计量装置用于实现单次充电操作的消费电能计量,考虑到系统分时段多费率计费的需求,选用了智能电表。工作时,电表可通过RS 485接口向中央控制模块发送消费电能、瞬时/平均电压及电流数据。
交流接触器位于电动汽车专用充电插座一侧,当充电电缆准确连接后,用户可通过中央管理模块发送驱动信号闭合接触器,向车载充电机输出交流电能。
2.2 交流输出控制模块
交流输出控制模块主要由电动汽车充电专用电气接口及控制导引电路组成,硬件框图如图3所示。
系统自检时,闭合开关S1,脉冲信号传输至电压监测点,表示充电桩准备完毕,可以进行充电。当电动汽车充电电缆与充电桩供电插座可靠连接后,控制导引电路闭环,R1和R2阻值相同,检测点正电压减半则表示连接正确。充电桩通过输出PWM信号将当前能提供的最大连续额定电流值告知车载充电机(约定可用的线电流和PWM信号占空比成线性比例关系)。
3 、中央管理模块设计
中央管理模块的硬件结构如图4所示,主要由嵌入式微处理器、LCD显示屏、键盘、导引灯、喇叭、射频卡读写装置、存储器及一些通信与控制接口组成。
系统采用了基于ARM Cortex-M3内核的嵌入式微处理器作为主控芯片,ARM Cortex-M3处理器是行业领先的32位处理器,适用于具有高确定性的实时应用,能提供出色的计算性能和对事件的卓越系统响应,同时可以适应低动态和静态功率的系统需求。选用的芯片系统时钟设置为96 MHz,可以满足交流充电桩的控制需求。