直流充电桩嵌入式控制系统的设计与实现
本文关键词: 直流充电桩 嵌入式控制系统 有限状态机 GUI 出处:《郑州大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:我国目前面临严重的环境污染和能源短缺问题。电动汽车作为新型能源应用之一,具有能源利用率高、排放无污染等诸多优点。大力发展电动汽车已成为全球的趋势。充电桩作为电动汽车的充电设备,其相关技术的研究是电动汽车广泛普及的前提条件。本文以STM32F103ZET6控制器为核心,设计并实现了直流充电桩嵌入式控制系统。该系统主要包括嵌入式控制单元、电能计量单元、IC卡识别单元、温湿度检测单元、直流输出单元以及人机交互界面。结合嵌入式控制技术、CAN总线协议、Modbus总线协议、直流充电桩相关国家标准等规范,设计并实现了直流充电桩嵌入式控制系统。该系统能够控制、监测充电过程,实时显示充电数据。首先,设计了直流充电桩嵌入式控制系统的整体框架,根据直流充电桩功能需求,应用嵌入式控制技术,搭建了系统硬件和软件平台。其次,参照国家电网标准,设计并实现了嵌入式控制系统对当前电网参数的实时监控;从实际用户角度考虑,选择刷卡支付的方式完成交易结算;参照GB/T18487.1国家标准,设计并实现了嵌入式控制系统对当前环境温湿度的实时监测;参照GB/T 27930《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》,设计并实现了嵌入式控制系统对直流输出单元的控制;利用人机交互技术,从应用程序角度出发,设计并实现了能够满足用户操作的人机交互界面,用户能够通过触摸屏实现对直流充电桩的操作控制。最后,组装直流充电桩样机进行整机调试,并对直流充电桩的基本功能及相关参数进行测试。
[Abstract]:At present, our country is faced with serious environmental pollution and energy shortage. As one of the new energy applications, electric vehicles have high energy efficiency. The development of electric vehicle has become a global trend. As the charging equipment of electric vehicle, the research of related technology is the precondition of the widespread popularization of electric vehicle. This paper takes STM32F103ZET6 controller as the core, The embedded control system of DC charging pile is designed and implemented, which includes embedded control unit, electric energy measurement unit, IC card identification unit, temperature and humidity detection unit. The embedded control system of DC charging pile is designed and implemented in combination with the embedded control technology, such as can bus protocol and Modbus protocol, and the national standard of DC charging pile. Monitoring the charging process and displaying the charging data in real time. Firstly, the whole frame of the embedded control system of DC charging pile is designed. According to the functional requirements of DC charging pile, embedded control technology is applied. The hardware and software platform of the system is built. Secondly, according to the national grid standard, the embedded control system is designed and realized to monitor the current power network parameters in real time; from the point of view of the actual users, the payment method is selected to complete the transaction settlement; Referring to the national standard of GB/T18487.1, the embedded control system is designed and realized to monitor the environment temperature and humidity in real time. Referring to GB/T 27930, the communication protocol between the non-vehicular conductive charger and the battery management system of electric vehicle, the control of DC output unit by embedded control system is designed and realized, which is based on the human-computer interaction technology, and from the point of view of application program, the control of DC output unit by embedded control system is designed and realized. The user can realize the operation control of DC charging pile through touch screen. Finally, the prototype of DC charging pile is assembled to debug the whole machine. The basic function and related parameters of DC charging pile are tested.
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U491.8;TP273
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,本文编号:1548816
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