Arduino EV J1772充电站的制作

步骤1：设置ARDUINO Shield

构建和ARDUINO原始屏蔽。

我使用了Adafruit的Shield。 http://www.adafruit.com/products/55

将2 x 8pin和2x 6pin针座连接到外部孔。

将2 x 5mm 2针座的位置连接到继电器和J1772 Pilot的原型板上，/p》

步骤2：状态LEDs

焊接通用阴极RGB LED到原型板和1 x 330欧姆电阻分别用于红色，绿色和蓝色。

将公共阴极接地。

焊接信号线：

红色-D5

蓝色-D8

绿色-D13

LED引线（Sparkfun的CC RGB LED）

蓝色-绿色-GND（最长引线）-红色

步骤3：继电器驱动器

2N2222A NPN晶体管连接到R11（330欧姆），然后连接到D8（也连接到LED蓝色），GND和继电器输出。

第4步：先导DC/DC转换器

J1772 Pilot需要一个从-12V摆动到+ 12V的1khz信号。 MicroPower Direct的D107E DC DC转换器将5VDC转换为正12V和负12V。转换器需要最小的消耗，因此在每个输出到地面之间都要增加一个2.4k电阻和一个1uf电容器。我连接了MPD D107E，使5V和GND引脚与原型板上的中心5V和接地轨对齐

步骤5：试运行放大器

用于飞行员的运算放大器是LF353，从最后一步开始由DC/DC转换器供电。正+ 12V输出连接到引脚8，负-12V连接到引脚4。具有2个100K（R8和R9）电阻的分压器连接到LF353的+ 5V Gnd和引脚2。引脚3或运算放大器连接到Protoshield上的ARDUINO D10。输出，引脚1连接到1％1k ohm电阻，然后连接到引导输出。

P6KE16CA双向TVS二极管也连接到引导输出，然后

不使用引脚5、6和7。

步骤6：先导电压测量

充电站和汽车与飞行员进行通讯。充电站必须读取电压才能正确响应。

1。将R5（56k）从5v焊接到Arduino Analog 1（A1）。

2。将R6（100k）从Gnd焊接到Arduino Analog 1（A1）。

3。将R7（200k）从先导输出焊接到Arduino Analog 1（A1）。

该电路通过提供一个分压器（R6和R7）将-12V缩小至-12V来工作。 R5提供了一个偏置来使电压保持正值，而Arduino不容忍模拟输入上的负电压。

步骤7：GFCI

接地故障直通（GFCI）是重要部分充电站。 GFCI通过测量电流输出与电流输入之间的差异来工作。如果存在差异，则电路会跳闸。标准GFCI在5mA时跳闸，但是电动汽车需要一个不太敏感的跳闸点。大多数商业EVSE使用20mA。

该电路通过使用CRMagnetics（CR8420-1000-G）的接地故障电流互感器（CT）来工作。发生故障时，CT会产生较小的电压。来自CT的小电压首先在第一级中放大，然后在第二级中与参考电压进行比较。如果放大的CT电压高于参考电压，则运算放大器会变高，并导致Arduino在Arduino引脚D2上注册一个中断。

1。在另一个原型屏蔽板上焊接8针插座。

2。焊接电源线，将引脚4至5v和引脚8接地3。将二极管1N4148焊接到运算放大器输出引脚3和5。

运算放大器输出A

4。 CT线圈的焊接头引脚。

5。将齐纳二极管焊接到插头。

6。将330欧姆电阻R17焊接到插头。 （可以更改此电阻器的值以更改GFCI跳变点）

7。将R16从CT线圈接头焊接到Opamp引脚2

8。 R17，以及一个从运算放大器引脚2到引脚1上的二极管的0.1uf电容器。运算放大器输出B

9。将R15（20k）焊接到Gnd，将R14（100k）焊接到5V，将电阻连接在一起，然后连接到Opamp引脚6。

10。将Opamp输出引脚7二极管连接到10K电阻，将Arduino Digital 2（D2）连接到Arduino，将电阻的另一端连接到Gnd。

步骤8：加载EVSE固件

使用Arduino IDE将“ Open EVSE”固件加载到Arduino板上。

步骤9：RGB LCD（可选） ）

如果Adruino和2个盾牌不高

根据adafruit网站上的指南进行组装。..

在Open EVSE代码中添加LCD代码。..

#include

#include

#define红色0x1

#define黄色0x3

#define绿色0x2

#define蓝色0x6t tlapsedTime;

void板上显示：Update（）

{

uint8_t curstate = g_EvseController.GetState（）;

int i;

if（g_EvseController.StateTransition（））{

switch（curstate）{

case EVSE_STATE_A：//未连接

lcd.setBacklight（GREEN）;

lcd.setCursor （0，0）;

lcd.print（“ EVSE Ready”）;

lcd.setCursor（13，0）;

lcd.print（（int）g_EvseController.GetCurrentCapacity（））;

lcd.print（“ A”）;

lcd.setCursor（0，1）;

lcd.print（“ Not Connected”）;

中断；

case EVSE_STATE_B：//已连接/不收费

lcd.setBacklight（黄色）;

lcd.setCursor（0，0）;

lcd.print（“ EVSE Ready”）;

lcd.setCursor（13，0）;

lcd.print（（int）g_EvseController.GetCurrentCapacity（））;

lcd.print（“ A”）;

lcd.setCursor（0，1）;

lcd.print（“正在等待EV“）;

中断;

情况EVSE_STATE_C：//正在充电

lcd.setBacklight（BLUE）;

lcd.setCursor（0，0）;

lcd.print（” Charging“ ）;

lcd.print（（int）g_EvseController.GetCurrentCapacity（））;

lcd.print（“ A”）;

break;

case EVSE_STATE_D：//需要通风口

lcd .setBacklight（RED）;

lcd.setCursor（0，0）;

lcd.print（“ EVSE Error”）;

lcd.setCursor（0，1）;

lcd.print（ “需要通风”）；

中断；

情况EVSE_STATE_DIODE_CHK_FAILED：

lcd.setBacklight（RED）;

lcd.setCursor（ 0，0）;

lcd.print（“ EVSE错误”）;

lcd.setCursor（0，1）;

lcd.print（“ DIODE CHK FAILED”）;

中断；

case EVSE_STATE_GFCI_FAULT：

lcd.setBacklight（RED）;

lcd.setCursor（0，0）;

lcd.print（“ EVSE Error”）;

lcd.setCursor（0，1 ）;

lcd.print（“ GFCI FAULT”）;

break;

}

}

if（curstate == EVSE_STATE_C）{

lcd.setCursor（0，1） ;

elapsedTime = now（）;

如果（hour（elapsedTime）《10）{

lcd.print（“ 0”）;

}

lcd.print（hour（elapsedTime） ）;

lcd.print（“：”）;

如果（分钟（经过的时间）《10）{

lcd.print（“ 0”）;

}

lcd.print（分钟（elapsedTime））;

lcd.print（“：”）;

如果（second（elapsedTime）《10）{

lcd.print（“ 0”）;

}

lcd.print（second（elapsedTime））;

lcd.print（“”）;

}

}

步骤10：测试

J1772 Pilot是1khz + 12V至-12V方波，电压定义状态，占空比定义可用的电流电动汽车EVSE设置占空比，而EV则增加了来自飞行员地面的电阻以改变电压。 EVSE读取电压并相应地更改状态。

状态先导电压EV电阻说明

状态A 12 N/A未连接

状态B 9 2.74k已连接

状态C 6882充电

状态D3 246需要通风状态E0不适用

状态F -12不适用EVSE错误

状态A -要测试状态A，请打开EVSE。 EVSE应该进入就绪状态。 LED应该亮绿色。

状态B -要测试状态B，请在EVSE供电的情况下，将电阻为2.74k Ohms的EV Simulator（或二极管和电阻器）连接起来。 EVSE应该进入EV已连接-EVSE就绪状态。 LED应该亮黄色。

状态C -要测试状态C，在EVSE供电的情况下，连接电阻为882欧姆的EV仿真器（或二极管和电阻器）。 EVSE应该进入EV已连接-EVSE就绪状态。 LED应该亮蓝色。

状态D-要测试状态D，请在EVSE供电的情况下，用246欧姆的电阻连接EV Simulator（或二极管和电阻器）。 EVSE应该转到所需的错误排放口。 LED应该亮红色。

状态E -要测试状态F，应断开EVSE的电源。 EVSE应该关闭，LED应该熄灭。

状态F -要测试状态F，在EVSE供电的情况下，将电阻为2.74k Ohms的EV仿真器（只是一个电阻器）连接起来。 EVSE应该转到错误二极管检查失败。 LED应该亮红色。

频率-飞行员的频率应该为1kHz（1000Hz）。可接受的J1772公差为980-1020Hz。通过在状态C“充电模式”下连接EV仿真器（或二极管和882欧姆电阻）来测试频率。从飞行员到EVSE地面连接万用表或示波器。

飞行员占空比-飞行员占空比取决于EVSE的最大电流设置。通过在状态C（充电模式）下连接EV仿真器来测试占空比。将示波器从飞行员连接到EVSE地面。占空比应与下图匹配。

上到51A安培=占空比x 0.6占空比=安培/0.6

51-80A安培=（占空比-64）2.5

占空比最大电流《3》 《3》误差《3》-7 ％Digimatic Com Required

10％6A

20％12A

30％18A 《40》 24％24A 《50》 30A 《60》 36％《70》 42％42A 《80》 ％48A

86％55A

88％60A

90％65A 《92》 92％70A

94％75A 《96》 80％

步骤11：高电压

Arduino EVSE可以从6安培到80安培的任何J1772速率充电。我选择使用240V 30A J1772电缆以及30A继电器和L6-30扭锁插头。日产Leaf的最大充电速率为16 Amps，因此有足够的余量。

警告-如果您不合格，请不要使用240V电源。..

1。 L6-30剥去大约6英寸的外部绝缘层，露出热线（黑色），中性线/热线2（白色或红色）和接地线（绿色）。将每根线剥开并焊接或压接继电器的热线和中性线上的适当连接器。 （可选）如果需要为Ardrinos电源供电，请添加第二组电线。

2。通过去除约6英寸的外部绝缘层（露出4或5根电线）来准备J1772插头。如果存在用于接近的第五根导线，只需将其折叠并收缩包裹在其上，这样它就不会在充电站不需要的任何地方短路。剥去大约4根电线中的1/2英寸的火线（黑色），中性线/火线2（白色或红色），地线（绿色）和导向线（我的电缆上为橙色，但有些是蓝色的）。在火线和零线上进行继电器。

3。将所有接地线绑在一起。

4。将J1772电缆的火线和零线穿过电流互感器，然后将电线连接至继电器。

5。连接电源。注意电源必须是12V输出，输入应该是通用的（大约90-260V）。

6。将引路线连接到Arduino屏蔽引路输出。

7。将继电器线圈连接到屏蔽继电器输出。

8。将电源连接到Arduino。

步骤12：充电

在测试其充电时间之后。。..接通电源，然后再次测试。检查继电器，高压接线是否正确？

插入J1772，您的EV应该开始充电。

未来的计划。..清理低压电线，并将Arduino放在适当的外壳中。 p》