电动汽车交流充电桩防雷设计

　　引言
　　
　　国务院办公厅公布的《汽车产业调整和振兴规划》中提出，未来三年我国计划“形成5O万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量占乘用车销售总肇的5％左右”。中国已经开始在北京、上海等13座城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作，鼓励在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域推，使用节能与新能源汽车。目前国家己计划将节能与新能源示范推广试点城市由13个扩大到2O个。电动汽车交流充电桩是电动汽车的重要基础支撑系统，也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。
　　
　　国家电网提出将在国网范围内在27个省市(区)全面推进电动汽车充电站建设，拟建公用充电站75座、交流充电桩6209台以及部分电池更换站，交流充电桩是这些充电站的*的重要组成部分，发展前景十分广阔。
　　
　　1电动汽车交流充电桩系统构成、工作原理
　　
　　11硬件系统构成
　　
　　交流充电桩由桩体、电气主同路、控制模块、人机交互模块组成。
　　
　　i．I．i电气主回路
　　
　　I)电子式电能表：采用复费率电子式电能表，有功I．0、无功2．0，接接入式，带485口。
　　
　　2)防雷器：在充电桩进线端加装防雷器，防雷器带有信号输出回路，提供防雷器动作信号。
　　
　　3)漏电流保护器：选用的进线断路器自带漏电保护功能。
　　
　　4)充电控制开关：采用微型断路器配置操作机构，具有带负荷分断能力和过流保护能力。
　　
　　5)充电连接器：根据GB／T18487．卜2001描所述的A或B连接方式，充1U电缆及插头由电动汽车自备。
　　
　　i．1．2人机交互模块
　　
　　1)LCD显示、触摸屏或键盘、微型打印机、读卡器。
　　
　　2)功能：显示交流充电桩各状态下的相关信息。显示账务管理模块输出的相关信息。显示器字符清晰、完整，对比度高，依靠环境光源辨认。具有奁询功能，管理员可通过查询卡在操作界面查询相关信息。具有手动设置参数和实现手动控制的功能和界面。收据打印。
　　
　　非接触式CPU卡充电和结账消费。
　　
　　1．1．3控制模块
　　
　　自{研发控制器，采用主流32位微处理器，加嵌入式操作系统设计方案，保证数据转发、终端通信、数据管理等复杂功能要求；完成充电流程、账务流程、多方通信功能。
　　
　　1．1．4桩体
　　
　　1)结构要求
　　
　　安装方式：落地式、壁挂式。
　　
　　全封闭结构，密封性好，整体无外露锐角。表面涂覆色泽层均匀光洁，不起泡、不龟裂不脱落。外壳采用抗冲击力强、抗老化材质。
　　
　　防盗设计。
　　
　　人性化设计，适宜操作：光源和高度。
　　
　　建议尺寸范围：1450mm×350mm×270mm(高×宽×深)一落地式
　　
　　650mm×350mm×200mm(高×宽×深)壁挂式
　　
　　2)耐环境要求
　　
　　不低于IP32．(室内)或IP54(室外)。
　　
　　三防(防潮湿、防霉变、防盐雾)保护。防锈(防氧化)保护。电击防护(触电防护)。
　　
　　1．2工作过程原理
　　
　　充电桩采用读卡器刷卡操作方式为主流程，刷卡开始一充电计费一刷卡结账，完成用户充电过程，并结合操作画面，选择充电模式：按电量充、按金额充、按时间充、和自动充电四种方式进行充电，充电计费通过读取电子式电能表的电度数据，和充电电价，完成用户消费计算，并在用户刷卡结账时在用户卡中扣除。
　　
　　2软件设计
　　
　　上述方法，是通过软件来实现的，根据不同情况和特点，对每一部分采用不同的操作系统环境和编程语言。主要由HMI(触摸屏)软件、刷卡器操作软件、打印机输出软件、电度计量通信软件、通信软件组成。
　　
　　21HMI(触摸屏)软件。软件的编写和完成可分为三大部分：画研制作，触控文件制作，画面显示操作软件。
　　
　　2．1．1画面和触控文件制作。使用Photoshop$~作触控显示画面，然后使用I生产厂家提供的应用软件，制作触控文件，将画面和触控文件导入HMI。
　　
　　2．1．2画面显示操作软件。根据触控文件中按键编码，和画面调用流程编制应用程序。完成操作方式的选择和数据的输入。
　　
　　2．2刷卡器操作软件。刷卡器操作软件是程序的主要流程软件，完成充电过程。通过HMI操作，进入刷卡流程，读取卡号、卡余额，连接电缆、启动充电、存储电量、计算消费电量、结束充电、读取卡号、扣除消费额，断开电缆、返回画面。
　　
　　23打印机输出软件。打印机输出软件，输出用户消费小票，用于用户报销凭证。
　　
　　24电度计量通信软件。电度计量通信软件，读取电能表数据。
　　
　　25通信软件。通信软件，完成后台通信、BIdS通信。
　　
　　3总结
　　
　　充电桩的设计，主要依据为中华人民共和国能源行业标准《电动汽车交流充电桩技术条件》，并且不同厂家产品设计略有不同，主要差异在于桩体的造型和应用界面。
　　
　　参考文献：
　　
　　[I]中华人民共和国能源行业标准，《电动汽牟交流允电桩技术条件》
　　
　　NB／T33002—201O．
　　
　　[2]广东安迅防雷科技股份有限公司，《AM60A交流充电桩防雷器技术规格书》