摘(zhāi)要：文(wén)章(zhāng)設計了一款(kuǎn)電動車(chē)智能充電係(xì)統，以(yǐ)智(zhì)能(néng)充電樁(zhuāng)為(wéi)數據(jù)采集(jí)終(zhōng)端，將采集到的電壓電流等信息上傳(chuán)給服務(wù)器，數據(jù)庫接(jiē)受(shòu)到信息後進(jìn)行分析並同(tóng)時(shí)傳輸(shū)到客服端(duān)。該係統實(shí)現了安全高效充電，數據分析(xī)，公平計(jì)費，節能(néng)環保等(děng)功能，很(hěn)大(dà)地提高了用戶(hù)體(tǐ)驗(yàn)，能夠有(yǒu)效管理和(hé)控製(zhì)電(diàn)動車(chē)的充(chōng)電，對(duì)提升(shēng)社會(huì)穩定，構建和諧社會具有重要(yào)意(yì)義。

關鍵(jiàn)詞(cí)：智能(néng)充電(diàn)樁；係(xì)統設(shè)計；高效充電；

0引言(yán)

本係統(tǒng)以(yǐ)傳(chuán)感器(qì)作(zuò)為數據(jù)采(cǎi)集(jí)終端，通過(guò)電(diàn)流電壓(yā)，溫(wēn)度(dù)，氣(qì)體(tǐ)，RFID射(shè)頻(pín)識(shí)別(bié)等(děng)傳感器將信息匯(huì)總至主(zhǔ)控(kòng)MCU，並通(tōng)過(guò)WIFI上(shàng)傳(chuán)至(zhì)服務器，服(fú)務(wù)器(qì)接(jiē)收到數據(jù)後進行(háng)解析(xī)，實現手(shǒu)機客(kè)戶端實(shí)時(shí)查(chá)看(kàn)。本(běn)係統不(bù)僅(jǐn)可(kě)以安全(quán)充電，還具備網絡支(zhī)付(fù)，數據(jù)分析等(děng)功(gōng)能，為政(zhèng)府(fǔ)監(jiān)管部門(mén)，從(cóng)業人員，產品(pǐn)用戶(hù)提(tí)供(gōng)可靠的數據(jù)，實現信息共享。服務器(qì)與數(shù)據庫主(zhǔ)要(yào)為硬(yìng)件，APP以及大(dà)數(shù)據(jù)進行數(shù)據傳(chuán)輸，將各部分鏈接(jiē)為一個(gè)整(zhěng)體，並(bìng)將(jiāng)各部(bù)分的反饋(kuì)情況傳(chuán)輸給(gěi)需要的(dí)模(mó)塊(kuài)，實現信(xìn)息共享，並添加太陽(yáng)能板，從(cóng)而(ér)打(dǎ)造出一個整體化，係(xì)統(tǒng)化(huà)，高(gāo)效

化(huà)，節能(néng)化的(dí)智(zhì)能充(chōng)電(diàn)係統(tǒng)。

1係(xì)統(tǒng)設(shè)計方案及關鍵技(jì)術

1.1智(zhì)能充電樁模(mó)塊

充電樁使用在平常生(shēng)活中隨處(chǔ)可(kě)見，隨著電子(zǐ)技術的發展，充(chōng)電(diàn)樁向小型化(huà)，模塊(kuài)化，集(jí)成化，智能化，高效化(huà)方(fāng)向發展(zhǎn)。尤其(qí)是近(jìn)幾年以來移動互聯(lián)網，物(wù)聯網的(dí)迅速(sù)崛起(qǐ)，為智(zhì)能化充電(diàn)樁提供(gōng)了(liǎo)網(wǎng)絡基礎和技術手段。本文介(jiè)紹的智能(néng)充(chōng)電(diàn)樁的具(jù)體(tǐ)功能(néng)結構如(rú)圖1所

示(shì)，主要包括高性能(néng)微(wēi)處(chǔ)理器，液晶(jīng)顯示模塊（顯(xiǎn)示(shì)二(èr)維碼(mǎ)充(chōng)電信(xìn)息等），矩(jǔ)陣鍵(jiàn)盤（交互接口(kǒu)），傳感(gǎn)器(qì)模塊(kuài)以及無(wú)綫通信模(mó)塊。

圖(tú)1智能充(chōng)電(diàn)樁功能框(kuàng)圖

電流電(diàn)壓(yā)模塊作(zuò)為本(běn)係統(tǒng)的數據(jù)采集(jí)終(zhōng)端，是(shì)整(zhěng)個係統的基礎(chǔ)。電流電壓信息(xī)采集模(mó)塊簡介如下(xià)：

（1）使用(yòng)開(kāi)關電源供電方案(àn)，在85VAD～260VAC電壓範圍(wéi)內均(jūn)可(kě)以正常(cháng)工(gōng)作(zuò)，並(bìng)且可以同(tóng)時(shí)

為其(qí)他模(mó)塊(kuài)進行相(xiāng)應(yīng)供電。

（2）使用(yòng)智能(néng)電(diàn)氣參(cān)數測試算法(fǎ)，準確(què)度(dù)可達到(dào)國(guó)家(jiā)0.5s級標(biāo)準(zhǔn)，具有很高的準確(què)度。

（3）本(běn)產(chǎn)品(pǐn)具有(yǒu)TTL和RS485電(diàn)平(píng)接口，可(kě)以實(shí)現(xiàn)對(duì)該模塊(kuài)的遠(yuǎn)程(chéng)管理(lǐ)。

（4）本設備(bèi)進行了高電(diàn)流測試(shì)，可在(zài)60A電流下進行(háng)正常工(gōng)作。安全(quán)數(shù)據(jù)傳輸：向(xiàng)數據庫上(shàng)傳(chuán)數(shù)據時，采(cǎi)用WIFI，LORA，GPRS等安(ān)全可(kě)靠(kào)的(dí)無綫通信(xìn)技術，確(què)保(bǎo)數據傳輸過(guò)程中不(bù)會被截獲(huò)破解(jiě)，數(shù)據傳(chuán)輸采用PGP（PrettyGoodPrivacy）技(jì)術(shù)，PGP采(cǎi)用了一(yī)種RSA和(hé)傳(chuán)統(tǒng)加密(mì)的雜合算法(fǎ)，保(bǎo)證數(shù)據傳(chuán)輸(shū)的安全。

1.2服務器平台

服務器采用分布式(shì)集(jí)群設計(jì)，實(shí)現業(yè)務(wù)拆分，應(yīng)用(yòng)服(fú)務和(hé)數(shù)據(jù)服務分離，負載均(jūn)衡，反向代理(lǐ)和(hé)CDN，保證(zhèng)了大量用(yòng)戶的使(shǐ)用，*大限(xiàn)度(dù)地提高了係統整體的(dí)運(yùn)行速(sù)率(shuài)。使用(yòng)抽樣分析，數(shù)據區間(jiān)對比(bǐ)和(hé)對(duì)比分(fēn)析模(mó)型曲(qū)綫(xiàn)類(lèi)型。

1.3APP應(yīng)用(yòng)程序

（1）關(guān)鍵技術：用戶平(píng)台(tái)的(dí)數(shù)據模型，MVP設計模型

（2）軟件名(míng)稱(chēng)：智能充(chōng)電(diàn)樁APP。

（3）軟件運(yùn)行環(huán)境(jìng)：Android係統(tǒng)。

（4）軟件(jiàn)開發平台：AndroidStudio。

（5）軟件開發語言：java，xml。

（6）軟件介紹(shào)：移動(dòng)客戶端(duān)作(zuò)為智能稱重係統的一(yī)環(huán)，服務於(yú)商(shāng)戶，實現本地與雲平(píng)台(tái)的鏈接。

（7）功(gōng)能分(fēn)析：①建立本(běn)地數據(jù)倉庫，通過與(yǔ)服務(wù)器的(dí)交互實(shí)現實時的功能(néng)本(běn)地(dì)化(huà)服務；②提(tí)供良(liáng)好的用戶體(tǐ)驗(yàn)，方便顧(gù)客(kè)對信(xìn)息的實時查詢；③可(kě)與(yǔ)財(cái)務賬號綁(bǎng)定(dìng)，實現(xiàn)實時查詢財(cái)務信息(xī)。

圖2服(fú)務(wù)器模式圖

2智能(néng)充(chōng)電(diàn)樁係統的(dí)設(shè)計實現(xiàn)

2.1主控模塊(kuài)設計

控製(zhì)模(mó)塊選用(yòng)STM32F103ZET6作為主(zhǔ)處(chǔ)理器，電路設(shè)計加入了防幹(gān)擾電路(lù)，可起到防(fáng)靜電(diàn)，濾(lǜ)除雜波的(dí)作用(yòng)。圖3為係(xì)統(tǒng)MCU原理(lǐ)圖。

圖3MCU原理(lǐ)圖

2.2電流電壓模塊布(bù)局(jú)設計(jì)

該模塊主(zhǔ)要(yào)由傳感器，AD轉換(huàn)電路組成，電流電壓模(mó)塊印刷(shuā)電(diàn)路圖如圖(tú)4所示(shì)。

圖4電流(liú)電壓模塊印刷(shuā)電路(lù)圖

2.3PT1000的高(gāo)精(jīng)度(dù)溫度(dù)測量(liáng)

在引綫(xiàn)電阻(zǔ)和自(zì)熱(rè)效應方麵，通(tōng)過(guò)三(sān)綫製恒(héng)流(liú)源(yuán)驅動(dòng)方案(àn)解決了該(gāi)問題，並(bìng)在單(dān)片機係統設計(jì)中(zhōng)添加了相應的校(xiào)正控製方案(àn)，使產品能(néng)夠實(shí)現(xiàn)元(yuán)器(qì)件(jiàn)漂移和(hé)鉑(bó)電(diàn)阻傳(chuán)感器(qì)的自(zì)動(dòng)校(xiào)準，從而(ér)使(shǐ)產品具備(bèi)優(yōu)異的溫(wēn)度(dù)測(cè)量(liáng)精確度(dù)。

本係統使(shǐ)用三綫製恒流源(yuán)驅動(dòng)電路來(lái)驅動(dòng)溫度(dù)傳感器，溫(wēn)度傳(chuán)感(gǎn)器(qì)將變化的電阻(zǔ)值(zhí)信號(hào)（由溫度(dù)變(biàn)化(huà)而引(yǐn)起）轉換成(chéng)電(diàn)壓信(xìn)號(hào)。在本文(wén)設計(jì)的係統(tǒng)中，恒(héng)流(liú)源具有輸(shū)出電流穩定，溫(wēn)度(dù)不易發(fā)生改(gǎi)變，輸出(chū)電(diàn)阻較大，輸(shū)出電(diàn)流極(jí)性可更(gēng)改等方(fāng)麵的特點(diǎn)。

另(lìng)外(wài)，使用集成(chéng)運(yùn)放(fàng)構成的(dí)恒流源(yuán)具有穩定(dìng)性好，恒(héng)流性能佳(jiā)的優點，特別是(shì)在負載(zǎi)一端(duān)需要接地的(dí)場(cháng)合應用(yòng)更加廣泛，因此(cǐ)采用了圖(tú)5所(suǒ)示的(dí)設計。

圖(tú)3三綫製恒流驅(qū)動法(fǎ)高(gāo)精度(dù)測(cè)量(liáng)方案

3安科瑞(ruì)AcrelEMS-IDC數(shù)據中心(xīn)綜合能效(xiào)管(guǎn)理係統

3.1平台(tái)組成(chéng)

安科(kē)瑞電(diàn)氣(qì)緊(jǐn)跟(gēn)數據中心能效，資(zī)源利(lì)用率(shuài)和(hé)可(kě)用(yòng)性(xìng)，提高(gāo)運維(wéi)效(xiào)率並降低(dī)運(yùn)維成(chéng)本(běn)。

AcrelEMS數(shù)據中(zhōng)心的(dí)能源管理提供的(dí)監(jiān)測和(hé)控製，主要(yào)分為(wéi)電力(lì)監(jiān)控，動(dòng)環(huán)監控(kòng)，能耗統(tǒng)計分析（能源管(guǎn)理），蓄(xù)電池監控(kòng)，精密配電(diàn)監控，智能(néng)母綫(xiàn)監控，智能照明(míng)，消防(fáng)相關的子(zǐ)係統(tǒng)。

3.2平(píng)台(tái)拓撲(pū)圖(tú)

3.3充電(diàn)樁係統解(jiě)決(jué)方案

數據中(zhōng)心(xīn)停車(chē)場(cháng)有電動汽車和(hé)電動自行(háng)車，均(jūn)需(xū)要(yào)提供(gōng)充(chōng)電樁(zhuāng)。充電樁(zhuāng)管理係統通(tōng)過物聯網技術對接(jiē)入係(xì)統(tǒng)的充(chōng)電樁站點(diǎn)和各個充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)進行(háng)不(bù)間(jiān)斷地(dì)數(shù)據采集(jí)和(hé)監控，解決(jué)物業，用(yòng)電管理(lǐ)部門的(dí)充(chōng)電樁使用，監控問題。電動自行(háng)車充電(diàn)可采(cǎi)用(yòng)投幣(bì)，掃(sǎo)碼充(chōng)電(diàn)方(fāng)式(shì)，電(diàn)動(dòng)汽車(chē)支(zhī)持IC卡(qiǎ)和(hé)掃碼充電方式。遠(yuǎn)程充(chōng)電樁係統可實(shí)時遠程完成啟(qǐ)動(dòng)充(chōng)電，強製(zhì)停止(zhǐ)，單價(jià)設置等控製指令，用(yòng)戶可通(tōng)過(guò)APP，微信(xìn)，支付(fù)寶(bǎo)小程(chéng)序(xù)掃描(miáo)二(èr)維碼，進(jìn)行(háng)支付(fù)後，係統發起充電(diàn)請(qǐng)求，控製二維碼(mǎ)對應的(dí)充(chōng)電樁完(wán)成(chéng)電(diàn)動汽車的充(chōng)電過程。同(tóng)時對(duì)各(gè)類故障(zhàng)如(rú)充電機(jī)過溫保(bǎo)護，充電機(jī)輸入輸出過壓，欠(qiàn)壓，絕(jué)緣(yuán)檢測故障等(děng)一(yī)係(xì)列(liè)故障(zhàng)進行預警；能夠遠(yuǎn)程控製(zhì)，提供財務報表(biǎo)和數據(jù)分析等功(gōng)能。

4產品選型(xíng)

5小結(jié)

移動互(hù)聯網(wǎng)時(shí)代，傳(chuán)統(tǒng)市(shì)場正(zhèng)逐漸向智慧型市場，信息(xī)型(xíng)市場(cháng)轉變(biàn)，各行(háng)各業(yè)對自(zì)動(dòng)化，數(shù)據(jù)管理和電腦化聯(lián)網的(dí)需求(qiú)與(yǔ)日俱增，第三(sān)方支(zhī)付已經(jīng)成為(wéi)發(fā)展(zhǎn)*快(kuài)，*具(jù)有(yǒu)生命力的支(zhī)付方式，已得到(dào)廣大消費(fèi)者與(yǔ)商(shāng)戶的(dí)認可(kě)。推出可掃(sǎo)碼(mǎ)支付，在(zài)綫支付(fù)的(dí)充電(diàn)樁(zhuāng)是時代(dài)潮(cháo)

流的(dí)大趨(qū)勢(shì)。目前(qián)，我(wǒ)國提倡(chàng)用發展來改(gǎi)善(shàn)民生，所(suǒ)以設計(jì)一套具有高效(xiào)，安全(quán)，節能等特點(diǎn)的智(zhì)能充電係(xì)統既是時(shí)代(dài)的要(yào)求，也是(shì)當代大學生(shēng)義不容辭(cí)的責(zé)任和(hé)義務(wù)。

在社會發展，政(zhèng)策(cè)導向，時(shí)代(dài)要求等的前提(tí)下，我國(guó)電(diàn)動(dòng)車(chē)充電樁大(dà)多(duō)局限(xiàn)於小(xiǎo)型(xíng)化，非(fēi)正規化的(dí)形勢，還沒(méi)有(yǒu)建(jiàn)成(chéng)真正麵向(xiàng)不(bù)同用(yòng)戶的(dí)充電(diàn)站服務(wù)網絡，有(yǒu)著(zhuó)很(hěn)大(dà)的發展空(kōng)間。

6參考文獻

[1]郭鋒，王宇翱，閆國(guó)梁(liáng)，等．智能稱(chēng)重(zhòng)係統(tǒng)的(dí)設計與實現[J]．中國(guó)高新科(kē)技，2018（2）：40-42．

[2]王(wáng)秀傑，陳軼(yì)嵩，徐(xú)建(jiàn)全(quán)．我國新能源(yuán)汽(qì)車(chē)產業化發展(zhǎn)問題及對策研(yán)究[J]．科技管(guǎn)理研究(jiū)，2012（11）：29-35．

[3]崔玉峰(fēng)，楊(yáng)晴，張林(lín)山，等．國內(nèi)外(wài)電動(dòng)汽(qì)車發(fā)展(zhǎn)現(xiàn)狀及充電(diàn)技(jì)術(shù)研究[J]．雲南電(diàn)力技(jì)術，2010（2）：9-12．

[4]王(wáng)健，姜久(jiǔ)春．電動(dòng)汽車充(chōng)電(diàn)站(zhàn)信息管(guǎn)理(lǐ)係統的設計與實現(xiàn)[J]．微計(jì)算機(jī)信息，2006（15）：16-17．

[5]趙明宇，王(wáng)剛(gāng)，汪映輝，等．電動(dòng)汽車充(chōng)電設(shè)施監控係(xì)統(tǒng)設計與實(shí)現[J]．電(diàn)力係統(tǒng)自動(dòng)化，2011（10）：65-70．

[6]龔(gōng)桃榮，李(lǐ)濤，劉(liú)瑞(ruì)，等．路燈(dēng)充(chōng)電樁建(jiàn)設方(fāng)案研究[J]．電力建設(shè)，2015（3）：38-42．

[7]劉(liú)文霞(xiá)，劉流(liú)，趙天陽．變電(diàn)站(zhàn)區域充(chōng)電樁接入控製模式及策略(lüè)[J]．電力(lì)係(xì)統自(zì)動化，2013（16）：38-42．

[8]王海(hǎi)峰(fēng)．新能(néng)源(yuán)充電樁(zhuāng)的市場運營現(xiàn)象探析[J]．管(guǎn)理觀察(chá)，2018（1）：47-49．

[9]徐(xú)誌甫(fǔ)，李(lǐ)學(xué)．公(gōng)共基礎設施建(jiàn)設的市場化研(yán)究[J]．行政論壇，2003（3）：76-78．

[10]陳國娟，符廣(guǎng)全，於(yú)士(shì)程(chéng)，張波，孫磊，王(wáng)坤.智能充電樁係(xì)統(tǒng)設計[J]

[11]安(ān)科(kē)瑞企(qǐ)業(yè)微(wēi)電網設計與應用(yòng)手冊2022.5版(bǎn)