基于NB-IOT的电动汽车智能充电系统
发布时间：2020-08-07 11:05
【摘要】：近年来新能源汽车产业发展迅速,然而与之配套的充电基础设施建设却相对滞后,已经成为制约新能源汽车快速发展的瓶颈。面对电动汽车充电桩智能化程度不够以及监管难的问题,论文分析了现阶段物联网技术以及充电系统的发展现状,在“互联网+”的背景下采用基于NB-IOT技术的电动汽车充电解决方案,定义了系统的功能需求,提出了智能充电桩+NB-IOT通信+云平台管理的系统框架。本文以STM32处理器为核心设计了充电控制系统,包括人机交互单元、身份认证单元、安全检测单元、充电控制单元等。针对直流充电系统功率利用率低的问题设计了一种功率自动分配策略,有效提升充电速度,避免了资源浪费。基于WH-NB73模组设计了通信系统,制定充电桩与云平台的通信协议,实现充电系统的远程监控。测试结果表明,本系统运行可靠,各模块功能明确,智能化程度高,同时较好地解决了充电桩分布式建设运营中的组网和监管难题,节约了建设和维护成本,充电服务水平大大提高,具有较好的应用前景。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.44;TN929.5;U491.8
【图文】：
图 2.1 充电系统架构Fig2.1 Charging system architecture diagram个系统分为充电控制+NB-IOT 通信+云平台管理三大部分，系统总所示。电桩负责为车主提供个性化的充电服务，车主可以通过刷卡或微动充电桩，提供按金额、按时长、自动充满及预约充电等多种充电桩自带状态检测和故障诊断功能，在充电过程中实时采集车辆及桩自身的运行状态数据并上报云平台管理系统，一旦出现异常立户的人身和财产安全。-IOT 模组负责建立充电桩和云平台之间的通信链路，充电桩主控备状态数据、车辆电池包数据以及用户充电数据通过串口发送至 动将数据转发至基站，并经由核心网转发至云平台。同时模组也平台的控制指令，再将其转发至充电桩。平台管理系统由云服务器、移动端、Web 页面组成。云服务器负
第三章 充电桩控制系统硬件设计第三章 充电桩控制系统硬件设计本章主要对充电桩控制系统的硬件设计进行说明，对器件选型以及电路工原理作出详细的阐述。3.1 充电桩控制系统硬件框图及选型由于交流和直流充电桩在工作原理上有所不同，所以下面分别对其硬件框进行介绍。3.1.1 直流充电控制系统硬件框图本文设计的电动汽车直流充电系统硬件框图如图 3.1 所示。
图 3.2 交流充电系统硬件框图Fig3.2 AC charging system hardware block diagram交流充电系统以 220V 交流市电作为输入，在输入端安装了浪涌保护器和空关，当电气回路中因为雷电等外界因素产生尖峰电流或电压时，可以在很短内导通并将电流引向大地，保护系统中其他设备不受损坏[29]。主控系统接收电命令后闭合交流接触器，给车载充电机供电，车载充电机根据交流充电接交互信息调节输出电流的大小给动力电池充电[28]。在工作过程中，实时监测温度以及工作电流和电压，保障充电安全。.1.3 主要功能器件选型（1）开关电源：负责为主控系统以及各模块提供电源输入，其中主控板的需求为+5V，继电器控制、触摸屏、车辆 BMS 等电压需求为+12V。因此，选ED-35A 系列开关电源，如图 3.3 所示。功率达 35W，转换效率为 78%。该电 220V 交流电作为输入，采用双通道输出，其中 CH1 输出 5V 直流电，额定电
本文编号：2783903
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.44;TN929.5;U491.8
【图文】：
图 2.1 充电系统架构Fig2.1 Charging system architecture diagram个系统分为充电控制+NB-IOT 通信+云平台管理三大部分，系统总所示。电桩负责为车主提供个性化的充电服务，车主可以通过刷卡或微动充电桩，提供按金额、按时长、自动充满及预约充电等多种充电桩自带状态检测和故障诊断功能，在充电过程中实时采集车辆及桩自身的运行状态数据并上报云平台管理系统，一旦出现异常立户的人身和财产安全。-IOT 模组负责建立充电桩和云平台之间的通信链路，充电桩主控备状态数据、车辆电池包数据以及用户充电数据通过串口发送至 动将数据转发至基站，并经由核心网转发至云平台。同时模组也平台的控制指令，再将其转发至充电桩。平台管理系统由云服务器、移动端、Web 页面组成。云服务器负
第三章 充电桩控制系统硬件设计第三章 充电桩控制系统硬件设计本章主要对充电桩控制系统的硬件设计进行说明，对器件选型以及电路工原理作出详细的阐述。3.1 充电桩控制系统硬件框图及选型由于交流和直流充电桩在工作原理上有所不同，所以下面分别对其硬件框进行介绍。3.1.1 直流充电控制系统硬件框图本文设计的电动汽车直流充电系统硬件框图如图 3.1 所示。
图 3.2 交流充电系统硬件框图Fig3.2 AC charging system hardware block diagram交流充电系统以 220V 交流市电作为输入，在输入端安装了浪涌保护器和空关，当电气回路中因为雷电等外界因素产生尖峰电流或电压时，可以在很短内导通并将电流引向大地，保护系统中其他设备不受损坏[29]。主控系统接收电命令后闭合交流接触器，给车载充电机供电，车载充电机根据交流充电接交互信息调节输出电流的大小给动力电池充电[28]。在工作过程中，实时监测温度以及工作电流和电压，保障充电安全。.1.3 主要功能器件选型（1）开关电源：负责为主控系统以及各模块提供电源输入，其中主控板的需求为+5V，继电器控制、触摸屏、车辆 BMS 等电压需求为+12V。因此，选ED-35A 系列开关电源，如图 3.3 所示。功率达 35W，转换效率为 78%。该电 220V 交流电作为输入，采用双通道输出，其中 CH1 输出 5V 直流电，额定电
【参考文献】
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本文编号：2783903
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