【摘要】：電動汽車靜態(tài)無線充電技術逐漸趨于成熟,動態(tài)無線充電技術也漸漸成為未來發(fā)展方向。綜合監(jiān)控系統(tǒng)是電動汽車動態(tài)無線供電試驗線中重要的一環(huán),而適用于無線充電監(jiān)控系統(tǒng)的研究還處于開始階段。對于充電方式與信息傳輸方式,無線充電的單元設備主要實現(xiàn)充電功能,有線充電樁具有的充電控制、身份識別、計量計費等功能需要在無線充電的監(jiān)控室與遠程監(jiān)控平臺實現(xiàn)。對于監(jiān)控的數(shù)據(jù),有線充電與靜態(tài)無線充電車輛運行與充電狀態(tài)不會同時出現(xiàn),而動態(tài)無線充電需要監(jiān)測運行中車輛的充電情況,監(jiān)控系統(tǒng)的設計也會更復雜。對于服務的對象,因有線方式的監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展很成熟,充電樁監(jiān)控供電側與車輛充電情況,車輛監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控車輛運行與充電情況。而動態(tài)無線充電不僅需要提供充電設備的監(jiān)控數(shù)據(jù)給充電設施運營商,提供車輛監(jiān)控數(shù)據(jù)給車輛用戶,還要統(tǒng)籌監(jiān)控充電設備與車輛信息,將全面的數(shù)據(jù)提供給開發(fā)者進行監(jiān)控與分析。本文根據(jù)動態(tài)無線供電的特點,設計了一套將現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)與遠程監(jiān)控服務平臺結合,綜合監(jiān)控、管理車輛和充電設備的供電監(jiān)控系統(tǒng),并對其部分功能進行實現(xiàn)。該系統(tǒng)服務于開發(fā)者、充電設施運營商、車隊擁有者、單一車輛擁有者、游客五種用戶,對于電動汽車動態(tài)無線供電技術的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化具有一定的輔助作用。首先,本文對該供電綜合監(jiān)控系統(tǒng)的整體結構進行設計,并對現(xiàn)場監(jiān)控部分與遠程監(jiān)控部分的底層數(shù)據(jù)流進行分析。其中現(xiàn)場監(jiān)控部分包括計費系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、車載系統(tǒng)幾個功能子系統(tǒng),展示了充電控制邏輯、能量流動狀態(tài)判斷邏輯與信息流向。遠程監(jiān)控部分包括物聯(lián)網(wǎng)云平臺、數(shù)據(jù)庫、前端等,展示了信息流向與用戶對系統(tǒng)的管控功能。第二,在現(xiàn)場監(jiān)控部分中,本文主要對車載及充電系統(tǒng)中的人機界面、數(shù)據(jù)備份與恢復、數(shù)據(jù)遠傳進行實現(xiàn)。對車載控制器與地面控制器采集功能進行設計與調試,并將采集到的車輛數(shù)據(jù)與充電設備數(shù)據(jù)顯示在車載、地面人機界面上。通過人機界面發(fā)送請求充電功能,控制器獲取余額、判斷其他充電條件,從而開啟逆變源,對車輛進行充電。在監(jiān)控室上位機中對充電數(shù)據(jù)進行備份,恢復缺失的數(shù)據(jù)到遠程數(shù)據(jù)庫。然后,通過GSM模塊將數(shù)據(jù)傳輸至One Net云平臺(中國移動物聯(lián)網(wǎng)開放平臺),實現(xiàn)現(xiàn)場與遠程互連。第三,在遠程監(jiān)控部分中,本文主要對前端與遠程數(shù)據(jù)庫進行設計。前端設計分五種數(shù)據(jù)權限,提供充電設備數(shù)據(jù)給充電設施運營商、提供車輛數(shù)據(jù)給團體用戶和個人用戶,提供綜合數(shù)據(jù)與管控功能給開發(fā)者,只提供主要功能展示給游客。數(shù)據(jù)庫也從充電設施運營商、團體用戶、個人用戶三方面對充電設備數(shù)據(jù)、車隊數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)進行設計。最后,對人機界面、備份數(shù)據(jù)、One Net云平臺轉發(fā)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)進行測試,對整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸、處理、存儲的穩(wěn)定性與準確性分析,最終實現(xiàn)了對電動汽車動態(tài)無線供電系統(tǒng)的綜合監(jiān)控。
【圖文】：

圖 2-1 電動汽車動態(tài)無線供電綜合監(jiān)控系統(tǒng)總體結構3 數(shù)據(jù)流分析在本節(jié)中，主要根據(jù)系統(tǒng)需求與整體架構，以數(shù)據(jù)流的方式對系統(tǒng)的詳能進行分析。3.1 頂層數(shù)據(jù)流分析（1）數(shù)據(jù)流程分析與數(shù)據(jù)流圖概念數(shù)據(jù)流程分析的機制是忽略系統(tǒng)上層的約束條件，單純的對系統(tǒng)內的數(shù)象及其所存儲的數(shù)據(jù)表間的處理流程進行分析，數(shù)據(jù)流程分析能夠更加直確的反應系統(tǒng)底層邏輯的正確與否。在數(shù)據(jù)流程分析階段，根據(jù)電動汽車供電綜合監(jiān)控系統(tǒng)需求目標和功能要求的分析結果，繪制了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流編寫數(shù)據(jù)字典[17]。圖 2-2 為繪制數(shù)據(jù)流圖過程示意圖。數(shù)據(jù)流圖（DFD：Data Flow Diagram）就是組織中信息運動的抽象，，是邏輯系統(tǒng)模型的主要形式。是用 種圖形及與此相關的注釋來表示系統(tǒng)的

- 10 -圖 2-2 繪制數(shù)據(jù)流圖過程示意圖項（S） b) 數(shù)據(jù)加工（P） c) 數(shù)據(jù)存儲（D） d) 數(shù)據(jù)流圖 2-3 數(shù)據(jù)流圖基本符號2）頂層數(shù)據(jù)流分析圖 2-4，在該電動汽車無線供電綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，司機通過觸摸發(fā)出充電/禁止充電請求信號，計費系統(tǒng)向充電系統(tǒng)發(fā)送準備充號。若為充電信號，電網(wǎng)給充電系統(tǒng)供電，充電系統(tǒng)給車載系統(tǒng)將信息發(fā)送給監(jiān)控室上位機，進行數(shù)據(jù)備份、分析；計費、分別將該部分信息發(fā)送給遠程監(jiān)控服務平臺。充電設施運營商發(fā)者可通過遠程監(jiān)控服務平臺查看有關數(shù)據(jù)。可以通過該系統(tǒng)系統(tǒng)與主要與司機、電網(wǎng)等外部項進行信息或能量交互，主要
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72

【參考文獻】

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4 張新豐;沈勇;宋

本文編號：2674612