การออกแบบระบบแท่นชาร์จ DC แบบปืนคู่

บทความข่าวนี้กล่าวถึงโครงสร้างทางไฟฟ้าของ...แท่นชาร์จ DC แบบปืนคู่อธิบายหลักการทำงานของปืนเดี่ยวและแท่นชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าแบบปืนคู่และเสนอแนวทางกลยุทธ์การควบคุมเอาต์พุตสำหรับการปรับสมดุลและการชาร์จแบบสลับของแท่นชาร์จปืนคู่.

เพื่อปรับปรุงความชาญฉลาดและการตอบสนองแบบเรียลไทม์ของการควบคุมการชาร์จ บทความนี้ยังกล่าวถึงแผนการออกแบบระบบควบคุมแท่นชาร์จโดยใช้ชิปควบคุมหลัก STM32F407 ที่มีแกนประมวลผล Cortex M4 และระบบปฏิบัติการ FreeRTOS แบบฝังตัว

การออกแบบโครงสร้างทางไฟฟ้าโดยรวมของกองประจุ

การออกแบบสถาปัตยกรรม

รุ่นใหม่นี้เป็นการออกแบบปืนคู่เครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า DCประกอบด้วยตัวควบคุมหลัก โมดูลพลังงาน จอแสดงผลส่วนต่อประสานระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร เครื่องอ่านบัตร IC และมิเตอร์วัดพลังงานอัจฉริยะคอนแทคเตอร์ AC, คอนแทคเตอร์ DCรวมถึงเบรกเกอร์วงจร ตัวป้องกันไฟกระชาก และแหล่งจ่ายไฟ DC 12V สองตัว แผนผังวงจรไฟฟ้าโดยรวมของแท่นชาร์จแสดงอยู่ด้านล่าง การออกแบบการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าKระหว่างแท่นชาร์จและปืน A และ B เป็นไปตามมาตรฐานแห่งชาติสำหรับอินเทอร์เฟซการชาร์จ DC ของอุปกรณ์ชาร์จแบบนำไฟฟ้าสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า

หลักการทำงาน

แท่นชาร์จเป็นแบบปืนคู่สถานีชาร์จ DCโดยใช้โมดูลพลังงาน 10 โมดูลที่เชื่อมต่อแบบขนาน ออกแบบมาพร้อมโหมดควบคุมการชาร์จสองโหมด ได้แก่ การชาร์จแบบปรับสมดุล และการชาร์จแบบเหลื่อมเวลา

การชาร์จแบบปรับสมดุล: ปืนทั้ง A และ B จะชาร์จพร้อมกัน โดยแต่ละปืนจะชาร์จโมดูลพลังงานได้สูงสุด 5 โมดูล

การชาร์จแบบสลับ: เมื่อมีปืนใช้งานเพียงกระบอกเดียว จะสามารถชาร์จโมดูลพลังงานได้สูงสุด 10 โมดูล

โมดูลจ่ายไฟรับไฟกระแสสลับสามเฟส โดยเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก มิเตอร์วัดพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส และคอนแทคเตอร์กระแสสลับ โมดูลจ่ายไฟจะจ่ายไฟกระแสตรง นอกจากนี้ยังมีปุ่มหยุดฉุกเฉินอยู่ที่ด้านอินพุต เพื่อป้องกันกรณีฉุกเฉินโดยการตัดไฟสามเฟสที่เข้ามา ตัวควบคุมหลักสื่อสารกับโมดูลจ่ายไฟผ่านทางบัส CAN เพื่อแลกเปลี่ยนคำสั่งควบคุมเอาต์พุต และโมดูลจ่ายไฟก็เชื่อมต่อกันผ่านทางบัส CAN เช่นกัน สถานีนี้มีแหล่งจ่ายไฟกระแสตรง 12V สองชุด ชุดหนึ่งเชื่อมต่อกับขา A+ และ A- ของปืนชาร์จเพื่อจ่ายไฟเสริมแรงดันต่ำให้กับรถยนต์ไฟฟ้า และอีกชุดหนึ่งจ่ายไฟให้กับจอแสดงผลส่วนติดต่อผู้ใช้

การออกแบบระบบควบคุมหลัก

ก. แผนภาพบล็อกการทำงานของระบบ

แผนภาพบล็อกของระบบควบคุมหลักแสดงอยู่ด้านล่าง ชิปควบคุมหลักของระบบคือ STM32F407ZGT6 ซึ่งมีอินเทอร์เฟซอุปกรณ์ต่อพ่วงที่หลากหลาย เช่น CAN 2 ช่อง, USART 4 ​​ช่อง, UART 2 ช่อง, อินเทอร์เฟซอีเธอร์เน็ต 1 ช่อง เป็นต้น ซึ่งตรงตามข้อกำหนดอินเทอร์เฟซพื้นฐานของระบบควบคุมแท่นชาร์จเพื่อควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ เช่น โมดูลพลังงาน มิเตอร์อัจฉริยะ เครื่องอ่านบัตร IC และหน้าจอสัมผัส

ข. การออกแบบวงจรฮาร์ดแวร์ระบบควบคุมหลัก

ซึ่งรวมถึงการออกแบบวงจรเชื่อมต่อบัสสำหรับ RS232, RS485 และ CAN

การออกแบบอินเทอร์เฟซ RS232

การออกแบบอินเทอร์เฟซ RS485

การออกแบบอินเทอร์เฟซ CAN

—จบ—