電動汽車充電站的監控系統方案

　　3 監控系統功能設計

　　充電站監控系統的核心功能是充電監控功能，即對充電機和充電電池的各種工作狀態的監控。此外，還包括一些輔助功能以增強系統穩健性和智能化管理。

　　3.1 數據采集功能

　　系統采集充電機工作狀態（充電模式）、溫度、電壓（輸出電壓，直流母線電壓）、電流（輸出電流，直流母線電流）、功率和故障信號（輸入電壓過壓，輸入電壓欠壓，輸入電流過流，輸出電壓過壓，輸出電流過流，模塊溫度過高，輸入缺相，通信中斷，風扇故障等）；采集電池組的溫度、soc、端電壓、端電流、電池連接狀態和電池故障信號（包括單體電池工作參數，如正常工作電壓，溫度，容量，能量，電池電壓上限、下限報警限制，溫度報警上限，最大充電電流及電流報警上限，電壓互差最大報警上限，充電次數，電池健康指數）；采集充電站配電系統監控上傳的開關狀態、保護信號、電壓電流、有功功率、無功功率和功率因數。

　　3.2 控制調節功能

　　監控系統能向充電機下發控制指令，遙控充電機啟停、校時、緊急停機、遠方設定充電參數，控制配電系統斷路器及開關的分合。

　　3.3 數據處理和存儲功能

　　監控系統根據充電站內的數據性質、重要性進行分類存儲，當數據量大時，可以根據預定策略保證重要信息的實時傳送；提供對充電機和電池組遙測、遙信、報警事件等實時數據和歷史數據的集中存儲和查詢功能；此外，系統具備操作記錄、系統故障記錄、充電運行參數異常記錄和電池組參數異常記錄功能。

　4 充電站監控系統實現

　　4.1 gps時鐘系統

　　該系統選用上海瑞呈有限公司的k806-d衛星同步時鐘，該時鐘除了配有通用串口外，還提供2路網絡對時信號，系統自保持能力強（優于0.6us/min），支持多種操作系統及基于ntp協議的路由器、交換機、智能控制器等網絡設備，支持電源中斷、gps失步干接點信號告警，工作穩定，操作簡便。在充電站監控系統中，gps時鐘授時采用的時間格式如圖2所示。

圖2 gps時鐘授時的時間格式

　　4.2 通訊控制器

　　充電機傳送數據使用的是can總線，它不提供can總線信號和以太網信號之間的轉換，而上層監控計算機采用工業以太網通信，因此在監控計算機和待監控充電機之間使用通信控制器來完成這中轉換。該控制器其主要包括硬件平臺設計和軟件系統設計。