基于PLC的电动汽车交流充电桩控制系统研究

文 章 编 号 ：ｌ Ｏ Ｏ ６—９ ７ ９ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ —０ ０ ３ ８ —０ ４ ；Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． １ ３ ３ ０ ６ ／ ｊ ． １ ０ ０ ６ —９ ７ ９ ８ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ ０ ７
基于 Ｐ Ｌ Ｃ的 电动 汽车 交 流 充 电桩 控 制 系统 研 究
充成 为 电动汽 车发 展 的主要 障碍 。要 推 动 电动汽 车 的迅 速发 展 ， 基 础设 施 建 设 必须 同步 开 展 。 电动 汽 车 的
能源 补充 形式 包 括直 流充 电桩 （ 站） 和交 流 充 电 桩 （ 站） 两 大 类ｎ ＿ ２ ］ 。直 流 充 电桩 实 现 了 电动 汽 车快 速充 电 ， 而交 流充 电桩 为 电动 汽车 提供 常规 充交 流 电 电源 ， 适 合 安装 在 大 型停 车场 、 住宅小区、 商场、 医 院等 场 所 ｌ ３ ］ ，
模 式 自动调 整 ， 基本 满足 设计 要求 。该 系统 实 现 了交 流 充 电桩 的充 电功 能 ， 为后 续 电动 汽 车直 流充 电桩 的设计 提 供 了理论 依据 。
关键 词 ：电动汽 车 ；交流 充 电桩 ； Ｐ Ｌ Ｃ；控制 系 统 ；充 电模式
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标 识 码 ： Ａ
袁 金 云 ，王 向东 ，王冬 青 ，王 海铭
（ １ ．青 岛大 学 自动 化工程 学院 ，山 东 青岛 ２ ６ ６ ０ ７ １ ； ２ ．中国海洋 大学工程学 院 ，山东 青 岛 ２ ６ ６ １ Ｏ Ｏ ）
摘 要 ：针对 现代 社会 对交 流充 电桩 的功能需 求 ， 本文以 Ａ Ｂ Ｂ公 司 的 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 器 为 核心 ，
源自文库
１ 交 流 充 电 桩 功 能 分 析
目前 ， 国内交 流充 电桩 生产 商还 没有 完全 统 一 的生 产标 准 ， 本 文根据 国家 标准 和 相关 企 业 标 准 ， 列 出
交流 充 电桩 的功 能要求 ， 主要包 括人 机交 互 、 刷 卡付 费 、 计量、 通讯 、 保护 控 制和 自检 等 。 １ ） 人机 交互 功 能 。交流 充 电桩应 显示 其相 关运 行 状态 ， 充 电模 式 、 计 费信 息 及 充 电 电量 等 ， 可 手 动 设
研 究很 少 ， 基于 此 ， 根 据 电 动 汽 车 充 电桩 的功 能 要 求 、 相关 标准和能 源供给方式＿ ＿ ９ ］ ， 本 文设 计 了一 款 基 于 ＡＢ Ｂ公 司 的可编程 逻 辑控 制 器 （ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍａ ｂ ｌ ｅ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ， Ｐ Ｌ Ｃ ） 交 流 充 电桩 控 制 系统 ， 解 决 了 电动 汽 车的充 电计 费 问题 ， 而且 具有 友好 的 人机 交互 界面 和 良好 的通 讯 能 力 ， 确 保 用 户操 作 简 便 安 全 ， 提 高 了 系统 的可靠 性 和稳 定性 。
人 提 出 了基 于 Ｄ Ｓ Ｐ的交流 充 电桩设 计方 案 ； 尹婷 婷［ ７ 设 计 且实 现 了基 于 Ｉ ｃ卡 的充 电桩 用 户 管理 系 统 ； 刘
玉梅 研 究 了基 于三菱 Ｐ Ｌ Ｃ技 术 的 电动汽 车交 流充 电 系统 。 以上 研究 目前 还处 于初 期发 展 阶段 ， 更 深入 的
置充 电参 数 ， 手动 控制 充 电桩 功能 ， 显示 画 面应 清晰 、 完整 、 易 操作 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ４ —１ ２—３ ０ ： 修 回 日期 ：２ ０ １ ５— ０ ３ —１ ６
作 者 简 介 ：袁金 云 （ １ ９ ９ ０一 ） ， 女， 山东 菏 泽 人 ， 硕士研究生 ， 主 要 研 究 方 向为 系 统 建 模 与 控 制 。
第 ３ Ｏ卷 第 ２期
２ ０ １ ５年 ６ 月
青 岛大 学 学 报 （ 工程 技术版 ） Ｊ Ｏ ＵＲ Ｎ Ａ Ｌ ＯＦ ＱＩ Ｎ Ｇ Ｄ Ａ Ｏ ＵＮ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ（ Ｅ＆Ｔ）
Ｖｏ Ｉ ． ３ Ｏ Ｎｏ ． ２
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ５
可 以安 全方便 地 为 电动汽 车充 电 。近年 来 ， 国 内外学 者对 充 电桩做 了一 些相 关研 究 ， 王涛 等人 Ｉ ４ 设 计 了基 于 ＡＲ Ｍ９处理 器 的交 流充 电桩 ； 张建 伟 等人［ ５ 设 计 了基 于低 功耗 芯 片 Ｓ ＴＭ３ ２的交 流 充 电桩 控 制 系统 ； 周 濠 等
随着人 类 对生 态环 境 的 日益 重视 ， 电动汽 车在 节 能 、 环保 和 清洁 等方 面 占据 明显 的优势 ， 因此 ， 越 来 越受
到人 们 的青 睐 。然 而 电动 汽车 与传 统汽 车相 比， 具 有 充 电时间 长 、 续 航能 力差 、 充 电不 方便 等缺 点 ， 使 能 源补
设计 了一款集 读 卡器 、 电表 、 打 印机 、 触 摸屏 及保 护装 置 的交 流 充 电桩 控制 系统 。通 过 Ｉ ｃ 卡读 卡 器和 实时 检测 Ｐ ＷＭ 模 块传 回的充 电接 口电 压数 值 ， 实现 费 用 控制 管 理 及 电动汽 车 是否 输 出电能 进 行 判 断 ， 同 时利 用 配 套 的编 程 软 件 Ｃ ｏ Ｄｅ Ｓ ｙ ｓ中 的梯 形 图语 言 编 程 方
法， 实现 充 电桩 充 电的 自动控 制功 能 ， 并对 充 电桩 系统 进 行 现场 测 试 。测 试 结 果 表 明 ， 该 系统有 效实 现 了人机 交互 、 刷 卡付 费 、 计量 、 通讯 、 保 护控 制 、 自检 等功 能 ， 系统触 摸屏 界 面
清晰、 操 作反 应 灵敏 ， 用 户可 以根 据需 要 自行选 择 充 电 模 式 ， 充 电时 间会 根据 选 择 的充 电