电动汽车交流充电桩及智能充电控制策略研究
发布时间：2020-04-15 11:16
【摘要】：电动汽车是绿色交通工具的代表,是未来汽车工业的发展方向。电动汽车充电设施是电动汽车获得市场化运营的前提,这就必须保证电动汽车及其充电设施的同步发展。充电桩是现阶段电动汽车的主要供电设备之一,因此对充电桩及其充电策略的研究具有重要的实用价值。本课题正是基于此背景开展对电动汽车交流充电桩及其充电策略的研究。本文总结现阶段已有电动汽车充电桩的功能需求,确定本文所设计充电桩的总体方案、操作流程及业务逻辑。充电桩硬件系统是利用STM32微处理器片上外设资源设计外围电路组成系统主控板,主控板完成与外围设备之间的数据交互、对充电接口状态的检测以及对充电输出回路的通断控制等功能。充电桩软件系统是在μCOS-Ⅱ操作系统的基础上,设计充电桩系统的5个主要任务(触摸屏通讯任务、RFID通讯任务、电能表通讯任务、GPRS通讯任务及系统检测任务)及任务间的切换逻辑,实现充电桩的整体控制流程。根据设计方案制作完成充电桩样机,并对其进行硬件上电安全测试、软硬件联合测试、充电桩与后台之间的通讯稳定性测试及安全防护测试等测试。测试结果表明本文设计的充电桩具有人机交互智能简洁、系统工作稳定可靠、用户数据和桩体数据安全性高等优点,能够完全满足电动汽车用户的充电需求。另外,本文针对电动汽车保有量增多后,大规模电动汽车无序充电将使电网负荷产生“峰上加峰”的问题,设计电动汽车智能有序充电策略。首先建立电动汽车充电模型,并运用蒙特卡洛方法进行无序充电仿真;然后建立用户侧和电网侧的多目标有序充电函数模型及约束条件,采用改进遗传算法进行有序充电算例仿真。无序充电和有序充电仿真结果对比,分析表明本文建立的电动汽车有序充电策略可有效引导车辆的充电行为,在降低电网负荷峰谷差及其最大峰值和降低用户充电费用方面具有显著效果。
【图文】：
（６）统间的数据交互，逡逑实现联网监控的功能：充电桩通过无线网络模块向远程管理系统发送用户信息、充电状逡逑态参数、故障信息等数据；远程管理系统可主动对充电桩发送命令，实现远程启停控制、逡逑参数修改、参数读取等功能。逡逑２．２充电|ё芴宸桨干杓棋义细荩玻毙〗诙猿涞鐋Чδ苄枨蟮姆治觯疚纳杓频牡缍到涣鞒涞鐋缤迹玻卞义纤尽＃玻玻埃质械缇掌睾蠓治鲋罚渲械谝惶踔方尤氡芾灼鳎涑鼋拥兀诲义系诙踔方涌氐缭矗骺匕寮捌渌馕璞柑峁┲绷鞯缭矗涣硪恢方尤胫悄艿珏义媳砗螅ü涣鹘哟テ魇涑龈涞缃涌冢涞缃涌谥苯恿映涞绯盗荆骺叵低晨刂平诲义狭鹘哟テ鞯钠舯眨迪侄允涑觯温吠ǘ系目刂啤？掌睾捅芾灼骺稍谙低吵鱿侄体义下贰⒐埂⒐鞯茸纯鍪北；ど璞浮＝涣鹘哟テ鞯耐ǘ献刺龆ㄊ涑龌芈返耐ǘ希芍麇义峡匕蹇刂疲铱杀患蓖？厍恐贫蟐u。主控板完成整个系统的控制任务，其内部集成一逡逑个可实时监测充电接口状态的控制导引单元。触摸屏实现用户输入读取和桩体信息显示逡逑的功能。ＲＦＩＤ读卡器模块给用户提供卡识别和卡支付手段。智能电表计量充电消费电逡逑能。ＧＰＲＳ模块实现数据的无线传输。语音模块实现语音提示和语音报警功能。状态指逡逑示灯显示充电桩运行状态。逡逑
根据充电桩的系统架构和各个模块的所实现的功能，可将充电桩的系统架构按功能逡逑模块可划分为：主控板系统、无线网络通信系统、人机交互与计费系统以及安全防护系逡逑统。图２．２为电动汽车交流充电|？榛疽馔肌ｅ义系缍缃涣鞒涞缱义现骺匕逑低常澹尴撸温缤ㄐ牛咤澹嘶换ゼ凹品严低常澹踩阑は低常义希慑澹慑澹危危慑澹蜇保卞危义衔⑼獬淇卦跺稳私患谱吹缃翦义洗ι璧缰瞥体位祝绿卞义侠砜乜氐纪ㄥ谓唤幔肯苑劳ｅ义掀髦浦埔佩位ニ悴换ぶ瑰义系ィ康サァ龅サュ危蓿康ィ卞危辏ィ咤义显卧义襄五五五五邋五澹保咤五危保卞五五五义贤迹玻驳缍到涣鞒涞缱？榛疽馔煎义现骺匕迨腔冢樱裕停常玻疲保埃罚郑茫裕段⒋砥鞯目刂葡低常谀诓砍绦虻目刂葡拢浜襄义贤馕У缏肥凳辈杉宓淖刺荩⒏菔荽淼慕峁瓿上嘤Χ鳎迪殖涞缱义系脑擞芾怼Ｍㄑ犊刂频ピ鞘迪种骺叵低秤胪馕璞福ùッ痢ⅲ牵校遥幽？椤ⅲ遥疲桑亩铃义峡ㄆ鳌⒅悄艿绫怼⒂镆裟？榧白刺甘镜疲┲涞耐ㄑ逗涂刂乒δ堋３涞缈刂频ピ唇诲义狭鹘哟テ鳎堑缒苁涑龌芈吠ǘ系目刂频ピ？刂频家ピ抢茫樱裕停常玻疲保埃罚郑茫裕镀义仙贤馍瑁粒模檬凳辈杉丶觳獾愕缪梗骺叵低掣莶杉降牡缪故菖卸铣涞鐋в氤靛义狭镜牧幼刺ǔ涞缜褂氤盗径峡怀涞缜褂氤盗玖樱荒艹涞纾怀涞缜褂氤盗玖义辖樱市沓涞纾ｅ义先嘶换ゼ凹品严低吃谥骺叵低车目刂葡峦瓿沙涞缱胗没У慕换ァ⒌缒芗屏俊⒔诲义弦捉崴慵俺涞缱刺奶崾镜裙δ堋Ｈ嘶换サピ怯纱ッ梁陀镆裟？樽槌
本文编号：2628490
【图文】：
（６）统间的数据交互，逡逑实现联网监控的功能：充电桩通过无线网络模块向远程管理系统发送用户信息、充电状逡逑态参数、故障信息等数据；远程管理系统可主动对充电桩发送命令，实现远程启停控制、逡逑参数修改、参数读取等功能。逡逑２．２充电|ё芴宸桨干杓棋义细荩玻毙〗诙猿涞鐋Чδ苄枨蟮姆治觯疚纳杓频牡缍到涣鞒涞鐋缤迹玻卞义纤尽＃玻玻埃质械缇掌睾蠓治鲋罚渲械谝惶踔方尤氡芾灼鳎涑鼋拥兀诲义系诙踔方涌氐缭矗骺匕寮捌渌馕璞柑峁┲绷鞯缭矗涣硪恢方尤胫悄艿珏义媳砗螅ü涣鹘哟テ魇涑龈涞缃涌冢涞缃涌谥苯恿映涞绯盗荆骺叵低晨刂平诲义狭鹘哟テ鞯钠舯眨迪侄允涑觯温吠ǘ系目刂啤？掌睾捅芾灼骺稍谙低吵鱿侄体义下贰⒐埂⒐鞯茸纯鍪北；ど璞浮＝涣鹘哟テ鞯耐ǘ献刺龆ㄊ涑龌芈返耐ǘ希芍麇义峡匕蹇刂疲铱杀患蓖？厍恐贫蟐u。主控板完成整个系统的控制任务，其内部集成一逡逑个可实时监测充电接口状态的控制导引单元。触摸屏实现用户输入读取和桩体信息显示逡逑的功能。ＲＦＩＤ读卡器模块给用户提供卡识别和卡支付手段。智能电表计量充电消费电逡逑能。ＧＰＲＳ模块实现数据的无线传输。语音模块实现语音提示和语音报警功能。状态指逡逑示灯显示充电桩运行状态。逡逑
根据充电桩的系统架构和各个模块的所实现的功能，可将充电桩的系统架构按功能逡逑模块可划分为：主控板系统、无线网络通信系统、人机交互与计费系统以及安全防护系逡逑统。图２．２为电动汽车交流充电|？榛疽馔肌ｅ义系缍缃涣鞒涞缱义现骺匕逑低常澹尴撸温缤ㄐ牛咤澹嘶换ゼ凹品严低常澹踩阑は低常义希慑澹慑澹危危慑澹蜇保卞危义衔⑼獬淇卦跺稳私患谱吹缃翦义洗ι璧缰瞥体位祝绿卞义侠砜乜氐纪ㄥ谓唤幔肯苑劳ｅ义掀髦浦埔佩位ニ悴换ぶ瑰义系ィ康サァ龅サュ危蓿康ィ卞危辏ィ咤义显卧义襄五五五五邋五澹保咤五危保卞五五五义贤迹玻驳缍到涣鞒涞缱？榛疽馔煎义现骺匕迨腔冢樱裕停常玻疲保埃罚郑茫裕段⒋砥鞯目刂葡低常谀诓砍绦虻目刂葡拢浜襄义贤馕У缏肥凳辈杉宓淖刺荩⒏菔荽淼慕峁瓿上嘤Χ鳎迪殖涞缱义系脑擞芾怼Ｍㄑ犊刂频ピ鞘迪种骺叵低秤胪馕璞福ùッ痢ⅲ牵校遥幽？椤ⅲ遥疲桑亩铃义峡ㄆ鳌⒅悄艿绫怼⒂镆裟？榧白刺甘镜疲┲涞耐ㄑ逗涂刂乒δ堋３涞缈刂频ピ唇诲义狭鹘哟テ鳎堑缒苁涑龌芈吠ǘ系目刂频ピ？刂频家ピ抢茫樱裕停常玻疲保埃罚郑茫裕镀义仙贤馍瑁粒模檬凳辈杉丶觳獾愕缪梗骺叵低掣莶杉降牡缪故菖卸铣涞鐋в氤靛义狭镜牧幼刺ǔ涞缜褂氤盗径峡怀涞缜褂氤盗玖樱荒艹涞纾怀涞缜褂氤盗玖义辖樱市沓涞纾ｅ义先嘶换ゼ凹品严低吃谥骺叵低车目刂葡峦瓿沙涞缱胗没У慕换ァ⒌缒芗屏俊⒔诲义弦捉崴慵俺涞缱刺奶崾镜裙δ堋Ｈ嘶换サピ怯纱ッ梁陀镆裟？樽槌
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