基于NB-IOT的電動汽車智能充電系統(tǒng)
發(fā)布時間:2020-08-07 11:05
【摘要】:近年來新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,然而與之配套的充電基礎設施建設卻相對滯后,已經(jīng)成為制約新能源汽車快速發(fā)展的瓶頸。面對電動汽車充電樁智能化程度不夠以及監(jiān)管難的問題,論文分析了現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及充電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下采用基于NB-IOT技術(shù)的電動汽車充電解決方案,定義了系統(tǒng)的功能需求,提出了智能充電樁+NB-IOT通信+云平臺管理的系統(tǒng)框架。本文以STM32處理器為核心設計了充電控制系統(tǒng),包括人機交互單元、身份認證單元、安全檢測單元、充電控制單元等。針對直流充電系統(tǒng)功率利用率低的問題設計了一種功率自動分配策略,有效提升充電速度,避免了資源浪費。基于WH-NB73模組設計了通信系統(tǒng),制定充電樁與云平臺的通信協(xié)議,實現(xiàn)充電系統(tǒng)的遠程監(jiān)控。測試結(jié)果表明,本系統(tǒng)運行可靠,各模塊功能明確,智能化程度高,同時較好地解決了充電樁分布式建設運營中的組網(wǎng)和監(jiān)管難題,節(jié)約了建設和維護成本,充電服務水平大大提高,具有較好的應用前景。
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TP391.44;TN929.5;U491.8
【圖文】:
圖 2.1 充電系統(tǒng)架構(gòu)Fig2.1 Charging system architecture diagram個系統(tǒng)分為充電控制+NB-IOT 通信+云平臺管理三大部分,系統(tǒng)總所示。電樁負責為車主提供個性化的充電服務,車主可以通過刷卡或微動充電樁,提供按金額、按時長、自動充滿及預約充電等多種充電樁自帶狀態(tài)檢測和故障診斷功能,在充電過程中實時采集車輛及樁自身的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)并上報云平臺管理系統(tǒng),一旦出現(xiàn)異常立戶的人身和財產(chǎn)安全。-IOT 模組負責建立充電樁和云平臺之間的通信鏈路,充電樁主控備狀態(tài)數(shù)據(jù)、車輛電池包數(shù)據(jù)以及用戶充電數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送至 動將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至基站,并經(jīng)由核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)至云平臺。同時模組也平臺的控制指令,再將其轉(zhuǎn)發(fā)至充電樁。平臺管理系統(tǒng)由云服務器、移動端、Web 頁面組成。云服務器負
第三章 充電樁控制系統(tǒng)硬件設計第三章 充電樁控制系統(tǒng)硬件設計本章主要對充電樁控制系統(tǒng)的硬件設計進行說明,對器件選型以及電路工原理作出詳細的闡述。3.1 充電樁控制系統(tǒng)硬件框圖及選型由于交流和直流充電樁在工作原理上有所不同,所以下面分別對其硬件框進行介紹。3.1.1 直流充電控制系統(tǒng)硬件框圖本文設計的電動汽車直流充電系統(tǒng)硬件框圖如圖 3.1 所示。
圖 3.2 交流充電系統(tǒng)硬件框圖Fig3.2 AC charging system hardware block diagram交流充電系統(tǒng)以 220V 交流市電作為輸入,在輸入端安裝了浪涌保護器和空關(guān),當電氣回路中因為雷電等外界因素產(chǎn)生尖峰電流或電壓時,可以在很短內(nèi)導通并將電流引向大地,保護系統(tǒng)中其他設備不受損壞[29]。主控系統(tǒng)接收電命令后閉合交流接觸器,給車載充電機供電,車載充電機根據(jù)交流充電接交互信息調(diào)節(jié)輸出電流的大小給動力電池充電[28]。在工作過程中,實時監(jiān)測溫度以及工作電流和電壓,保障充電安全。.1.3 主要功能器件選型(1)開關(guān)電源:負責為主控系統(tǒng)以及各模塊提供電源輸入,其中主控板的需求為+5V,繼電器控制、觸摸屏、車輛 BMS 等電壓需求為+12V。因此,選ED-35A 系列開關(guān)電源,如圖 3.3 所示。功率達 35W,轉(zhuǎn)換效率為 78%。該電 220V 交流電作為輸入,采用雙通道輸出,其中 CH1 輸出 5V 直流電,額定電
本文編號:2783903
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2019
【分類號】:TP391.44;TN929.5;U491.8
【圖文】:
圖 2.1 充電系統(tǒng)架構(gòu)Fig2.1 Charging system architecture diagram個系統(tǒng)分為充電控制+NB-IOT 通信+云平臺管理三大部分,系統(tǒng)總所示。電樁負責為車主提供個性化的充電服務,車主可以通過刷卡或微動充電樁,提供按金額、按時長、自動充滿及預約充電等多種充電樁自帶狀態(tài)檢測和故障診斷功能,在充電過程中實時采集車輛及樁自身的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)并上報云平臺管理系統(tǒng),一旦出現(xiàn)異常立戶的人身和財產(chǎn)安全。-IOT 模組負責建立充電樁和云平臺之間的通信鏈路,充電樁主控備狀態(tài)數(shù)據(jù)、車輛電池包數(shù)據(jù)以及用戶充電數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送至 動將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至基站,并經(jīng)由核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)至云平臺。同時模組也平臺的控制指令,再將其轉(zhuǎn)發(fā)至充電樁。平臺管理系統(tǒng)由云服務器、移動端、Web 頁面組成。云服務器負
第三章 充電樁控制系統(tǒng)硬件設計第三章 充電樁控制系統(tǒng)硬件設計本章主要對充電樁控制系統(tǒng)的硬件設計進行說明,對器件選型以及電路工原理作出詳細的闡述。3.1 充電樁控制系統(tǒng)硬件框圖及選型由于交流和直流充電樁在工作原理上有所不同,所以下面分別對其硬件框進行介紹。3.1.1 直流充電控制系統(tǒng)硬件框圖本文設計的電動汽車直流充電系統(tǒng)硬件框圖如圖 3.1 所示。
圖 3.2 交流充電系統(tǒng)硬件框圖Fig3.2 AC charging system hardware block diagram交流充電系統(tǒng)以 220V 交流市電作為輸入,在輸入端安裝了浪涌保護器和空關(guān),當電氣回路中因為雷電等外界因素產(chǎn)生尖峰電流或電壓時,可以在很短內(nèi)導通并將電流引向大地,保護系統(tǒng)中其他設備不受損壞[29]。主控系統(tǒng)接收電命令后閉合交流接觸器,給車載充電機供電,車載充電機根據(jù)交流充電接交互信息調(diào)節(jié)輸出電流的大小給動力電池充電[28]。在工作過程中,實時監(jiān)測溫度以及工作電流和電壓,保障充電安全。.1.3 主要功能器件選型(1)開關(guān)電源:負責為主控系統(tǒng)以及各模塊提供電源輸入,其中主控板的需求為+5V,繼電器控制、觸摸屏、車輛 BMS 等電壓需求為+12V。因此,選ED-35A 系列開關(guān)電源,如圖 3.3 所示。功率達 35W,轉(zhuǎn)換效率為 78%。該電 220V 交流電作為輸入,采用雙通道輸出,其中 CH1 輸出 5V 直流電,額定電
【參考文獻】
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本文編號:2783903
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