面向分时租赁的智能充电桩控制系统研究

发布时间：2020-06-04 17:28

【摘要】：针对现有的充电设备应用于电动汽车分时租赁业务的不足与缺陷,本文提出设计智能充电桩控制系统,该系统由外部检测设备、充电桩控制器、无线通信网络、监控管理系统组成,用于提高电动汽车租赁服务网点管理维护的智能化、网络化,减少网点运营维护成本。根据电动汽车租赁服务网点使用需求,确定充电桩控制系统的总体结构,并提出基于地磁检测、射频识别的车位管理方案与充电插头状态检测方案;根据最新充电接口国家标准,分析交、直流充电工作原理及其主要组成部分,确定了充电相关的技术指标;分析租赁服务网点的建设布局与使用情况,提出采用由Zigbee网络与GPRS网络所组成的充电桩控制系统的无线通信网络;基于以上设计需求,进行充电桩控制器与监控管理系统的功能需求分析。采用STM32F429ZGT6作为充电桩控制器的主控芯片,设计包括主控芯片外围电路、控制引导检测电路、电流电压检测电路、各模块接口电路等,完成充电桩控制器的硬件设计与制作。基于μC/OS-III实时操作系统,设计充电桩控制器的通信、交流充电、车位管理等功能模块的任务处理程序。使用CC2530F256作为Zigbee网络设备的主控芯片,选择并配置GPRS模块,完成网点数据采集终端的硬件设计;基于Texas Instruments公司的Zigbee 2007协议栈,完成协调器与终端节点的应用处理程序设计。在阿里云服务器的Cent OS 7.4系统上,搭建监控管理系统运行环境;编写并配置基于Socket编程接口的后台处理程序;基于React框架,使用antd组件,完成前端交互界面程序的设计与发布。搭建智能充电桩控制系统的模拟测试平台,测试了包括充电桩控制系统的各组成单元之间的网络通信功能、充电桩控制器的交流充电功能以及车位检测与识别功能,验证智能充电桩控制系统的主要功能是否达到使用要求。
【图文】：

Level2 最大供电电流可达 200A。在 2012 年，SAE 修改了直流充电标准，采用了由美系、德系汽车生产厂商所推出的联合充电系统（CombinedChargingSystem，CCS）作为其充电接口技术标准，并推出了新版 J1772 标准。如图 1-1 所示，在新标准中，修改了充电接口，使用 Combo 充电连接器，，在 Combo 中直流与交流充电接口进行了统一，即支持交流充电也能进行直流快充，并且直流充电最大电压值可达 500V、最大电流值可达 200A[13]。

图 2-2、2-3 为各检测传感器的实物图及其连接示意图。表 2-4 RDM8800 主要技术参数参数名称 参数值工作电压 5V工作电流 <80mA读取距离 0-50mm串口波特率 115200bps（TTL）空中接口协议 ISO 14443 TypeA/TypeB工作频率 13.56Mhz
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491.8;TM910.6

【参考文献】

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3 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

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本文编号：2696722