電動汽車直流充電樁控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-04-07 11:14
現(xiàn)今環(huán)境污染問題日益嚴重,同時出現(xiàn)的能源危機使得世界各國開始重視新能源技術(shù)的開發(fā)。發(fā)展電動汽車產(chǎn)業(yè)不僅可以有效化解能源危機與環(huán)境污染的雙重影響,同時也能提升我國電動汽車的自主發(fā)展創(chuàng)新能力,縮短與發(fā)達國家之間的差距。電動汽車充電樁技術(shù)的相關(guān)研究是實現(xiàn)電動汽車產(chǎn)業(yè)提升與大眾普及的前提條件。電動汽車直流充電樁系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計是一個實際的工程應(yīng)用,本文主要完成其控制系統(tǒng)的設(shè)計并實現(xiàn)正常工作。該系統(tǒng)以STM32F103ZET6控制芯片為核心,主要包括嵌入式主控單元、電能計量單元、RFID射頻讀卡單元、充電模塊直流輸出單元和人機交互單元。結(jié)合我國直流充電樁相關(guān)標準、CAN總線協(xié)議和DL/T645電表通訊協(xié)議,設(shè)計并實現(xiàn)了直流充電樁控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以控制與監(jiān)測充電過程,還能實時的顯示充電數(shù)據(jù)。本文首先分析了直流充電樁系統(tǒng)的工作原理,并根據(jù)其功能需求設(shè)計了充電樁控制系統(tǒng)的總體方案。通過對充電樁快速充電原理的分析,選擇了合適的充電模式與充電終止控制方法。其次利用嵌入式控制技術(shù),搭建了系統(tǒng)軟硬件控制平臺,完成直流充電樁硬件部分的電路設(shè)計與器件選型,通過Keil MDK軟件開發(fā)平臺設(shè)計并編寫了充電樁控制...
【文章來源】:江蘇理工學(xué)院江蘇省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 電動汽車的充電方式和設(shè)施介紹
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外充電設(shè)施研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)充電設(shè)施研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第二章 直流充電樁控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計
2.1 直流充電樁系統(tǒng)工作原理
2.2 直流充電樁需求分析
2.3 直流充電樁技術(shù)指標
2.4 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.5 充電樁快速充電策略的研究
2.5.1 常用電動汽車電池
2.5.2 快速充電原理分析
2.5.3 充電模式的選擇
2.5.4 充電終止控制方法
2.6 本章小結(jié)
第三章 直流充電樁控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
3.1 控制系統(tǒng)組成概述
3.2 主控制單元設(shè)計
3.2.1 主控板芯片選型
3.2.2 STM32F103最小系統(tǒng)設(shè)計
3.3 控制系統(tǒng)電源電路設(shè)計
3.4 充電樁連接檢測電路設(shè)計
3.4.1 充電接口概述
3.4.2 充電握手電路
3.5 存儲模塊設(shè)計
3.6 充電模塊的選擇與設(shè)計
3.7 交易結(jié)算模塊的選擇與設(shè)計
3.8 人機交互模塊的選擇與設(shè)計
3.8.1 LCD液晶顯示模塊
3.8.2 矩陣鍵盤輸入模塊
3.8.3 LED指示燈帶和蜂鳴器電路
3.9 電能計量模塊的選擇與設(shè)計
3.9.1 電能計量的分類
3.9.2 計量電表的選型
3.9.3 計量方案設(shè)計
3.9.4 電能表通信接口電路設(shè)計
3.10 本章小結(jié)
第四章 直流充電樁控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.1 控制系統(tǒng)軟件平臺的搭建
4.2 控制系統(tǒng)總體工作流程設(shè)計
4.3 連接檢測子程序設(shè)計
4.4 電表通信子程序設(shè)計
4.5 RFID交易結(jié)算子程序設(shè)計
4.6 CAN通信子程序設(shè)計
4.7 故障檢測子程序設(shè)計
4.8 本章小結(jié)
第五章 控制系統(tǒng)功能測試與分析
5.1 硬件電路測試
5.2 軟件系統(tǒng)測試
5.2.1 射頻讀卡通信測試
5.2.2 人機交互界面基本功能測試
5.2.3 CAN接口通信測試
5.3 直流充電樁整體性能測試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文研究工作總結(jié)
6.2 后期工作展望
參考文獻
附錄
攻讀學(xué)位期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電動汽車電池的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 華政,梁風(fēng),姚耀春. 化工進展. 2017(08)
[2]電動汽車用電池的發(fā)展[J]. 劉弘偉,申彩英. 汽車工程師. 2017(04)
[3]電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)研究[J]. 金勇,錢楓莉,張菲,梁立新. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2017(06)
[4]電動汽車充電樁的設(shè)計與研究[J]. 謝偉才. 通訊世界. 2016(02)
[5]電動汽車用動力電池發(fā)展綜述[J]. 丁玲. 電源技術(shù). 2015(07)
[6]電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)及推廣[J]. 董振斌,張崇超,林育明. 電力需求側(cè)管理. 2015(02)
[7]基于STM32F103ZET6的開放式數(shù)控運動控制系統(tǒng)[J]. 唐定兵,高曉丁,薛世潤. 機電工程. 2014(08)
[8]基于STM32F103ZET6的程控單相AC-DC變換電路設(shè)計[J]. 馮志榮,王紅梅. 通信電源技術(shù). 2014(04)
[9]歐美統(tǒng)一充電系統(tǒng)[J]. 陳然. 汽車與配件. 2012(24)
[10]低碳時代中國電動汽車充換電設(shè)施建設(shè)初探[J]. 汪曉茜,錢鋒. 現(xiàn)代城市研究. 2012(03)
碩士論文
[1]基于數(shù)字控制的電動汽車直流充電樁系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 戴雙飛.南京理工大學(xué) 2017
[2]儲能式電動汽車充電樁的充放電控制系統(tǒng)研究[D]. 種馬剛.陜西科技大學(xué) 2016
[3]交流充電樁計費管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 方鳴.鄭州大學(xué) 2016
[4]電動汽車智能充電樁系統(tǒng)研究[D]. 王源.長春工業(yè)大學(xué) 2016
[5]電動汽車交流充電樁的開發(fā)與研究[D]. 郭強.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[6]基于STM32的電動汽車交流充電樁的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 何圣權(quán).浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[7]電動汽車充電樁的設(shè)計及其控制方法研究[D]. 劉鑫爽.廣西科技大學(xué) 2013
[8]電動汽車交流充電樁的研制[D]. 商慧杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[9]電動汽車充電樁設(shè)計研究[D]. 和雅.南昌大學(xué) 2012
[10]動力電池模組信號采集與快速充電策略研究[D]. 鄭坤.電子科技大學(xué) 2012
本文編號:3123387
【文章來源】:江蘇理工學(xué)院江蘇省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 電動汽車的充電方式和設(shè)施介紹
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外充電設(shè)施研究現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)充電設(shè)施研究現(xiàn)狀
1.4 論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
第二章 直流充電樁控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計
2.1 直流充電樁系統(tǒng)工作原理
2.2 直流充電樁需求分析
2.3 直流充電樁技術(shù)指標
2.4 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計
2.5 充電樁快速充電策略的研究
2.5.1 常用電動汽車電池
2.5.2 快速充電原理分析
2.5.3 充電模式的選擇
2.5.4 充電終止控制方法
2.6 本章小結(jié)
第三章 直流充電樁控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
3.1 控制系統(tǒng)組成概述
3.2 主控制單元設(shè)計
3.2.1 主控板芯片選型
3.2.2 STM32F103最小系統(tǒng)設(shè)計
3.3 控制系統(tǒng)電源電路設(shè)計
3.4 充電樁連接檢測電路設(shè)計
3.4.1 充電接口概述
3.4.2 充電握手電路
3.5 存儲模塊設(shè)計
3.6 充電模塊的選擇與設(shè)計
3.7 交易結(jié)算模塊的選擇與設(shè)計
3.8 人機交互模塊的選擇與設(shè)計
3.8.1 LCD液晶顯示模塊
3.8.2 矩陣鍵盤輸入模塊
3.8.3 LED指示燈帶和蜂鳴器電路
3.9 電能計量模塊的選擇與設(shè)計
3.9.1 電能計量的分類
3.9.2 計量電表的選型
3.9.3 計量方案設(shè)計
3.9.4 電能表通信接口電路設(shè)計
3.10 本章小結(jié)
第四章 直流充電樁控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.1 控制系統(tǒng)軟件平臺的搭建
4.2 控制系統(tǒng)總體工作流程設(shè)計
4.3 連接檢測子程序設(shè)計
4.4 電表通信子程序設(shè)計
4.5 RFID交易結(jié)算子程序設(shè)計
4.6 CAN通信子程序設(shè)計
4.7 故障檢測子程序設(shè)計
4.8 本章小結(jié)
第五章 控制系統(tǒng)功能測試與分析
5.1 硬件電路測試
5.2 軟件系統(tǒng)測試
5.2.1 射頻讀卡通信測試
5.2.2 人機交互界面基本功能測試
5.2.3 CAN接口通信測試
5.3 直流充電樁整體性能測試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文研究工作總結(jié)
6.2 后期工作展望
參考文獻
附錄
攻讀學(xué)位期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電動汽車電池的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 華政,梁風(fēng),姚耀春. 化工進展. 2017(08)
[2]電動汽車用電池的發(fā)展[J]. 劉弘偉,申彩英. 汽車工程師. 2017(04)
[3]電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)研究[J]. 金勇,錢楓莉,張菲,梁立新. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2017(06)
[4]電動汽車充電樁的設(shè)計與研究[J]. 謝偉才. 通訊世界. 2016(02)
[5]電動汽車用動力電池發(fā)展綜述[J]. 丁玲. 電源技術(shù). 2015(07)
[6]電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)及推廣[J]. 董振斌,張崇超,林育明. 電力需求側(cè)管理. 2015(02)
[7]基于STM32F103ZET6的開放式數(shù)控運動控制系統(tǒng)[J]. 唐定兵,高曉丁,薛世潤. 機電工程. 2014(08)
[8]基于STM32F103ZET6的程控單相AC-DC變換電路設(shè)計[J]. 馮志榮,王紅梅. 通信電源技術(shù). 2014(04)
[9]歐美統(tǒng)一充電系統(tǒng)[J]. 陳然. 汽車與配件. 2012(24)
[10]低碳時代中國電動汽車充換電設(shè)施建設(shè)初探[J]. 汪曉茜,錢鋒. 現(xiàn)代城市研究. 2012(03)
碩士論文
[1]基于數(shù)字控制的電動汽車直流充電樁系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 戴雙飛.南京理工大學(xué) 2017
[2]儲能式電動汽車充電樁的充放電控制系統(tǒng)研究[D]. 種馬剛.陜西科技大學(xué) 2016
[3]交流充電樁計費管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 方鳴.鄭州大學(xué) 2016
[4]電動汽車智能充電樁系統(tǒng)研究[D]. 王源.長春工業(yè)大學(xué) 2016
[5]電動汽車交流充電樁的開發(fā)與研究[D]. 郭強.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[6]基于STM32的電動汽車交流充電樁的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 何圣權(quán).浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[7]電動汽車充電樁的設(shè)計及其控制方法研究[D]. 劉鑫爽.廣西科技大學(xué) 2013
[8]電動汽車交流充電樁的研制[D]. 商慧杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[9]電動汽車充電樁設(shè)計研究[D]. 和雅.南昌大學(xué) 2012
[10]動力電池模組信號采集與快速充電策略研究[D]. 鄭坤.電子科技大學(xué) 2012
本文編號:3123387
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/daoluqiaoliang/3123387.html