电动汽车直流充电桩监测与管理系统研究与设计

发布时间：2020-11-18 22:14

　　 随着公民环保意识的增强以及对电动汽车的逐渐接受,电动汽车数量剧增,但是电动汽车充电设施还不能满足用户的充电需求,尤其是充电桩数目不足、功能不完善制约着电动汽车的发展。电动汽车直流充电桩具有充电速度快的优点,是未来公共充电桩发展的主力,但是由于其工作在高电压、大电流的环境,为了保证用户的安全及设备的稳定运行,设计安全可靠的监控管理系统具有重要的意义。本文首先研究设计电动汽车直流充电桩监测与控制模块。该模块以STM32F407ZGT6控制器为核心,通过与ATT7022B芯片为核心的三相电能计量模块进行SPI通信,采集充电桩交流侧运行的电能信息,包括有功功率,充电电量等。通过霍尔电流传感器ACS758ECB、霍尔电压传感器BJHVS-AS5采集直流充电电流、电压。通过GPRS-DTU模块实现充电桩与监控管理中心进行双向通信。设计人机交互模块显示充电信息及引导用户完成充电。设计控制导引电路与电动汽车电池管理系统进行CAN总线通信。对于电动汽车直流充电桩上位机管理系统,选择软件体系架构C/S结构,主要是完成充电桩的远程监控及用户数据的存储、修改、查询等功能。运用Delphi程序语言作为前端应用程序的开发语言,以及SQL Server作为后台数据库,使用ADO管理工具使SQL Sever数据库与Delphi相连接,设计开发了一个适用于充电桩的监控管理系统。在实验室内制作样机并对相关功能进行验证,表明能够完成基本的功能。其中,经过校表后的三相电表对交流侧输入电压、电流、有功功率有效值测量精度能够达到0.5S,控制导引模块的设计满足最新国家标准GB/T 27930-2015《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》。GPRS-DTU模块能够将数据上传至监控管理中心服务器,通过上位机监控软件能够对数据接收、处理,对用户数据能够完成存储、查询等工作,方便充电桩管理人员的操作。
【学位单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM910.6
【部分图文】：

汽车替代原来的燃油汽车。新能源汽车按照驱动汽车动力来源又可以分为电动??汽车与其他新能源汽车。顾名思义，电动汽车就是全部或部分以电力驱动汽车??行驶，新能源汽车和电动汽车的分类关系如图１．１所示［１１［２］。???１?纯电动汽￥￣￣｜????混合动力汽车?电动汽车??新能源汽车｜?１燃料电池电动＿?＞???１?氢发动汽车＾???１其他新能源汽ｆ??图１．１新能源汽车和电动汽车的分类关系??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｎｅｗ?ｅｎｅｒｇｙ?ｖｅｈｉｃｌｅｓ?ａｎｄ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｖｅｈｉｃｌｅｓ??电动汽车具有以下优点：??（１）

山东科技大学硕士学位论文?绪论??会公共停车场这些适合充电的地方，新建或者预留建设充电设施的的车位与总??车位的比例应分别达到１００％、１０％、１０％。??（３）《电动汽车传导充电系统第１部分：通用要求》指出了充电桩的建设??的一般性规范文件，包括充电的形式，充电功率大小，充电站建设的一般条件??寧?２１］。??ＣＣ２?＼?／?ＣＣ１??￣

过交流充电接口连接至电动汽车，不提供电能变换，相当于一个电源开关，将??交流电传输至电动汽车车载充电机，由充电机完成电能变换对电动汽车电池充??电［２４］，交流充电桩的一般结构如图２．１所示［２５］。??｜?计费与收费?输出接触器管理??１Ｃ卡身份识别ｑ?＿＿??ｉ??ｉ???充电信息显示＜?＾人微控制器？通信接口?????￣ｘ￣￣??ｉ?＜??Ｉ?”?——＊——??充电模式选择?????Ｉ?通信接口?电能计量???ｉ???远程监控与管理??图２．１交流充电粧的一般结构??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｇｅｎｅｒａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＡＣ?ｃｈａｒｇｉｎｇ?ｐｉｌｅ??相对于交流充电桩的单相或三相输入，直流充电桩规定采用三相四线制输??入，线电压为３８０Ｖ±１５％，频率为５０Ｈｚ。通过内置的充电机进行电能变换，??将交流电转换为电动汽车电池需求的直流电，直接与电池相连而不需要车载充??电机的参与，可以实现快速充电需求［２６］。??直流充电桩需要与非车载充电机配合使用，其发展过程可分为两个阶段。??在第一阶段
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王昱皓;钟贻兵;时圣利;;高可靠霍尔电流传感器的研究和应用[J];新型工业化;2015年11期

2 刘春娜;;电动汽车充电桩建设迎来新机遇[J];电源技术;2015年10期

3 袁金云;王向东;王冬青;王海铭;;基于PLC的电动汽车交流充电桩控制系统研究[J];青岛大学学报(工程技术版);2015年02期

4 常江;;大功率直流充电桩多路输出模式研究[J];科技创新与应用;2015年09期

5 陈嘉源;吴黎明;;基于家庭网络技术的燃气壁挂炉故障监测系统设计[J];自动化与信息工程;2014年05期

6 张红坡;;移动无线营业厅GPRS接入方案研究[J];无线互联科技;2014年07期

7 张邦民;赵宇;施宇豪;唐文杰;;地铁一卡式多人次计费终端设计[J];电子设计工程;2014年07期

8 张卫民;邱道尹;蔡中府;;基于CAN总线技术的汽车组合仪表系统的研究[J];数字技术与应用;2013年01期

9 李楠;;一种智能三相电能计量系统的软件设计[J];南京工业职业技术学院学报;2012年02期

10 刘丽娟;;SQL语言在DB2数据库中存在问题的探讨与研究[J];商场现代化;2011年23期

相关硕士学位论文 前9条

1 张征;直流充电桩嵌入式控制系统的设计与实现[D];郑州大学;2017年

2 戴双飞;基于数字控制的电动汽车直流充电桩系统的设计与实现[D];南京理工大学;2017年

3 王健;电动汽车充电站对电力系统的谐波影响及抑制方法研究[D];浙江工业大学;2016年

4 庞洁;考虑充电持续时间的快速充电站选址布局研究[D];大连理工大学;2016年

5 乔荻;智能工厂设备点检系统中辅助移动视频监控的设计[D];安徽大学;2016年

6 吴李琼;双模式电动汽车充电桩技术研究[D];南华大学;2016年

7 许上宇;含风光储的离网型电动汽车充电站容量配比研究[D];电子科技大学;2016年

8 孙晓明;电动汽车充电电价时段划分方法及有序充电策略研究[D];北京交通大学;2014年

9 孙文明;高频充电机的嵌入式软件设计与实现[D];南京理工大学;2014年

本文编号：2889275