一種戶外電動汽車充電樁協調同步裝置製造方法
2024-03-06 13:24:15 1
一種戶外電動汽車充電樁協調同步裝置製造方法
【專利摘要】一種戶外電動汽車充電樁協調同步裝置屬於配電網【技術領域】，特別涉及一種戶外電動汽車充電樁協調同步裝置。本實用新型提供一種數據採集準確、速度快的戶外電動汽車充電樁協調同步裝置。本實用新型戶外電動汽車充電樁協調同步裝置包括充電樁現場側終端和配網調度側計算中心端；所述的充電樁現場側終端包括傳感器、A/D模數轉換器、DSP微處理器、FPGA數據計算晶片和第一4G通信模塊，所述配網調度側計算中心端包括工控機和第二4G通信模塊，所述傳感器的輸出端與A/D模數轉換器輸入端相連，A/D模數轉換器的輸出端與DSP微處理器的輸入端相連。
【專利說明】一種戶外電動汽車充電粧協調同步裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於配電網【技術領域】，特別涉及一種戶外電動汽車充電樁協調同步裝置。
【背景技術】
[0002]電力系統中眾多的戶外電動汽車充電樁組成了一個複雜的系統，如何根據充電樁的運行特點進行協調調度，使每個充電樁都能發揮最大效益，同時也使每個需要充電的電動汽車無論在那個充電樁充電時，都能最有效、最快速的利用電網資源，以往充電樁調度的特點是忽略充電設備間的協調控制過程，由配電網內各個充電樁獨立運行，互相間存在協調同步，不能有效利用電網資源，充電效率不高；因此，對配電網內各充電樁的電氣參數及氣象環境參數進行實時監測，並根據監測參數對輸出功率進行控制，能夠提高電動汽車充電速度和電力系統可靠性。
【發明內容】
[0003]本實用新型就是針對上述問題，提供一種數據採集準確、速度快的戶外電動汽車充電樁協調同步裝置。
[0004]為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案，本實用新型戶外電動汽車充電樁協調同步裝置包括充電樁現場側終端和配網調度側計算中心端；所述的充電樁現場側終端包括傳感器、A/D模數轉換器、DSP微處理器、FPGA數據計算晶片和第一 4G通信模塊，所述配網調度側計算中心端包括工控機和第二 4G通信模塊，所述傳感器的輸出端與A/D模數轉換器輸入端相連，A/D模數轉換器的輸出端與DSP微處理器的輸入端相連，DSP微處理器的輸出端與FPGA數據計算晶片的輸入端相連，FPGA數據計算晶片的輸出端與充電樁充電參數設置接口和第一 4G通信模塊的輸入端相連；工控機信息傳輸埠與第二 4G通信模塊信息傳輸埠相連；
[0005]所述傳感器包括電流互感器、電壓互感器、功率變送器、溫度傳感器、溼度傳感器、噪聲傳感器，電流互感器輸出埠、電壓互感器輸出埠、功率變送器輸出埠、溫度傳感器輸出埠、溼度傳感器輸出埠、噪聲傳感器輸出埠分別與A/D模數轉換器的輸入埠相連。
[0006]作為另一種優選方案，本實用新型所述傳感器選用DHC03B型電流互感器、DH51D6V0.4B型電壓互感器、HE-200紅外溫度傳感器、STYB3100111A50型溼度傳感器和CRY2110型噪聲傳感器。
[0007]作為另一種優選方案，本實用新型所述A/D模數轉換器採用TLC2543串行A/D轉換器，4G通信傳輸單元採用ME3760型號的LTE模塊，DSP微處理器選用TMS320F2812晶片，FPGA數據計算晶片選用EPM7064SLC44晶片；
[0008]電流互感器、電壓互感器、功率變送器、溫度傳感器、溼度傳感器、噪聲傳感器輸出端分別經過信號轉換電路後連接到A/D轉換器TLC2543的輸入端AIN0-AIN5，A/D轉換器TLC2543 的輸出端 EOC、I/O、IN、OUT、CS 分別連接到 DSP 晶片 TMS320F2812 的 XA1-XA5 引腳，TMS320F2812 的 XD0-XD7 引腳分別與 FPGA 晶片 EPM7064SLC44 的 Ι017_Ι021、Ι024_Ι026弓丨腳相連，FPGA晶片EPM7064SLC44的1040、1041與充電樁電參數設置接口相連，FPGA晶片EPM7064SLC44的104引腳與4G通信模塊ΜΕ3760的DATA端相連，4G通信模塊的ATNl端通過天線將數據傳送到配網調度側計算中心端的UN0-3072系列Pentium M嵌入式工控機。
[0009]另外，本實用新型所述信號轉換電路採用TLC4501晶片。(設置信號轉換電路，保證信號採集的頻帶寬度、轉換速率和電壓增益，同時降低輸入失調電壓和電流以及溫度漂移)。
[0010]其次，本實用新型所述4G通信模塊ME3760的XCLKl腳分別與1600MHz晶體振蕩器一端、電阻Rm —端、電容C45 —端相連，電阻R24另一端分別與1600MHz晶體振蕩器另一端、ME3760的XCLK2腳、電容C44 一端相連，電容C45另一端分別與ME3760的VSS腳、電容C44另一端、地相連。
[0011]電流、電壓、功率、溫度、溼度、噪聲信息經過各傳感器，進行同步採樣、保持、A/D轉換，變為數位訊號後，送入DSP晶片，信息數據由DSP的並行數據輸出接口送到FPGA的數據輸入口，再由FPGA將數據送到4G通信模塊，為與遠方調度端的工控機通訊做好準備；工控機接收電流、電壓、功率、溫度、溼度、噪聲信息數據，並通過4G通信網絡傳輸到4G通信模塊，然後由4G模塊將數據送到FPGA，由FPGA將數據送至充電樁控制裝置。
[0012]本實用新型有益效果。
[0013]本實用新型DSP微處理器和FPGA數據計算晶片相結合，提高了數據採集準確性和全面性，提高數據採集速度和精度。本實用新型通過配電網內充電樁間的控制，有效避免了充電樁對電網產生的衝擊，大大提高充電樁充電效率，降低了充電成本，提高了配電網和充電樁可靠性；實現了以較高精度和較短響應時間的優勢對配電網中的充電樁進行控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。本實用新型保護範圍不僅局限於以下內容的表述。
[0015]圖1是本實用新型電路原理框圖。
[0016]圖2是本實用新型電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖所示，一種戶外電動汽車充電樁協調同步裝置，其特徵在於:包括充電樁現場側終端和配網調度側計算中心端；所述的充電樁現場側終端包括傳感器、A/D模數轉換器、DSP微處理器、FPGA數據計算晶片和4G通信模塊，所述配網調度側計算中心端包括工控機和4G通信模塊，所述傳感器的輸出端與A/D模數轉換器輸入端相連，A/D模數轉換器的輸出端與DSP微處理器的輸入端相連，DSP微處理器的輸出端與FPGA數據計算晶片的輸入端相連，FPGA數據計算晶片的輸出端與充電樁充電參數設置接口和4G通信模塊的輸入端相連。
[0018]上述傳感器選用DHC03B型電流互感器、DH51D6V0.4B型電壓互感器、HE-200紅外溫度傳感器、STYB3100111A50型溼度傳感器和CRY2110型噪聲傳感器。
[0019]上述A/D模數轉換器選用TLC2543 A/D轉換晶片。
[0020]上述DSP微處理器選用TMS320F2812晶片。
[0021 ] 上述FPGA數據計算晶片選用EPM7064SLC44晶片。
[0022]上述4G通信模塊為ME3760型號LTE模塊。
[0023]電流互感器、電壓互感器、功率變送器、溫度傳感器、溼度傳感器、噪聲傳感器輸出端分別經過信號轉換電路後連接到A/D轉換器TLC2543的輸入端AIN0-AIN4，如圖2所示，A/D轉換器TLC2543的輸出端E0C、I/O、IN、OUT、CS分別連接到DSP晶片TMS320F2812的XA1-XA5 引腳，TMS320F2812 的 XD0-XD7 引腳分別與 FPGA 晶片 EPM7064SLC44 的 1017-1021、1024-1026引腳，FPGA晶片EPM7064SLC44的1040、1041充電樁控制裝置相連，FPGA晶片EPM7064SLC44的104引腳與4G通信模塊ME3760的DATA端相連，4G通信模塊的ATNl端通過天線將數據傳送到遠方調度終端的UN0-3072系列Pentium M嵌入式工控機。
[0024]電流、電壓、功率、溫度、溼度、噪聲信息經過各傳感器，進行同步採樣、保持、A/D轉換，變為數位訊號後，送入DSP晶片，信息數據由DSP的並行數據輸出接口送到FPGA的數據輸入口，再由FPGA將數據送到4G通信模塊，為與遠方調度端的工控機通訊做好準備；工控機接收電流、電壓、功率、溫度、溼度、噪聲信息數據，並通過4G通信網絡傳輸到4G通信模塊，然後由4G模塊將數據送到FPGA，由FPGA將數據送至充電樁控制裝置。
[0025]可以理解的是，以上關於本實用新型的具體描述，僅用於說明本實用新型而並非受限於本實用新型實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種戶外電動汽車充電樁協調同步裝置，其特徵在於包括充電樁現場側終端和配網調度側計算中心端；所述的充電樁現場側終端包括傳感器、A/D模數轉換器、DSP微處理器、FPGA數據計算晶片和第一 4G通信模塊，所述配網調度側計算中心端包括工控機和第二 4G通信模塊，所述傳感器的輸出端與A/D模數轉換器輸入端相連，A/D模數轉換器的輸出端與DSP微處理器的輸入端相連，DSP微處理器的輸出端與FPGA數據計算晶片的輸入端相連，FPGA數據計算晶片的輸出端與充電樁充電參數設置接口和第一 4G通信模塊的輸入端相連；工控機信息傳輸埠與第二 4G通信模塊信息傳輸埠相連； 所述傳感器包括電流互感器、電壓互感器、功率變送器、溫度傳感器、溼度傳感器、噪聲傳感器，電流互感器輸出埠、電壓互感器輸出埠、功率變送器輸出埠、溫度傳感器輸出埠、溼度傳感器輸出埠、噪聲傳感器輸出埠分別與A/D模數轉換器的輸入埠相連。
2.根據權利要求1所述一種戶外電動汽車充電樁協調同步裝置，其特徵在於所述傳感器選用DHC03B型電流互感器、DH51D6V0.4B型電壓互感器、HE-200紅外溫度傳感器、STYB3100111A50型溼度傳感器和CRY2110型噪聲傳感器。
3.根據權利要求2所述一種戶外電動汽車充電樁協調同步裝置，其特徵在於所述A/D模數轉換器採用TLC2543串行A/D轉換器，4G通信傳輸單元採用ME3760型號的LTE模塊，DSP微處理器選用TMS320F2812晶片，FPGA數據計算晶片選用EPM7064SLC44晶片； 電流互感器、電壓互感器、功率變送器、溫度傳感器、溼度傳感器、噪聲傳感器輸出端分別經過信號轉換電路後連接到A/D轉換器TLC2543的輸入端AIN0-AIN5，A/D轉換器TLC2543 的輸出端 EOC、I/O、IN、OUT、CS 分別連接到 DSP 晶片 TMS320F2812 的 XA1-XA5 引腳，TMS320F2812 的 XD0-XD7 引腳分別與 FPGA 晶片 EPM7064SLC44 的 Ι017_Ι021、Ι024_Ι026弓丨腳相連，FPGA晶片EPM7064SLC44的1040、1041與充電樁電參數設置接口相連，FPGA晶片EPM7064SLC44的104引腳與4G通信模塊ΜΕ3760的DATA端相連，4G通信模塊的ATNl端通過天線將數據傳送到配網調度側計算中心端的UN0-3072系列Pentium M嵌入式工控機。
4.根據權利要求3所述一種戶外電動汽車充電樁協調同步裝置，其特徵在於所述信號轉換電路採用TLC4501晶片。
5.根據權利要求4所述一種戶外電動汽車充電樁協調同步裝置，其特徵在於所述4G通信模塊ME3760的XCLKl腳分別與1600MHz晶體振蕩器一端、電阻R24 —端、電容C45 —端相連，電阻R24另一端分別與1600MHz晶體振蕩器另一端、ME3760的XCLK2腳、電容C44 一端相連，電容C45另一端分別與ME3760的VSS腳、電容C44另一端、地相連。
【文檔編號】H02J7/00GK203942321SQ201420395093
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年7月17日
【發明者】齊偉夫, 王海波, 潘泳超, 丁木, 孫佳琪, 趙碩 申請人:國家電網公司, 國網遼寧省電力有限公司瀋陽供電公司