国网充电桩计费控制单元解决方案

浏览数量:19     作者:本站编辑     发布时间: 2017-08-15      来源:本站


   充电桩概念轰轰烈烈好多年,一直未有长足的进展。最近,终于盼来一项国家电网公司的标准《电动汽车非车载整车直流充电机通用技术规范》(以下简称《规范》),充电桩产品终于开始实现井喷式发展。


    国家电网公司,简称国网,是一家国家控股公司,主要为国家社会提供电力。国网下直属有N多个电力和保险相关的企业,南瑞集团、许继集团、山东鲁能、国家电网党校、英大国际控股集团等等,都是国网的小弟。


    我们今天要说的“国网充电桩计费控制单元”就是国网发布的一项规范,想想,这么多下属公司,这么大的中国市场。。。。闲话少扯,言归正传。以下我们就这一计费单元做个系统的了解。


    一、实现原理


    单说原理,可能会有点枯燥,我们配一张图再来看。



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图1


    充电桩主要分两大块:充电设备控制器和计费控制单元。


    充电设备控制器负责电压电流转换,和各类保护措施,提供给电动汽车电力能源,是充电桩的核心部分。

  计费控制单元则负责计费收费,以及其他的一些扩展功能,比如LCD显示、RS232读取计费卡、RS485电表交互、3G/4G网络与各类车联网交互等。计费控制单元也是充电桩中极其重要的部分。试想,如果充电桩主没有任何收入,哪来的动力新添更多的充电桩,又如何推广普及。

  考虑到充电设备控制器已经有成熟的方案,我们着重讲讲计费控制单元。

  二、解决方案

  《规范》中,对计费控制单元软硬件的技术参数要求(摘选)如下。

  项目指标要求

  CPU主频TIAM3354SitaraARMCortex-A8800MHz

  内存≥512MB,DDR2/DDR3

  FLASH≥1GB,NandFlash。

  外扩存储标准SD卡,支持最高16G。

  移动通信应配置同时支持中国移动、中国联通、中国电信4G/3G/2G的全网通通信模块。

  定位应内置支持北斗系统的定位模块。

  ESAM支持ESAM芯片。ISO7816协议。

  PSAM参考ESAM

  DO6路220V/5A;继电器隔离。

  DI6路,外部提供空节点。内部提供12V,光电隔离。

  单色屏和键盘接口并口8080总线。键盘:4×4键盘,8路GPIO。

  触摸彩屏接口LVDS接口(20线)。4线电阻触摸屏接口。4线背光电源接口。

  掉电检测1路GPIO。

  UARTUART共7路

  USB≥2路

  CANBUS≥2路

  网络≥2路

  声音蜂鸣器。标准3.5mm音频插口。

  时钟RTC时钟。具有掉电保持至少1年功能。

  电源输入额定电压:DC12V,输入范围DC9V-15V,具备反接保护。

  尺寸不大于200mm×150mm×80mm。

  安装导轨式或螺丝直接固定安装。

  软件系统Linux内核版本:3.14;GCC:gcc-linaro-4.9-2015.02;QT:4.8.6;电阻式触摸屏驱动依赖库:tslib-1.4。

  工作和存储环境湿度:5%~95%,无凝露。工作温度:-40℃~70℃存储温度:-40℃~85℃

  这个规范包含了工业控制系统中大部分的应用功能,以及比较时尚的3G/4G全网通通信功能。一般工控开发板基于稳定性的考虑,很少会用Linux3.14这么高度版本。而开源的、商业级的工控板虽然软件版本(Linux和Qt)非常前卫,但在芯片级就无法满足要求。

  就当前实力而言,国内有少部分厂商有能力做出稳定而成熟的方案。作为参考,我们选择其中一家:米尔科技的方案进行说明。



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图2


  这是米尔科技根据《规范》量身设计的一款现成的”充电桩计费控制单元“解决方案,覆盖了所有所需的硬件和软件。核心CPU采用制定的TIAM3354芯片,双1000M网络、PSAM/ESAM加密芯片、GPS/北斗定位模块、蓝牙、RS232、RS485、CAN接口,以及Linux3.14版本等都是按照要求设计。如下是这一方案的实物图。

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图3


   米尔科技为何能如此快的提供这个完整解决方案呢?原因有多方面。第一、米尔科技之成立以来,一直在做工业控制板产品,积累了大量的行业经验。在《规范》出来之前,米尔已经有大量的用户群,其中不乏零散的充电桩项目,所以启动和研发速度极快。第二、米尔科技是德州仪器(TI)的官方合作伙伴,在芯片渠道和内部消息上占有绝对优势。第三、米尔一直很注重产品质量,在方案的介绍页面,可以看到,其产品通过EMC、老化、高低温、信号质量、压力测试等各种测试。这些使得这个方案得以提早问世。


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