电动汽车直流充电桩控制主板说明书样本.doc

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电动汽车直流充电桩
MB3C6M1充电桩控制主板对外接口说明书

深圳市英可瑞科技开发有限公司

MB3C6M1电动汽车直流充电桩控制主板说明书

版本:
V3.00

日期:
-9-2

深圳市英可瑞科技开发有限公司
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目 录

1. MB3C6M1主板框图 4
2. MB3C6M1主板功能描述 4
3. MB3C6M1板外形结构示意图 5
4. 对外接口描述 5
4.1. 电源端口 5
4.2. 后台串口通信端口 5
4.3. 系统内部RS485接口 6
4.4. CAN接口 6
4.5. 开关量输入接口 6
4.6. BMS供电控制 7
4.7. 充电高压继电器控制 7
4.8. 充电枪连接CCS检测及指示灯控制 7
4.8.1. 普通LED指示灯方案 8
4.8.2. 三基色指示灯条 8
4.9. 读卡器接口 9
4.9.1. 读卡器接口定义 9
4.9.2. 读卡器供电选择 9
4.10. 显示屏 10
4.10.1. 主板显示屏接口定义 10
4.10.2. 显示屏外形尺寸 10
4.11. 温度传感器接口 10
4.12. 以太网接口 11
5. 操作界面 11

1. MB3C6M1主板框图

MB3C6M1主板的CPU采用的是NXP LPC1778FBD144, Cortex-M3内核, 采用RTX嵌入式操作系统, 集成有512K FLASH,96K片上RAM, 外扩128K RAM,主板集成4个CAN接口, 4个串口, 1个以太网接口, 1个RTC, 2个直流充电枪连接检测接口及相应的充电控制状态指示灯。

2. MB3C6M1主板功能描述

² 主板完成与BMS的充电交互, 并将充电需求发送到充电机, 控制充电机的充电状态, 收集充电机运行数据, 异常状态下自动停机;
² 与BMS通信满足《GBT 27930- 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》标准要求;
² 主板作为直流电动汽车充电桩控制主板, 可带2个独立的充电枪, 检测及控制每个充电枪独立工作;
² 完成人机交互过程;
² 完成刷卡计费过程;
² 记录每次充电数据, 最多可记录1000条充电数据;

3. MB3C6M1板外形结构示意图
外形尺寸为190mm(长) ×115.0mm(宽)×30.0mm(高), 要求结构距离元器件的顶端最少有5mm的间距, 以保证产品的安规距离。

4. 对外接口描述
4.1. 电源端口

连接器位号
序号
引脚信号定义
功能简要描述
J8
1
L
220v交流电输入, 功耗≤20W
2
N
3
PE
接大地

4.2. 后台串口通信端口

连接器位号
序号
引脚信号定义
功能简要描述
J23
1
FGND
后台电平地
2
RXD
接收数据
3
TXD
发送数据
4
CTS
清除发送
5
RTS
请求发送
6
+8V
供GPRS模块供电, 最大100mA
7
485A
后台RS485接口, 要求用屏蔽线
8
485B

后台接口有RS232与RS485, 只可用其中任一个接口。

4.3. 系统内部RS485接口
连接器位号
序号
引脚信号定义
功能简要描述
J18
1
485A
内部RS485接口, 要求用屏蔽线
2
485B

4.4. CAN接口

连接器位号
序号
引脚信号定义
功能简要描述
J18
3
CAN0_H
与充电机通信, 要求采用屏蔽线
4
CAN0_L
5
CAN1_H
与1#BMS通信, 要求采用屏蔽线
6
CAN1_L
7
CAN2_H
后台CAN接口, 要求采用屏蔽线
8
CAN2_L
9
CAN3_H
与2#BMS通信, 要求采用屏蔽线
10
CAN3_L

CAN接口对导线电阻有要求, 总的导线电阻一般要求不大于20欧姆, 所对对于通信距离远的方案, 要求CAN导线用线径大一些, 满足通信的要求。
板上的CAN1与CAN3接口, 固定接有120R的CAN网络匹配电阻;
CAN0与CAN2接口, 网络匹配电阻经过板上跳针来选择, CAN0是经过J21的跳针来选择, 跳针跳到1, 2脚上, 表示CAN0主板投入120R电阻, 如跳针跳到2, 3脚, 则表示主板没有120R匹配电阻。同样, J12用于设置CAN2是否接入匹配电阻。

4.5. 开关量输入接口

连接器位号
序号
引脚信号定义
功能简要描述
J7
1
KGND
开关量测量公共端
2
K1
防雷器故障, 常开点输入
3
K2
急停开关状态, 常开点输入
4
K3
充电枪1高压接触器状态输入
5
K4
电池熔断器1故障, 常开点输入
6
K5
电池熔断器2故障, 常开点输入
7
K6
充电枪2高压接触器状态输入
8
K7
备用
9
K8
备用

4.6. BMS供电控制

连接器位号
序号
功能简要描述
J11
1
1#BMS供电控制开关
2
3
2#BMS供电控制开关
4

BMS供电开关控制板上采用继电器, 继电器负载容量为20A/24VDC。正常停充状态下, 继电器为断开状态, 在启动充电后, 对应的继电器为闭合状态。
下图为1#BMS供电控制示意图。

4.7. 充电高压继电器控制

连接器位号
序号
功能简要描述
J20
1
1#充电高压接触器控制开关
2
3
2#充电高压接触器控制开关
4

充电高压继电器控制在板上为2对继电器信号输出, 继电器负载容量为3A/30VDC,用于控制充电高压接触器, 在停允状态下, 继电器为断开状态, 启动充电后, 相应的继电器会闭合。将本控制信号串入高压接触器控制线圈回路, 即可控制高压接触器闭合状态。

4.8. 充电枪连接CCS检测及指示灯控制

连接器位号
序号
引脚信号定义
功能简要描述
J17
1
CCS1
充电枪1 CCS
2
CCS2
充电枪2 CCS
3
CHARGE-LED1
充电枪1充电状态LED指示
4
CHARGE-LED2
充电枪2充电状态LED指示
5
LOCK-GUN1
充电枪1枪锁
6
LOCK-GUN2
充电枪1枪锁
7
G-CCS
CCS检测地, 接PE
8
+12V
给充电LED灯、 充电枪锁供电

控制板的充电指示灯有2个方案, 分别为接普通LED指示灯及三基色指示灯条, 可在界面设置。
4.8.1. 普通LED指示灯方案
工作电源指示灯直接接在+12V与G-CCS间, 上电后电源指示灯一直点亮;
充电指示灯用CHARGE-LED1来控制, 接线示意图如下所示。充电状态指示有停充、 与车CCS连接上、 正在充电3个状态。在停充状态下, 相应的LED指示灯熄灭; 与CCS连接过连接上, 则相应的LED指示灯点亮; 进入充电阶段后, 相应的LED指示灯以1Hz频率闪烁。

CHARGE-LED、 LOCK-GUN输出结构为OC门输出, 下图是指示灯1的连接示意图。
要求采用12V直流供电指示灯, IP等级为IP65。

4.8.2. 三基色指示灯条
采用三基色指示灯条, 需配置MB3C6D1指示灯条板, 其由三基色的LED灯组成, 能够显示多种颜色。
4.8.2.1. 灯条尺寸图

4.8.2.2. 指示灯条引脚定义
连接器位号
序号
引脚信号定义
与MB3C6M1 J17接线
J1
1
CCS_+12V
J17.8
2
S_RED_CTR
J17.3
3
S_GREEN_CTR
J17.5
4
空

5
空

4.8.2.3. 指示灯条显示效果定义

序号
灯条显示效果
定义
1
绿灯常亮
正常待机
2
黄灯常亮
充电机有故障待机, 但能够启动充电
3
红灯常亮
充电机故障, 不能够启动充电
4
绿灯闪, 1S闪2次
CCS连接上
5
绿灯闪, 1S闪1次
正在充电

4.9. 读卡器接口
4.9.1. 读卡器接口定义
连接器位号
序号
引脚信号定义
功能简要描述
J5
1
TXD
发送数据
2
RXD
接收数据
3
GND
供电地
4
+12V
读卡器供电, 默认是12V供电, 可经过跳针选择5V供电
读卡器采用RS232接口, 主板提供12V供电。采用非接触式射频卡, 操作距离0~1cm。
请注意读卡器采用M2螺钉固定。
读卡器要求不可用金属挡住其天线, 要求天线【下图黑色框为天线】四周4cm内不可有金属屏蔽, 否则有可能读不到卡或读卡效果差, 要求天线朝向操作者方向。

4.9.2. 读卡器供电选择
读卡器供电有1个跳针, 可选择12V供电或是5V供电, 跳针位号为J13,硬件PCB板本为3.0以上才有此功能, 在此之前版本固定为12V供电。跳针设为1、 2脚表示读卡器12V供电; 设为2, 3脚表示5V供电, 出厂默认设置为12V供电。在板上有12V+与5V+丝印标识, 如下图所示:

4.10. 显示屏
4.10.1. 主板显示屏接口定义
连接器位号
序号
引脚信号定义
功能简要描述
J6
1
TXD
发送数据
2
RXD
接收数据
3
GND
供电地
4
+12V
显示屏供电

显示屏采用RS232接口, 主板提供12V供电。显示屏为TFT彩色串口显示屏, 尺寸为7’触摸屏, 分辨率为800×480。
要求配线时, 要求主板的TXD发送引脚第1脚接显示屏的232_RX接收引脚, 主板的RXD第2脚接收引脚接显示屏的232_Tx发送引脚。
4.10.2. 显示屏外形尺寸

4.11. 温度传感器接口
连接器位号
序号
引脚信号定义
功能简要描述
J19
1
GND
温度传感器热敏电阻接口
2
TEMP-SENSON

4.12. 以太网接口
以太网接口为J2, 采用RJ45标准网络接口。

5. 操作界面
1. 当充电桩空闲状态下, 显示如图1界面时, 表示此时能够提供充电服务。

图1

2. 用户将充当电枪插好后, 点击”充电”按钮, 充电桩会进入如图2所示界面, 此时充电桩会核查充电枪的连接状态。

图2

3. 如果充电桩检测到充电枪未连接好, 将会显示如图3所示界面。

图3

此时, 点击”确定”按钮, 将回到初始状态。
如果充电桩检测到充电枪连接好了, 充电桩将进行充电准备工作, 在这个过程当中, 如果系统有绝缘检测功能, 则会进行绝缘检测, 界面进入如图4所示界面, 如果系统没有绝缘检测功能, 则直接跳过。

图4

4. 充电准备工作完成之后, 将进入如图5所示界面, 此时, 点击”退出”按钮, 将回到初始状态。

图5

而如果点击”开始充电”按钮, 将进入如图6所示界面。

图6

此时, 充电桩将检测加电卡。如果未检测到合法的加电卡, 将进入如图7所示界面, 此时, 如果要继续充电, 需联系工作人员处理。

图7

如果检测到合法加电卡, 将进入如图8所示界面。

图8

5. 图8所示界面中, 显示了当前加电卡的卡号和卡内的余额, 点击”确定”按钮, 将进入如图9所示界面。

图9

6. 图9所示界面提供了充电方式的选择。如果点击”自动充电”按钮, 将按自动充电方式进行充电, 该充电方式下, 系统将立即开始充电, 界面转入图10所示界面, 如果系统未出现故障, 也没有人为中止充电, 则将会在电池充满后自动停止充电。

图10

图9所示界面中, 如果点击”预约充电”按钮, 将进入图11所示界面。

图11

预约充电方式, 是预约24小时内的时间, 设置好预约时间的时和分后, 点击确定按钮, 界面转入图12所示界面。

图12

图12所示界面中, 点击”取消”按钮, 将回到初始状态。如果预约充电的时间到了, 系统将开始充电, 界面转入图10所示界面, 如果系统未出现故障, 也没有人为中止充电, 则将会在电池充满后自动停止充电。

7. 图10所示界面下, 如果点击”结算”按钮, 将进入图13所示界面。

图13

图13所示界面中, 点击”继续充电”按钮, 将回到图10所示界面, 并继续充电。如果点击”确定结算”按钮, 将进入图14所示界面。

图14

此时, 充电桩将停止充电, 充电停止后, 进入图15所示界面。

图15

图15界面下, 点击”确定”按钮, 将回到初始状态。

说明书版本记录表:

版本
更改内容
修订者
V3.0
增加版本记录表; 为了BMS最大供电可达到20A电流, PCB板升级为3.0, PCB板的J11由4位凤凰端子改为4位9.52的的栅形端子, J20移动位置到侧面, BMS供电继电器改为70A/12V继电器; 读卡器供电增加+12V供电或是5V供电跳针选择, 默认是12V供电; 【 -9-02】
刘文锋