датчиком напряжения и модулем учета, блок связи, выполненный с микроконтроллером с программным обеспечением и интерфейсом связи, расположены на единой малогабаритной плате, при этом блок питания соединен с блоком контроля питания, который соединен с блоком связи, блоком защит, блоком учета электроэнергии и блоком управления зарядом, при этом блок управления зарядом соединен с возможностью обратной связи с блоком защит, блоком учета электроэнергии, блоком связи, причем проведение расчетов, управления и доступ к функционалу устройства реализовано за счет применения в блоке связи микроконтроллера с программным обеспечением и интерфейсом связи с сетевым доступом, а реализация функции резервного питания для завершения зарядных сессий при отключении напряжения обеспечивает блок контроля питания, а соединение между собой для одновременного заряда нескольких электромобилей обеспечивает блок связи с микроконтроллером с программным обеспечением.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU227308U1 true RU227308U1 (ru) | 2024-07-16 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100001687A1 (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Yazaki Corporation | Battery charge monitoring device |
| RU2420849C1 (ru) * | 2007-09-13 | 2011-06-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Устройство управления зарядкой для транспортного средства и транспортное средство |
| CN102208824A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-10-05 | 中国科学院电工研究所 | 一种电动汽车有序充电控制系统 |
| RU2441776C1 (ru) * | 2008-01-16 | 2012-02-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Устройство управления зарядкой для транспортного средства |
| CN101923752B (zh) * | 2009-06-15 | 2012-05-09 | 上海市电力公司 | 一种具有计费功能的电动汽车充电管理装置 |
| CN106712228A (zh) * | 2015-11-17 | 2017-05-24 | 上海控源电子科技有限公司 | 一种电动汽车充电桩控制系统 |
| RU218982U1 (ru) * | 2023-04-21 | 2023-06-21 | Акционерное общество "СпецАвтоИнжиниринг" | Устройство управления зарядной станцией для электромобилей |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2420849C1 (ru) * | 2007-09-13 | 2011-06-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Устройство управления зарядкой для транспортного средства и транспортное средство |
| RU2441776C1 (ru) * | 2008-01-16 | 2012-02-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Устройство управления зарядкой для транспортного средства |
| US20100001687A1 (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Yazaki Corporation | Battery charge monitoring device |
| CN101923752B (zh) * | 2009-06-15 | 2012-05-09 | 上海市电力公司 | 一种具有计费功能的电动汽车充电管理装置 |
| CN102208824A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-10-05 | 中国科学院电工研究所 | 一种电动汽车有序充电控制系统 |
| CN106712228A (zh) * | 2015-11-17 | 2017-05-24 | 上海控源电子科技有限公司 | 一种电动汽车充电桩控制系统 |
| RU218982U1 (ru) * | 2023-04-21 | 2023-06-21 | Акционерное общество "СпецАвтоИнжиниринг" | Устройство управления зарядной станцией для электромобилей |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Оборудование для зарядки электромобилей 2019/2020. найдено онлайн 04.03.2024 в сети интернет по адресу https://fulcrum.ru/wp-content/uploads/fulcrumru/catalog/PhoenixContact/PhC_CAT_7_2019_RU.pdf. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10987803B2 (en) | Automated robotic battery tug | |
| RU2690003C2 (ru) | Способ и система модульного сохранения энергии | |
| US12062901B2 (en) | Integrated electrical management system and architecture | |
| CN102931731B (zh) | 适用于变电站直流电源的综合智能监控系统 | |
| CN108482148B (zh) | 一种电动汽车双模充电系统及方法 | |
| CN109640479B (zh) | 一种兼恒功率输出的应急驱动的照明装置 | |
| RU2713427C2 (ru) | Способ и система саморегистрации и самосборки электрических устройств | |
| CN202856468U (zh) | 适用于变电站直流电源的综合智能监控系统 | |
| RU227308U1 (ru) | Устройство управления зарядной станцией для электромобилей | |
| CN208623389U (zh) | 一种一二次融合馈线自动化终端 | |
| CN113394867A (zh) | 一种5g通讯设备的智能控制储能系统 | |
| CN202817908U (zh) | 专用变压器智能监控系统 | |
| CN112615213A (zh) | 一种智能插座 | |
| CN207753480U (zh) | 一种智能充电装置 | |
| CN210680457U (zh) | 充电换电装置及系统 | |
| KR102382196B1 (ko) | 육상전력공급장치(amp)로부터 전력을 공급받아 에너지를 이용하는 중소형 선박용 에너지관리시스템 | |
| CN108896854A (zh) | 电源插头式一体化物联电力参数监测装置 | |
| CN108110851A (zh) | 一种智能充电装置 | |
| CN207977780U (zh) | 具有监测和远程控制功能的空气开关 | |
| CN104391248A (zh) | 一种移动电源自动测试系统 | |
| CN209264843U (zh) | 电源插头式一体化物联电力参数监测装置 | |
| CN207977723U (zh) | 智能空气开关 | |
| JP7158916B2 (ja) | 電源システム | |
| KR20200128910A (ko) | 전기차 충전시스템 | |
| KR20210057231A (ko) | 다수의 충전기 관리가 용이한 그리드 참여형 전기자동차 충전시스템 |