电动汽车充电桩充电管理系统设计
1 电动汽车充电桩概述
1.1 电动汽车充电桩背景及发展现状
随着我国工业领域的快速发展, 在给人们生活工作带来便利的同时也造成了非常严重的环境污染, 随着现如今人们环境保护意识的不断增强, 电动汽车也就营运而生了, 就我国目前的情况来看, 电动汽车已经在整个汽车行业占据着很大的比例。可是在其发展初期由于各项配套设施不够健全, 所以在一定程度上阻碍了电动汽车的快速发展, 这就需要我们对这一问题引起足够的重视。我国现如今在电动汽车领域投入了越来越多的资金, 对相关的配套设施也逐步完善, 特别是对充电桩和充电站的建设力度不断增大。
1.2 电动汽车充电的方法
电动汽车在充电的时候主要有四种方法:一, 交流充电, 这种方法先由电网公司提供380或者是220V的交流电源, 然后电动汽车可以利用自身配设的车载充电装置对蓄电池进行充电, 这种方式具有功率高和充电耗时短的优势, 所以被广泛应用在小型汽车充电过程中;二, 直流充电, 这种方式主要是利用地面所提供的电源给电动汽车蓄电池充电, 充电速度非常快, 比较适用于那些大型电动汽车的快速充电;三, 对电池组进行更换, 但是这种充电方式的使用需要具备一定的前提条件, 即电动汽车需要具备两组蓄电池, 在其中一组进行充电的时候, 另一组就可以给汽车提供充足的电能。如果在较长时间使用过程中, 一组蓄电池电量不足的时候, 就可以更换另一组电池, 以更好地确保电动汽车的正常行驶。但是在实际应用的时候具有一定的缺陷, 那就是需要建设大量的电池更换站, 而且每一个更换站都需要配备一定的工作人员, 大大增加了投资成本, 但是却降低了适用性和智能化水平;四, 非接触式充电, 这种充电模式在使用的时候需要地面嵌入一定的电器元件, 而且好应该和汽车实现有效的接触, 优势就是其在充电的时候不影响汽车的正常行驶, 可以由于受到多种因素的影响, 目前这种充电方式还没有被采用。
2 电动汽车充电桩充电管理系统的硬件和软件设计
2.1 总体设计
在对电动汽车充电桩管理系统进行设计的时候, 一定要对其硬件系统设计工作引起足够的重视, 其主要包括对通信模块、STM32管理系统、输入输出模块以及电源模块的设计, 只有确保了硬件系统的设计质量才能有效保证整个充电桩的设计质量, 从而让其在实际使用过程中发挥出更大的作用。
2.2 硬件设计
2.2.1 带有光耦的输出电路设计
在对电动汽车充电桩管理系统进行设计的过程中, 相关的设计人员一定要对光耦输出电路的设计工作引起足够的重视, 在具体设计过程中, 最好是采用PWM光波电路, 采用这种模式的主要目的是可以更好地确保充电管理系统在对STM32位一体的输出光波进行应用的时候可以将电压控制在0到3.3V之间, 同时也可以电压的波动值控制在-12到12V之间, 在具体操作过程中, 为了更好地防治PWM光波受到其他光波的影响, 需要在电路设计过程中加强了对隔离干扰光耦电路输出实际。
2.2.2 带有光耦的通信电路设计
在对电动汽车充电桩管理系统进行设计过程中, 应该充分结合实际需求对通信功能进行专门的设计, 在具体设计过程中, 一般情况下也都是采用带有光耦模块的通信系统。在对通信系统进行设计的时候, 应该对其系统中的RS485收发器芯片设计工作引起足够的重视, 从而更好地确保系统在实际应用过程中的高效运行, 这就需要在具体设计过程中应该将电源地线模块和管理模块紧密联系在一起, 同时还应该找到通信功能接入点的准确位置。除此之外, 还应该对光耦通信系统设计过程中的发送功率和芯片传输具体需求进行充分了解, 并进行针对性地设计, 只有这样才能有效确保整个通信系统信号的正常传输。
2.3 软件设计
对电动汽车充电桩进行设计的时候, 相关的工作人员一定要确保整个管理系统流程的科学性和合理性, 在实际管理过程中, 通常情况下都需要对系统充电电量的实际运转状况有效的管理和控制, 所以只有读充电流程进行严格的管理才能更好地确保整个系统的稳定运行, 进一步更好地保证系统的充电作业。
在对管理系统软件进行设计的时候, 还应该对各项数据进行详细的记录, 一般都会记录在FM31256存储器当中, 而且在对电动汽车充电桩管理系统进行设计的时候, 还应该对程序框图的运行状况进行准确的设计, 通过对运行过程中的各种数据进行判断来对整个系统运转信息进行更好地了解。
2.4 电动汽车充电桩充电管理系统的数据集成方案设计分析
在对充电桩管理系统进行设计的过程中, 还应该对管理系统当中的各种数据集成方案进行准确的设计, 在具体设计过程中一定要对各项数据进行详细的整合处理。通常情况下经常用到的数据集成设计方案主要分为两种, 但是在实际应用过程中具有不同的效果, 所面对的数据类别也各不相同。
以C++语言设计通讯为例, 在其实际设计过程中, 要根据系统应用的信息数据变化系统协调功能的设计。在C++语言集成数据的应用下能够有效提升充电管理系统的稳定性。
总而言之, 我国目前的电动汽车充电桩管理系统具有非常好的有效性和准确性, 只有这样才能更好地满足电动汽车的实际需求, 有效推动了我国电动汽车充电桩的快速发展。
摘要：随着社会经济的快速发展, 人们生活水平的不断提升, 汽车数量持续不断增多, 而汽车尾气会给环境造成非常严重的污染, 现如今国家对低碳理念的倡导, 就需要出现一种新型的汽车来代替以往传统污染严重的汽车类型, 在此背景之下, 电动汽车的数量越来越多, 电动汽车作为一种比较环保的汽车类型, 在具体应用的时候还需要专业充电桩的有效支持, 这就需要对充电桩进行最为科学合理的设计和管理, 只有这样才能对电动汽车的实际应用提供更加有效的保障和支持。本文先对电动汽车充电桩进行了简要的概述, 然后对电动汽车充电桩的硬件和软件管理系统设计进行了一定的阐述。
关键词：电动汽车,充电桩,充电管理,系统设计
参考文献
[1] 阮宜将.基于嵌入式系统的汽车充电桩设计研究[D].吉林大学, 2016.
[2] 崔霖.风电联动供电智能电动汽车充电桩的设计[D].大连理工大学, 2016.
[3] 陈明亮.物联网电动汽车充电桩计量系统的研制[D].南京师范大学, 2016.
点击下载文档文档为doc格式