CN102280904A - 一种基于v2g的自动充电方法及装置 - Google Patents

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滕乐天
何维国
杜成刚
张华�
张振华
金宝俊
罗伟明
胡超
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SHANGHAI ELECTRIC POWER COMMUNICATION CO Ltd
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Shanghai Municipal Electric Power Co
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Shanghai Municipal Electric Power Co
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Abstract

本发明涉及一种基于V2G的自动充电装置,包括UT、PCS,所述的UT与PCS连接,所述的UT包括嵌入式控制器、IC读卡器、触摸屏、打印机、智能电表、照明灯、急停按钮、锁、电源,所述的嵌入式控制器设有中央处理器、***控制电路、接口、FLASH,所述的中央处理器分别与IC读卡器、触摸屏、打印机、FLASH、***控制电路连接,所述的***控制电路分别与智能电表、照明灯、锁连接,所述的中央处理器通过接口分别与PCS、急停按钮连接,该装置包括1)通过IC读卡器读取用户信息,UT确认用户信息是否正确等步骤。与现有技术相比,本发明具有可靠性强、适用范围广、可连续不间断工作等优点。

Description

一种基于V2G的自动充电方法及装置
技术领域
本发明涉及一种自动充电方法及装置,尤其是涉及一种基于V2G的自动充电方法及装置。
背景技术
V2G(电动汽车入网或车辆到电网)描述的是一种新型电网技术,电动汽车不仅作为用户和电力消费体,同时,在电动汽车闲置状态时作为绿色移动储能单元接入电网为电网提供电力,实现电动车辆的能量在受控状态下实现与电网之间的双向互动和交换。
近年来,随着纯电动汽车技术和动力锂离子电池技术的迅速发展,大规模集中式充电站已经开始出现。2008年北京市***期间建设了国内第一个集中式充电站,可满足50辆纯电动大巴车的动力电池充电需求。2010年上海世博会提供了可供120辆纯电动大巴车充电的集中式充电站。北京市规划2010年再建设4个与***充电站同等规模的充电站。其他进入“十城千辆”计划的城市,如大连、深圳、南昌等,都在规划建设集中式充电站。
随着电动汽车的推广应用和充电站的建设,人们对电动汽车和充电站的认识已经不仅仅局限在代步工具和“加油站”上,而是希望开拓更广泛的应用。
虽然目前国内外运行和正在建设的充电站,多数只具有为电动汽车供给能源的单一功能,国内没有相关的V2G示范项目,也没有公开发表的资料、论文。
国外,美国、德国等国家已经在进行V2G(Vehicle to Grid)相关技术的研究,但大部分都处在理论和实验阶段。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可靠性强、适用范围广、可连续不间断工作的基于V2G的自动充电方法及装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种基于V2G的自动充电方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)通过IC读卡器读取用户信息,UT(自动充电终端)确认用户信息是否正确,若为是,执行步骤2),若为否,返回错误信息;
2)确认信息后,触摸屏提示用户连接充电插头,用户通过触摸屏设置充电模式、充电时间、充电量;
3)UT检测及初始化各设备,等待与电源管理模块(BMS)的连接,判断是否连接上,若为是,执行步骤4),若为否,返回步骤2);
4)保存修改后,启动充电;
5)UT执行预扣款、发送启动命令给过程控制***(PCS);
6)PCS监控状态数据,根据状态数据判断是否启动成功,若为是,UT生成预扣款信息,本地保存并发送给PCS;
7)在执行过程中,UT定时获取PCS与BMS的数据并根据设置模式执行并显示状态数据;
8)当到达用户设置的数值或收到用户中止指令,UT发送停止指令给PCS,根据PCS提供的状态数据判断是否已经中止,若为是,显示中心信息,并提示用户断开插座并放回;
9)判断用户是否放回插座,若为是,显示本次交易电量并提示结账,当用户按下结账后,UT进行找零、返回IC卡、生成完整消费信息,将消费信息本地循环覆盖保存并发送给PCS,并提示用户是否打印凭据,若为是,打印机打印凭据。
一种基于V2G的自动充电装置,其特征在于,包括UT、PCS,所述的UT与PCS连接,所述的UT包括嵌入式控制器、IC读卡器、触摸屏、打印机、智能电表、照明灯、急停按钮、锁、电源,所述的嵌入式控制器设有中央处理器、***控制电路、接口、FLASH,所述的中央处理器分别与IC读卡器、触摸屏、打印机、FLASH、***控制电路连接,所述的***控制电路分别与智能电表、照明灯、锁连接,所述的中央处理器通过接口分别与PCS、急停按钮连接。
所述的嵌入式控制器为英贝德科技公司的SBC9307-II单板机。
所述的IC读卡器为北京握奇数据***有限公司的CRW-X非接触式IC卡读写器。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、可靠性强、适用范围广,可在环境温度-20~50℃、环境湿度40℃时5%~93%下工作;
2、可连续不间断工作,外壳防护等级为IP54;
3、人机交互方便。
附图说明
图1为本发明的工作流程图;
图2为本发明的监控过程流程图;
图3为本发明的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1、图2所示,一种基于V2G的自动充电方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)通过IC读卡器读取用户信息,UT确认用户信息是否正确,若为是,执行步骤2),若为否,返回错误信息;
2)确认信息后,触摸屏提示用户连接充电插头,用户通过触摸屏设置充电模式、充电时间、充电量,默认模式为V2G,如用户需要修改设置,按设置键进入菜单修改,设置完毕后,点击保存,充电模式默认即时、自动充满,充电时间(0.5~99.5小时)设置单位为0.5小时,充电电量(0.5~499.5KWH)设置单位为0.5KWH;V2G默认参与时间2小时、SOC范围50%~90%,参与时间(0.5~99小时、永久)设置单位为0.5小时,SOC范围(20%~95%)设置单位为5%;
3)UT检测及初始化各设备,等待与电源管理模块(BMS)的连接,判断是否连接上,若为是,执行步骤4),若为否,返回步骤2);
4)保存修改后,启动充电;
5)UT执行预扣款、发送启动命令给过程控制***(PCS);
6)PCS监控状态数据,根据状态数据判断是否启动成功,若为是,UT生成预扣款信息,本地保存并发送给PCS;
7)在执行过程中,UT定时获取PCS与BMS的数据并根据设置模式执行并显示状态数据;
8)当到达用户设置的数值或收到用户中止指令,UT发送停止指令给PCS,根据PCS提供的状态数据判断是否已经中止,若为是,显示中心信息,并提示用户断开插座并放回;
9)判断用户是否放回插座,若为是,显示本次交易电量并提示结账,当用户按下结账后,UT进行找零、返回IC卡、生成完整消费信息,将消费信息本地循环覆盖保存并发送给PCS,并提示用户是否打印凭据,若为是,打印机打印凭据。
如图3所示,一种基于V2G的自动充电装置,包括UT、PCS 10,所述的UT与PCS 10连接,所述的UT包括嵌入式控制器、IC读卡器11、触摸屏3、打印机4、智能电表5、照明灯6、急停按钮9、锁7、电源13,所述的嵌入式控制器设有中央处理器1、***控制电路2、接口8、FLASH 12,所述的中央处理器1分别与IC读卡器11、触摸屏3、打印机4、FLASH 12、***控制电路2连接,所述的***控制电路2分别与智能电表5、照明灯6、锁7连接,所述的中央处理器1通过接口8分别与PCS 10、急停按钮9、BMS接口连接。
1)嵌入式控制器
为了达到***技术指标的要求,选择英贝德科技自主研发的SBC9307-II单板机。
CPU:Cirrus Logic EP9307(ARM9,200MHz),内频200MHZ,外频100MHZ,可达200MIPS;
内存:64MB SDRAM,32MB NorFlash,32~64MB NandFlash,32KBFeRAM(选配);
电源接口:+12V,+5V;
CAN-Bus:2路(光电隔离及电源隔离);
LCD/Touch是最大分辨率可达1024*768,具有2D图形加速器;
VGA支持最大分辨率可达1024*768;
键盘8*8行列键盘;
音频AC′97接口,音频输入/输出;
UART 7组独立串口(2个3线串口;9个线串口有4个外扩的);
RTC带后备电池(工业级专用电池);
USB:板载3组USB Host接口;
网络:10/100M以太网络接口;
JTAG:板载JTAG调试接口。
2)触摸屏3
FPD270-200-104是为工业用途而设计的LCD平板显示器,可方便装触摸屏,适合于电磁干扰较大和低功耗的工业现场人机界面,过程控制等场合。航空硬质合金铝材料面板,高雅、大方,可表面嵌入式安装或上架安装,钢质外壳。
规格:航空铝合金面板,符合NEMA4/IP56;
安装:嵌入式;
尺寸:270*200*50;
I/O端口:VGA DC电源输入,RS-232串口;
控制:前面板OSD调节菜单;
电源:DC12V;
液晶显示器屏:三星10.4寸A级液晶显示屏;
显示类型:TFTLCD;
颜色:262144色;
分辨率:800*600;
视角:130(H)*140(V);
亮度:300流明;
对比度:300∶1;
背光寿命:5~8万小时。
触摸屏
类型:四线电阻式触摸屏;
控制器:RS-232接口。
射频卡:
射频卡***采用以北京握奇数据***有限公司的TimeCOS/FLY非接触式智能卡,
该卡的特点为:
功能指标:
标准:完全符合ISO/IEC 144431/2/3/4;
协议:支持ISO/IEC 14443-4的T=CL通信协议;
非接触通讯:支持Type A or Type B;
容量:8Kbytes(可选4/16Kbytes);
硬件DES处理器;
符合ISO/IEC 14443中描述的防冲突机制;
支持防插拔处理和数据断电保护机制;
性能参数:
运算速度保存时间最短10年;
最少擦写次数10万次;
通讯速率:TypeA下106KBps,TypeB下最大为848KBps;
读写距离:0-10cm;
兼容性考虑,与标准的TypeA和TypeB的读写设备完全兼容。
IC读卡器11:
非接触读卡器选用北京握奇数据***有限公司的CRW-X非接触式IC卡读卡器。它支持ISO/IEC 14443Type A/Type B的非接触智能卡和Mifare one系列存储卡,支持最多2个小卡座,支持符合ISO/IEC 7816-1/2/3的智能卡,支持USB和串口两种通讯接口,串口通讯支持***《非接触IC卡读写器技术规范》。
功能指标:
支持符合ISO/IEC 14443 Type A/Type B的非接触智能卡;
支持Mifare one系列存储卡;
最多支持2个小卡座,读写符合ISO/IEC 7816的CPU卡;
支持全速USB通讯;
支持串口通讯(二进制和ASCII码两种模式);
内置用户可控的蜂鸣器;
3个指示灯(蓝/红/绿),其中2个指示灯(红/绿)用户可控;
一个可选的ESAM芯片,通讯协议符合ISO/IEC 7816-3;
一个可选的扩展门禁功能接口(注1);
一个可选的外接天线;
固件程序可动态升级。
性能参数:
射频卡读卡距离:4cm;
接触卡通讯速率:9600/19200/38400/57600/115200bps;
串口通讯:9600/19200/57600/115200bps,无校验/偶校验(可设置);
工作电压:DC5V±0.3V;
工作电流:≤300mA;
外型尺寸:135*95*26(mm)。

Claims (4)

1.一种基于V2G的自动充电方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)通过IC读卡器读取用户信息,UT确认用户信息是否正确,若为是,执行步骤2),若为否,返回错误信息;
2)确认信息后,触摸屏提示用户连接充电插头,用户通过触摸屏设置充电模式、充电时间、充电量;
3)UT检测及初始化各设备,等待与电源管理模块(BMS)的连接,判断是否连接上,若为是,执行步骤4),若为否,返回步骤2);
4)保存修改后,启动充电;
5)UT执行预扣款、发送启动命令给过程控制***(PCS);
6)PCS监控状态数据,根据状态数据判断是否启动成功,若为是,UT生成预扣款信息,本地保存并发送给PCS;
7)在执行过程中,UT定时获取PCS与BMS的数据并根据设置模式执行并显示状态数据;
8)当到达用户设置的数值或收到用户中止指令,UT发送停止指令给PCS,根据PCS提供的状态数据判断是否已经中止,若为是,显示中心信息,并提示用户断开插座并放回;
9)判断用户是否放回插座,若为是,显示本次交易电量并提示结账,当用户按下结账后,UT进行找零、返回IC卡、生成完整消费信息,将消费信息本地循环覆盖保存并发送给PCS,并提示用户是否打印凭据,若为是,打印机打印凭据。
2.一种基于V2G的自动充电装置,其特征在于,包括UT、PCS,所述的UT与PCS连接,所述的UT包括嵌入式控制器、IC读卡器、触摸屏、打印机、智能电表、照明灯、急停按钮、锁、电源,所述的嵌入式控制器设有中央处理器、***控制电路、接口、FLASH,所述的中央处理器分别与IC读卡器、触摸屏、打印机、FLASH、***控制电路连接,所述的***控制电路分别与智能电表、照明灯、锁连接,所述的中央处理器通过接口分别与PCS、急停按钮连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于V2G的自动充电装置,其特征在于,所述的嵌入式控制器为英贝德科技公司的SBC9307-II单板机。
4.根据权利要求2所述的一种基于V2G的自动充电装置,其特征在于,所述的IC读卡器为北京握奇数据***有限公司的CRW-X非接触式IC卡读写器。
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