本文關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)電動汽車充電樁計量系統(tǒng)的研制

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【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)技術的興起,為電動汽車充電樁計量系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了新的思路和更理想的解決方案。采用物聯(lián)網(wǎng)技術的充電樁計量系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享和遠程管理,具有布線簡單、改造容易、擴展性強和維護方便等特點,適用范圍更加廣泛。本論文提出了一種實用的面向停車場的電動汽車充電樁計量系統(tǒng)。首先探討了物聯(lián)網(wǎng)技術及交流充電樁相關知識,選擇ZigBee無線通信技術組建網(wǎng)絡,上位機作為系統(tǒng)的計量管理中心。設計了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術的充電樁計量系統(tǒng),提出系統(tǒng)的硬件設計方案,設計了無線通訊模塊、射頻匹配模塊及通訊接口模塊等硬件電路。運用嵌入式開發(fā)工具對協(xié)調(diào)器節(jié)點和終端節(jié)點的程序進行了設計,運行程序后終端節(jié)點可以通過IC讀卡器實現(xiàn)身份認證并通過控制模塊實現(xiàn)充電控制,同時采集智能儀表上的電量、電壓和電流數(shù)據(jù)并進行無線傳輸；該上位機系統(tǒng)的設計主要包括計量系統(tǒng)軟件的設計和數(shù)據(jù)庫的設計。對于計量系統(tǒng)的軟件設計部分主要運用Visual Studio 2010開發(fā)平臺及C#語言進行開發(fā),其主要實現(xiàn)對充電樁充電計量、電壓和電流的監(jiān)測、運行狀態(tài)信息以及用戶信息的管理等功能。而數(shù)據(jù)庫的設計主要利用SQL Server 2008軟件開發(fā)平臺以及SQL語言進行設計,其主要包括用戶信息表、消費記錄表、監(jiān)測數(shù)據(jù)表等,這樣計量系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)庫的訪問實現(xiàn)其功能。針對裝置所要實現(xiàn)的基本功能,進行了遠程計量測試。測試結(jié)果證實了裝置能滿足系統(tǒng)的需求,通過聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,驗證了物聯(lián)網(wǎng)的電動汽車充電樁計量系統(tǒng)的可行性。
【關鍵詞】：物聯(lián)網(wǎng) 充電樁 計量系統(tǒng)
【學位授予單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U491.8
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-12
• 1.1 課題的研究背景和意義7-8
• 1.2 物聯(lián)網(wǎng)的充電樁研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.4 電動汽車充電樁發(fā)展前景10
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)構安排10-12
• 第2章 物聯(lián)網(wǎng)的電動汽車充電樁計量系統(tǒng)總體設計12-24
• 2.1 物聯(lián)網(wǎng)概述12-13
• 2.2 電動汽車充電方式13-14
• 2.3 傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)充電樁計量系統(tǒng)特點14-15
• 2.4 物聯(lián)網(wǎng)的充電樁計量系統(tǒng)總體結(jié)構設計15-21
• 2.4.1 無線通信技術的選擇15-17
• 2.4.2 ZigBee協(xié)議體系結(jié)構17-18
• 2.4.3 ZigBee網(wǎng)絡拓撲結(jié)構的選擇18-19
• 2.4.4 計量系統(tǒng)總體功能設計19-21
• 2.5 數(shù)據(jù)采集終端和協(xié)調(diào)器的功能設計21-22
• 2.6 上位機計量系統(tǒng)的功能設計22-23
• 2.7 本章小結(jié)23-24
• 第3章 充電樁計量系統(tǒng)硬件設計與實現(xiàn)24-32
• 3.1 身份認證模塊24-25
• 3.2 控制模塊25-26
• 3.3 智能儀表采集模塊26-28
• 3.4 ZigBee無線通信模塊28-30
• 3.5 射頻收發(fā)匹配模塊30
• 3.6 協(xié)調(diào)器與上位機串口模塊30-31
• 3.7 本章小結(jié)31-32
• 第4章 充電樁計量系統(tǒng)通訊軟件設計與實現(xiàn)32-47
• 4.1 系統(tǒng)通訊總體軟件結(jié)構32
• 4.2 ZigBee節(jié)點程序開發(fā)環(huán)境32-34
• 4.3 ZigBee終端節(jié)點程序設計34-39
• 4.3.1 終端節(jié)點軟件運行流程34-35
• 4.3.2 設備與系統(tǒng)初始化程序35
• 4.3.3 終端節(jié)點加入網(wǎng)絡35-36
• 4.3.4 讀卡功能實現(xiàn)36-38
• 4.3.5 智能儀表采集功能實現(xiàn)38-39
• 4.3.6 終端節(jié)點數(shù)據(jù)的傳輸與發(fā)送39
• 4.4 協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件設計39-45
• 4.4.1 協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件運行流程40-41
• 4.4.2 協(xié)調(diào)器創(chuàng)建一個新網(wǎng)絡41-43
• 4.4.3 協(xié)調(diào)器節(jié)點接收關鍵程序43-44
• 4.4.4 與上位機通信串口配置與分析44-45
• 4.5 下位機運行測試45-46
• 4.5.1 下位機運行裝置圖45-46
• 4.5.2 測試環(huán)境與條件46
• 4.5.3 協(xié)議包數(shù)據(jù)捕捉與分析46
• 4.6 本章小結(jié)46-47
• 第5章 上位機計量系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)47-60
• 5.1 上位機系統(tǒng)軟件結(jié)構47-48
• 5.2 利用SerialPort實現(xiàn)串口通信48-50
• 5.3 數(shù)據(jù)庫的設計50-52
• 5.4 計量系統(tǒng)與數(shù)據(jù)源的連接52-53
• 5.5 管理界面設計與實現(xiàn)53-56
• 5.6 系統(tǒng)的測試與分析56-59
• 5.6.1 系統(tǒng)測試方案56-58
• 5.6.2 系統(tǒng)測試分析58-59
• 5.7 本章小結(jié)59-60
• 第6章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 總結(jié)60
• 6.2 展望60-62
• 參考文獻62-65
• 致謝65

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