一種充電監控裝置的製作方法
2023-06-24 04:57:31
專利名稱：一種充電監控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種充電監控裝置，屬電動汽車充電監控設備技術領域。
背景技術：
如今，節能環保的電動汽車日益受到重視和發展。為電動汽車電池提供充電支持的充電系統，已在全國各大中城市廣泛建立，給電動汽車駕駛者帶去方便。目前充電系統主要由充電機、監控計算機和遠程數據伺服器組成；充電機經CAN通信總線或RS485總線連接監控計算機，監控計算機經乙太網連接遠程數據伺服器；這樣，就必須在充電機和遠程數據伺服器之間通過監控計算機中轉，造成連接方式複雜，遠程通信不便，連接環節多，易出故障，成本較高。
發明內容本實用新型的目的在於，提供一種由ARM控制器和網口控制晶片組成；ARM控制器開制有多個UART接口，一個CAN通信接口，一個乙太網接口，無需使用監控計算機中轉， 實現人機遠程對話通信、及與遠程數據伺服器交換數據的功能，操控和連接方便簡單；解決現有充電系統必須經監控計算機中轉導致的連接複雜、通信不便、連接環節多易出故障、成本較高問題的充電監控裝置。本實用新型是通過如下技術方案來實現上述目的的該充電監控裝置由ARM控制器、網口控制晶片DM9161構成；其特徵在於ARM控制器AT91SAM9263左側製作有IXD接口，右側並列製作有I/O輸出口和I/O輸入口，上端並排製作有乙太網接口，下端並排製作有三個UART接口 UART1、UART2、UART3和一個CAN通信接口 ； IXD接口通過數據線與觸控螢幕連接，I/O輸出口經總線連接繼電器驅動板，I/O輸入口經總線與開關狀態檢測板連接；乙太網接口由網口控制晶片DM9161、隔離變壓器和RJ45 標準接口組成，後臺伺服器通過網線、乙太網接口連接乙太網；UART接口的UARTl UART2、 UART3均通過RS485總線分別連接高頻充電模塊、智能電能表和智能變送器；CAN通信接口經通信總線連接充電柱；ARM控制器的CRS載波偵測腳與網口控制晶片DM9161的37腳連接，網口控制晶片DM9161的42腳與50Hz晶體振蕩器連接。本實用新型與現有技術相比的有益效果在於該充電監控裝置由ARM控制器AT91SAM9263和網口控制晶片DM9161組成，ARM控制器AT91SAM9263上擴展製作有三個UART接口、一個CAN通信接口、I/O輸出口、I/O輸入口、乙太網接口 ；承擔完成充電控制、充電過程中數據的實時採集、充電參數的設置、異常報警以及與後臺伺服器進行數據交換等一系列工作。解決了現有充電系統必須經監控計算機中轉導致的連接複雜、通信不便、連接環節多易出故障、成本較高的問題。經網口控制晶片 DM9161連接乙太網，實現後臺伺服器對充電系統的實時監製、遠程通信，及系統實時採集數據的上傳，無需監控計算機中轉，節省設備，降低了成本；省去中間環節，操控簡單，故障率低，工作穩定可靠。[0008]
圖1為一種充電監控裝置的整體結構示意圖；圖2為一種充電監控裝置的發送數據幀流程圖；圖3為一種充電監控裝置的接收數據幀流程圖。
具體實施方式
該充電監控裝置由ARM控制器、網口控制晶片構成；ARM控制器左側製作有IXD接口，右側並列製作有I/O輸出口和I/O輸入口，上端製作有乙太網接口，下端並排製作有三個UART接口 UART1、UART2、UART3和一個CAN通信接口 ；所述的LCD接口通過數據線與觸控螢幕連接，I/O輸出口經總線連接繼電器驅動板，I/O輸入口經總線與開關狀態檢測板連接， 乙太網接口由網口控制晶片、隔離變壓器和RJ45標準接口組成，後臺伺服器通過網線、乙太網接口連接乙太網；UART接口的UARTl UART2、UART3均通過RS485總線分別連接高頻充電模塊、智能電能表和智能變送器；CAN通信接口經通信總線連接充電柱；ARM控制器的CRS 載波偵測腳與網口控制晶片的37腳連接，網口控制晶片的42腳與50Hz晶體振蕩器連接。ARM控制器是主頻400Hz的工業嵌入式處理器，型號為AT91SAM擬63。網口控制晶片的型號為DM9161。LCD接口與觸控螢幕連接，作用是設置充電參數、顯示充電信息、輸出警告信息。UART 接口與充電機中的智能電能表、智能變送器以及高頻充電模塊通過RS485總線連接，在對電動汽車電池充電過程中，可對充電模塊、智能儀表實施監控和數據採集。CAN通信接口用於與充電柱通信，以對充電過程進行控制。I/O輸出口與繼電器驅動板相連，用於控制指示燈。I/O輸入口用於檢測充電過程電路中的異常狀態(開關量)。乙太網接口由網口控制晶片、隔離變壓器和RJ45標準接口組成，通過乙太網接口、網線將ARM控制器、後臺伺服器與乙太網連接在一起，用於與後臺伺服器之間的遠程通信，從而實現遠程監控的目的。該通信功能是監控裝置控制器最主要的功能之一，後臺伺服器對系統的實時控制以及系統實時採集的數據的上傳都是通過乙太網通信來實現的。網絡隔離變壓器Magneticsd的主要作用為信號傳輸、阻抗匹配、波形修復、雜波抑制以及隔離高電壓等。RJ45標準接口是乙太網的標準接入口。 該充電監控裝置在電動汽車充電時，通過CAN通信接口首先讀取電動汽車電池組的信息，並通過擴展的I/O接口檢測充電線路的狀態，然後通過乙太網接口將信息傳遞給後臺伺服器。當收到後臺伺服器發出的可以充電的指令後，根據設定的參數控制高頻充電模塊給電動汽車電池充電。在充電過程中，將充電情況通過RS485總線實時控制高頻充電模塊的輸出電壓、限流點電流、以及模塊的工作狀態，並將充電系統的各種狀態信息和充電情況實時地顯示在屏幕上。同時，將數據通過乙太網發送給後臺伺服器，並隨時響應後臺伺服器的命令。電動汽車電池完成充電後，控制高頻充電模塊停止充電，斷開與電池的連接， 然後將充電電量等信息傳給後臺伺服器，充電結束。(參見附圖1)。該充電監控裝置的乙太網通信採用中斷的方式發送和接收數據。發送數據幀將要發送的數據封裝成以太幀，並寫入發送緩衝區；檢測網絡中有無數據在傳送，即上一個幀是否發送完畢，如果網絡中仍有數據在傳送，則暫時不能發送幀，若網絡中沒有數據，則可以立即發送此幀；在發送該幀時，可同時封裝下一個數據幀，並將其寫入第二個發送緩衝區；當中斷服務程序檢測到第一個數據幀發送完畢時，則可發送下一個數據幀。重複以上過程，直到所有數據幀都發送完畢。 接收數據幀等待，直到有數據幀到達，將此數據幀保存到FIFO緩存中，然後察看該數據幀的目的地址，若為NIC的MAC地址或廣播地址，並且經檢驗沒有出錯， 則把此數據傳送到接收緩衝中，並向處理器提出中斷，將接收到的數據幀從NIC本地緩存連續讀入到系統內存中(參見附圖2、3)。
權利要求1. 一種充電監控裝置，它由ARM控制器AT91SAM擬63、網口控制晶片DM9161構成；其特徵在於ARM控制器AT9ISAM擬63左側製作有IXD接口，右側並列製作有I/O輸出口和I/O 輸入口，上端並排製作有乙太網接口，下端並排製作有三個UART接口 UARTl、UART2、UART3 和一個CAN通信接口 ； IXD接口通過數據線與觸控螢幕連接，I/O輸出口經總線連接繼電器驅動板，I/O輸入口經總線與開關狀態檢測板連接，乙太網接口由網口控制晶片DM9161、隔離變壓器和RJ45標準接口組成，後臺伺服器通過網線、乙太網接口連接乙太網；UART接口的UARTl UART2、UART3均通過RS485總線分別連接高頻充電模塊、智能電能表和智能變送器；CAN通信接口經通信總線連接充電柱；ARM控制器的CRS載波偵測腳與網口控制晶片的 37腳連接，網口控制晶片的42腳與50Hz晶體振蕩器連接。
專利摘要本實用新型涉及一種充電監控裝置，屬電動汽車充電監控設備技術領域。它由ARM控制器、網口控制晶片構成；其特點是ARM控制器上擴展製作有三個UART接口、一個CAN通信接口、一個乙太網接口、兩個I/O接口，CAN通信接口經通信線連接充電柱；後臺伺服器通過網線、乙太網接口連接乙太網；UART接口的UART1UART2、UART3均通過RS485總線分別連接高頻充電模塊、智能電能表和智能變送器；實現後臺伺服器對充電系統的實時監製、遠程通信，及系統實時採集數據的上傳，無需監控計算機中轉，節省設備，降低了成本；操控簡單，故障率低，工作穩定可靠。
文檔編號H02J7/00GK202309148SQ20112042466
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月1日 優先權日2011年11月1日
發明者吳洪濤, 周勇, 張鷹峰, 李剛, 李永全, 杜國鋒, 童學軍, 趙廣峰, 邱建軍, 郭麥成, 陳希湘 申請人:湖北紫電電氣設備有限公司, 長江大學