【摘要】：近幾年,隨著政府對電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的大力扶持,電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)得到了大跨越快速發(fā)展,帶動(dòng)了重要的電動(dòng)汽車基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施—電動(dòng)汽車充電站的大規(guī)模建設(shè)。電動(dòng)汽車的安全可靠充電對電動(dòng)汽車充電站充電設(shè)備的可靠性及自動(dòng)化控制程度提出了更高的要求。加之,電動(dòng)汽車充電站作為現(xiàn)代化智能電網(wǎng)中的重要部分,大量充電設(shè)備的接入勢必會(huì)對現(xiàn)行輸配電網(wǎng)造成影響。因此,電動(dòng)汽車充電站自動(dòng)化充電管控系統(tǒng)和電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的多參數(shù)監(jiān)測成為電動(dòng)汽車相關(guān)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。相應(yīng)的電動(dòng)汽車充電站充電管控裝置與電能質(zhì)量監(jiān)測設(shè)備研制也成為汽車充電站設(shè)計(jì)中的必要環(huán)節(jié),對智能電網(wǎng)與電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義。 本文在分析研究國內(nèi)外電動(dòng)汽車充電站充電管控和電能質(zhì)量領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的基礎(chǔ)之上,首次提出對電動(dòng)汽車充電時(shí)動(dòng)力電池儲(chǔ)能技術(shù)指標(biāo)與電網(wǎng)電能質(zhì)量參數(shù)同時(shí)測量的概念,使得裝置功能多樣化。課題來源于山西省大同電力公司重點(diǎn)科技項(xiàng)目《電動(dòng)汽車充電站充電管控與電能質(zhì)量監(jiān)測裝置研制》,在研究網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)和傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)上,研制了一套以ARM技術(shù)和傳感器技術(shù)為核心的電動(dòng)汽車充電站充電管控與電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。 本課題所做具體工作如下： (1)分析了國內(nèi)外電動(dòng)汽車充電站充電管控與電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,闡述了充電站充電管控系統(tǒng)與電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)在現(xiàn)如今電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要意義。 (2)針對現(xiàn)有各類型電動(dòng)汽車動(dòng)力電池以及各種SOC估算模型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較分析,并考慮到系統(tǒng)實(shí)用性和針對性,提出了一套基于動(dòng)力電池SOC估算的充電管控方案,設(shè)計(jì)了一種新的Ah—電動(dòng)勢法SOC估算模型,解決了動(dòng)力電池充電參數(shù)監(jiān)測準(zhǔn)確性差的問題,實(shí)現(xiàn)了對充電設(shè)備的管控。 (3)設(shè)計(jì)了監(jiān)測系統(tǒng)的硬件電路,包括各部分元件的選取以及微處理器、網(wǎng)絡(luò)通信、傳感器數(shù)據(jù)采集、JTAG接口、系統(tǒng)供電等電路的設(shè)計(jì)。針對系統(tǒng)使用到的技術(shù)背景進(jìn)行了闡述,為控制軟件的安全運(yùn)行提供了可靠的硬件平臺(tái)。 (4)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)軟件,分別對各個(gè)子軟件模塊程序進(jìn)行了詳細(xì)說明。軟硬件測試成功后對整體系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)定值做了比較,結(jié)果驗(yàn)證了系統(tǒng)監(jiān)測功能的可行性和準(zhǔn)確性。對高次諧波的測量精度有待改進(jìn)。
[Abstract]:In recent years, with the strong support of the government to the electric vehicle industry, the electric vehicle industry has developed rapidly, which has led to the large-scale construction of the electric vehicle charging station, which is an important basic service facility for electric vehicles. The safe and reliable charging of electric vehicles requires higher reliability and automation control of charging equipment in charging stations of electric vehicles. In addition, as an important part of modern smart grid, the access of a large number of charging equipment will inevitably affect the current transmission and distribution network. Therefore, the automatic charge control system of electric vehicle charging station and the multi-parameter monitoring of power quality standard become the research focus of electric vehicle related field. The development of charging control device and power quality monitoring equipment for electric vehicle charging station has become a necessary link in the design of car charging station, which is of great significance to the development of smart grid and electric vehicle industry. Based on the analysis and research of the current situation and trend in the field of charge control and power quality of electric vehicle charging station at home and abroad, For the first time, the concept of simultaneous measurement of energy storage parameters of power batteries and power quality parameters during charging of electric vehicles is proposed, which makes the functions of the devices diversified. The subject comes from the key scientific and technological project of Datong Electric Power Company of Shanxi Province, "the Development of charging Control and Power quality Monitoring device for Electric vehicle charging Station", which is based on the research of network communication technology, data acquisition technology and sensor technology. A charge control and power quality monitoring system for electric vehicle charging station based on ARM technology and sensor technology is developed. The main work of this paper is as follows: (1) the development status of charge control and power quality monitoring system for electric vehicle charging station at home and abroad is analyzed. The important significance of charge control system and power quality monitoring system of charging station in the development of electric vehicle industry is expounded. (2) aiming at various types of electric vehicle power battery and various SOC estimation models. The advantages and disadvantages are compared and analyzed. Considering the practicability and pertinence of the system, a charging control scheme based on SOC estimation of power battery is proposed, and a new SOC estimation model of Ah- EMF is designed, which solves the problem of poor monitoring accuracy of charging parameters of power battery. The control of charging equipment is realized. (3) the hardware circuit of the monitoring system is designed, including the selection of each component and the design of microprocessor, network communication, JTAG interface of sensor data acquisition, system power supply and so on. The technical background of the system is described, which provides a reliable hardware platform for the safe operation of the control software. (4) the corresponding monitoring system software is designed, and each sub-software module program is described in detail. After the software and hardware test was successful, the whole system was tested, and the experimental results were compared with the calibration values. The results verified the feasibility and accuracy of the monitoring function of the system. The measurement accuracy of high order harmonics needs to be improved.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U469.72;TM910.6

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本文編號：2225332