本文關鍵詞：電動汽車自適應充電的電力載波通信系統(tǒng)

  更多相關文章： 低壓電力線載波通信 電動汽車 OFDM 功率放大 AMIS-49587

【摘要】：隨著經濟的發(fā)展,能源問題一直困擾著人類,在探求新能源的道路上人類一直在不停的探索。新能源技術朝著更加先進更加完善的方向發(fā)展。汽車是現(xiàn)在在中國家庭中也越來越普遍,但是汽車消耗石油,自然資源消耗緊缺必然會導致環(huán)境和能源的問題更加嚴峻。電動汽車的出現(xiàn)很有效的解決了能源的問題。而電動汽車推廣普及勢必會導致電網用電負荷的增加,本課題采取電力載波通信方式作為電動汽車和充電樁之間的通信方式,研究了基于電力載波通信的電動汽車充電系統(tǒng)。其中,電力載波通信方式是采用已有的電力線網絡作為傳輸媒介進行數(shù)據的傳輸。在中國,強大的電力線網絡分布非常廣,不需要額外的架設通信線,采用先進的載波技術后電力線信號可以實現(xiàn)穩(wěn)定傳輸。本文首先介紹了電力載波通信的國內外發(fā)展現(xiàn)狀,圍繞著基于電力載波的電動汽車充電通信方式進行了探索研究。分析了電力載波通信信道的一些特殊的固有特性,重點研究了信號衰減和距離、頻率、負載的關系。針對傳輸環(huán)境惡劣的電力線網絡,本課題提出了基于OFDM(正交頻分復用技術)的電力線載波電動汽車充電的通信方式。詳細介紹了正交頻分復用技術的基本原理,然后對OFDM技術進行了數(shù)學模型分析。經過算法計算分析,利用循環(huán)前綴和保護間隔能夠有效的解決多徑衰落信道的問題。本文介紹了兩種常見的算法,快速傅里葉變化和小波變換算法。再比較了兩種算法之后,證明基于小波變換的OFDM電力載波通信具有高可靠性和穩(wěn)定性以及較高的抗干擾能力。由于采用的OFDM電力線載波通信故傳統(tǒng)的外圍硬件電路滿足不了系統(tǒng)的傳輸環(huán)境。本課題需要設計出精度更高、工作特性更加穩(wěn)定的載波信號源電路,A/D、 D/A電路,晶振時鐘電路以及濾波電路等。利用實習單位資源,選取了安森美半導體公司的AMIS-49587型號的芯片作為本課題的調制解調模塊。結合設計的外圍電路實現(xiàn)了將載波板處理后的信號放大后傳輸,提高了信號的傳輸距離,改善了電力載波通信效果。電動汽車充電采用的是IEC15118通信協(xié)議,該標準是為電動汽車和交流充電樁之間通訊統(tǒng)一制定的標準。傳統(tǒng)的充電樁采用CAN總線通信方式,其接口不能滿足本課題設計要求。本文設計了自適應充電控制策略,同時改進了充電樁接口電路。最后對整個系統(tǒng)進行了通信測試,結果表明本文設計的基于OFDM電力載波通信方式的電動汽車充電系統(tǒng)能夠完成充電信號穩(wěn)定傳輸。
【關鍵詞】：低壓電力線載波通信 電動汽車 OFDM 功率放大 AMIS-49587
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN913.6
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 1 引言15-19
• 2 緒論19-25
• 2.1 課題研究的背景及意義19-20
• 2.2 電動汽車國內外發(fā)展現(xiàn)狀20-21
• 2.3 電力載波通信的國內外發(fā)展現(xiàn)狀21-22
• 2.3.1 PLC技術國外發(fā)展現(xiàn)狀21
• 2.3.2 PLC技術國內發(fā)展現(xiàn)狀21-22
• 2.4 本文的主要研究內容22-25
• 3 低壓電力載波通信環(huán)境的研究25-37
• 3.1 低壓電力載波通信的基本原理25-26
• 3.2 低壓電力線信道特性的分析26-33
• 3.2.1 阻抗特性分析26-28
• 3.2.2 時變特性分析28
• 3.2.3 衰減特性分析28-30
• 3.2.4 噪聲特性分析30-33
• 3.3 多徑與反射分析33-35
• 3.4 本章小結35-37
• 4 OFDM技術的研究與仿真37-49
• 4.1 OFDM技術簡介37-38
• 4.2 OFDM技術的基本原理38-43
• 4.2.1 OFDM信號的產生與接收40-41
• 4.2.2 OFDM技術抗多徑衰減技術41-42
• 4.2.3 保護前綴和循環(huán)間隔42-43
• 4.4 OFDM不同調制技術的比較43-47
• 4.4.1 基于FFT的OFDM技術43-44
• 4.4.2 基于小波變換的OFDM技術44-46
• 4.4.3 FFT變換OFDM和Wavelet變換OFDM特征比較46-47
• 4.5 OFDM技術的優(yōu)缺點47-49
• 5 低壓電力線系統(tǒng)的實現(xiàn)49-65
• 5.1 電力載波通信終端的選擇49-51
• 5.1.1 產品的規(guī)格和應用49-50
• 5.1.2 AMIS-49587系列的優(yōu)勢及參數(shù)50-51
• 5.2 外圍電路的設計51-59
• 5.2.1 A/D和D/A電路設計51-52
• 5.2.2 運算放大電路的設計52-53
• 5.2.3 耦合電路的設計53-54
• 5.2.4 載波信號源電路的設計54-58
• 5.2.5 晶振時鐘電路和濾波電路的設計58-59
• 5.3 電力載波通信系統(tǒng)通信測試59-65
• 5.3.1 HomePlug AV的數(shù)據結構60-61
• 5.3.2 上位機LabVIEW的通訊編程61-62
• 5.3.3 TCP通信編程62-65
• 6 基于15118通信的電動汽車充電實驗驗證65-81
• 6.1 自適應充電控制策略65-68
• 6.1.1 充電控制的通信分層結構65
• 6.1.2 充電裝置自適應65-66
• 6.1.3 充電參數(shù)自適應66-68
• 6.2 基于IEC15118的電動汽車充電通信協(xié)議68-73
• 6.2.1 協(xié)議數(shù)據單元69
• 6.2.2 充電握手階段69-70
• 6.2.3 充電參數(shù)配置階段70-71
• 6.2.4 充電階段71-73
• 6.2.5 充電結束階段73
• 6.3 交流充電樁外部硬件實現(xiàn)73-77
• 6.3.1 電動汽車和充電樁的整體結構設計74
• 6.3.2 電動汽車交流充電接口電路設計74-75
• 6.3.3 充電樁硬件控制電路設計75-76
• 6.3.4 充電連接口設計76-77
• 6.4 實驗驗證77-79
• 6.5 本章小結79-81
• 7 總結與展望81-83
• 7.1 總結81-82
• 7.2 展望82-83
• 參考文獻83-87
• 致謝87-88
• 作者簡介及作者在讀研期間主要科研成果88

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前10條

1 屈振華;朱衛(wèi)華;劉宗瑤;李月華;;基于電力載波通信的新型同步電子鐘設計[J];現(xiàn)代電子技術;2012年11期

2 顏錚;;電力載波通信的安裝調試與運行維護研究[J];科技傳播;2012年21期

3 蕭寶瑾,郝煒,李春梅,陳因;反相對稱調制及其在電力載波通信中的應用[J];電力學報;2001年01期

4 梁云偉,于子國;電力載波通信網的優(yōu)化調整[J];農村電氣化;1997年12期

5 劉乃華;蓬萊市電力載波通信網的改造[J];供用電;1999年06期

6 張金波,張學武,鄭雪峰;限制低壓電力載波通信的因素及解決方法[J];電工技術雜志;2004年04期

7 梁小宇;張純;丁文東;徐帆;;基于電力載波通信的電能質量監(jiān)測系統(tǒng)設計[J];武漢理工大學學報(信息與管理工程版);2013年05期

8 溫莉娟;譚長濤;邱建斌;;電力載波通信線路的設計[J];江蘇電器;2008年02期

9 王韋煒;王學偉;萬靜;韓東;陸以彪;程志華;;基于多級線索層次結構的低壓電力載波通信測試系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J];電測與儀表;2012年12期

10 宋佳;王祁;王翥;;一種有效的用于低壓電力載波通信的技術[J];微計算機信息;2007年24期

中國重要會議論文全文數(shù)據庫 前7條

1 田鳳坤;劉曾坤;楊旭;曹劍葉;;基于低壓電力載波通信的數(shù)字定位系統(tǒng)在板坯運輸車上的應用[A];中國計量協(xié)會冶金分會2011年會論文集[C];2011年

2 劉乃華;;電力載波通信網的改造[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學術年會文集[C];2000年

3 李洋;;回波損耗測試在電力載波通信中應用[A];2009年云南電力技術論壇論文集（文摘部分）[C];2009年

4 李洋;;回波損耗測試在電力載波通信中應用[A];2009年云南電力技術論壇論文集（優(yōu)秀論文部分）[C];2009年

5 姜思羽;;基于電力載波通信技術的家電智能化平臺設計[A];第十三屆中國科協(xié)年會第11分會場-中國智慧城市論壇論文集[C];2011年

6 張巖;張鑫;張艷麗;;煤礦電力線載波通信系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[A];2008通信理論與技術新發(fā)展——第十三屆全國青年通信學術會議論文集（下）[C];2008年

7 王勝利;馮偉;謝建林;;擴頻技術在井下電力載波通信中的應用[A];第十五屆全國煤礦自動化學術年會和中國煤炭學會煤礦自動化專業(yè)委員會學術會議論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據庫 前1條

1 ;Mi200E：滿足歐洲標準電力載波通信芯片[N];中國電子報;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據庫 前10條

1 茍秀娟;低壓電力載波通信與加熱類電器的電磁兼容性研究[D];北京化工大學;2015年

2 吳子卿;基于DSP的電力載波通信系統(tǒng)及音頻處理[D];西安電子科技大學;2015年

3 袁舟;基于電力載波通信的路燈監(jiān)控系統(tǒng)設計[D];電子科技大學;2014年

4 王憲坤;電力載波通信網絡QoS技術研究[D];中國石油大學(華東);2014年

5 錢程;電動汽車自適應充電的電力載波通信系統(tǒng)[D];安徽理工大學;2016年

6 趙圣江;基于虛擬儀器的低壓電力載波通信檢測研究[D];浙江大學;2011年

7 葛聰;基于計算機網絡通信分層模型的電力載波通信機設計[D];湖南大學;2014年

8 許重府;基于電力載波通信的轉轍機液壓監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];武漢理工大學;2007年

9 孫頌林;網絡家電電力載波通信模塊的研制及驗證[D];華中科技大學;2007年

10 黃朋飛;低壓電力載波通信噪聲頻率特性及系統(tǒng)性能研究[D];昆明理工大學;2014年

，

本文編號：919654