RN8208G芯片的電動車智能計費(fèi)充電器設(shè)計

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 RN8208G芯片的電動車智能計費(fèi)充電器設(shè)計 引言 隨著我國環(huán)保意識的增強(qiáng)，城市污染和能源危機(jī)的加重電動車受到廣泛的關(guān)注。據(jù)調(diào)查目前國內(nèi)電動車使用量仍有繼續(xù)增長的趨勢，隨著電動車數(shù)量的增多，電動車的充電也是一個問題。小區(qū)電動車充電大多數(shù)采用投幣式和時間計費(fèi)方式這樣計費(fèi)方式使電動車用戶充電費(fèi)用過多，收費(fèi)不合理，給電動車用戶增加了額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。該裝置為了消除收費(fèi)不合理情況，選取用戶使用電量來開展收費(fèi)的方法，使收費(fèi)合理，能通過SPI協(xié)議與計算機(jī)聯(lián)系將電量，電費(fèi)，充電電壓，電流等數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)內(nèi)開展儲存，分析可以很好的開展遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，節(jié)省大量人力。 1、系統(tǒng)總體

2、框圖 該裝置由電量采集模塊、A/D裝換模塊、單片機(jī)系統(tǒng)、儲存模塊、顯示模塊、支付模塊和充電模塊組成。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示，通過RN8208G單相電量計量芯片模塊將用戶所用電量采集后通過A/D裝換模塊將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部的程序算法將收費(fèi)方式按照電量開展收費(fèi)。電量使用情況可以儲存在TF卡中長時間保存，可以供單片機(jī)讀取，將電量使用情況和終電費(fèi)送到數(shù)碼管中顯示出來。用戶可以通過IC卡和投幣開展支付。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。 圖1系統(tǒng)總體框圖 2、系統(tǒng)設(shè)計 2.1、硬件設(shè)計 根據(jù)上述總體設(shè)計模型分析，開展智能充電樁嵌入式控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，基于嵌入式技術(shù)開展智能充電樁嵌入式控制系統(tǒng)的

3、硬件的模塊化設(shè)計，系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計主要包括了電量采集計量模塊設(shè)計、支付模塊設(shè)計等，對其分別描述如下： （1）該裝置的電量采集計量模塊主要開展電量的采集、計算、傳輸?shù)淖饔?。該模塊具有全數(shù)字的增益、相位和當(dāng)外部噪聲（如PCB噪聲，變壓器噪聲等）較大，積分所得的能量影響到小信號精度時提高小信號有功精度的offset校正。極大的消除了電路內(nèi)部干擾，提高了計量的精度。該模塊能夠開展SPI和USART通信，只需要控制RN8082G單相電量計量芯片的IS引腳的高低電平開展轉(zhuǎn)換，可以方便與主控單片機(jī)開展通信。其內(nèi)部具有電源監(jiān)控電路可以保證斷電和上電時芯片可靠工作。該電量采集計量模塊的工作電路如圖2所示。 圖

4、2 電量采集計量模塊的工作電路 （2）該裝置的支付模塊主要作用是開展電費(fèi)的的支付，以及將支付后的信息傳遞給單片機(jī)。該模塊只需要簡單的操作就可以完成對IC卡的全部操作，具有默認(rèn)尋卡方式，當(dāng)卡片進(jìn)入天線時，LED出現(xiàn)低電平，上位機(jī)可以直接通過尋卡指令讀取卡片序列號，通信采用硬件簡單，資源消耗少的SPI通信，極大的提高了度，降低了讀卡失誤率。用戶刷卡信息直接通過單片機(jī)和上位機(jī)傳到PC里保存，便于核對信息。該支付模電路圖如圖3所示。 圖3 支付模塊電路圖 該裝置的充電模塊充電電路主要是對電動車蓄電池開展充電。次級繞組接D1、D2、D3和D5構(gòu)成二次整流電路，470UF的電解電容C8電容濾波電容。R23

5、為蓄電池實際電壓的采樣電路，采樣蓄電池電壓的1/12。蓄電池的負(fù)極經(jīng)0.1的采樣電阻接到地上構(gòu)成電流采樣電路。次級繞組的中間接線端經(jīng)二極管D3、限流電阻R2、12V穩(wěn)壓管ZD1、電解電容和瓷片電容組成12V穩(wěn)壓電路為散熱風(fēng)扇提供電源。該充電模塊充電電路圖如圖4所示。 圖4 充電模塊充電電路圖 2.2、軟件設(shè)計 該系統(tǒng)軟件有用戶是否確認(rèn)、有無錯賬記錄、連接是否確認(rèn)、充電模式是否確認(rèn)、是否加電、是否充電結(jié)束、是否充電結(jié)算等軟件和人工判斷。其功能是充電模式設(shè)置能充電結(jié)束顯示充電消耗電量，便于用戶核對充電費(fèi)用5。此軟件系統(tǒng)結(jié)合硬件系統(tǒng)可以到達(dá)省時、省電、高效、安全可靠的目的，為用戶提供良好的使用環(huán)境，

6、也解決了用戶采用電量計費(fèi)的目的，大大節(jié)省用戶的充電費(fèi)用，使收費(fèi)更加合理。對其分別描述如下： （1）用戶是否確認(rèn)的判斷為了防止用戶因誤操作使電動車進(jìn)入充電模式。有無錯賬記錄判斷為了防止充電樁充電過程中出現(xiàn)計費(fèi)錯誤，給用戶造成損失。連接是否確認(rèn)判斷為了檢測插頭是否固定好或者插頭是否連接，提高使用安全性和可靠性。其軟件設(shè)計如圖5所示。 圖5 軟件設(shè)計圖 （2）充電模式是否確認(rèn)判斷為了保證在不同的充電時段內(nèi)充電樁輸出電壓等不同，保證了充電省時、省電、高效。是否上電判斷為了確保充電過程中上電時間準(zhǔn)確，防止電動車出現(xiàn)過充現(xiàn)象，延長電動車電池的使用壽命。其軟件設(shè)計圖如圖6所示。 圖6 軟件設(shè)計圖 （3）是否充電結(jié)算判斷為了核對是否充電結(jié)算存在錯誤，如果存在錯誤，用戶可以不開展充電結(jié)算，待數(shù)據(jù)正常