小区电动车自助充电系统的研究-文献综述

第1页开题报告（文献综述）1.选题的依据及意义相比较其他如汽车行业、自行车行业、摩托车行业等，电动车有着轻便、快捷、环保等优势。从上世纪80年代电动车进入我国市场以来，我国的电动车经历了三个发展阶段，目前整个产业的发展趋势已经趋于稳定。随着该行业的迅速发展，诸如动力蓄电池的能量比、单次充电效率、充电后的行驶里程以及如何使充电方式更高效优质等问题也逐渐进入我们的视野。对于解决这些问题的需要也变得迫切起来。自助充电站方案的提出，给了我们解决的方向。由于我国电动车的使用者更多的是个人用户，对于电车充电的需求除了以上几点外，对于充电的便利也有了更深的要求。目前，由于城区规划等各方面的原因，对于自助充电站的设置造成了很深影响。首先，城区规划基本上早已设定，没有太多的空间进行充电站的配置，其次，城镇居民对于自助充电站的认知程度还不够，这就导致了充电站的布置覆盖面不够广，很多时候，居民为了充电要走很远的路。在这样的情况下，在小区内设置自助充电系统，是一个很好的解决办法。2.本课题研究方案本文在进行充电机的研究中，采用了高频开关电源技术，用三相整流电路、快速充电变换电路和滤波电路组成主回路。对于获取的信息以及采集到的数据送入主控单元进行处理、分析，通过模糊免疫自适应PID的控制，实现相应控制信号的获取。由控制信号控制主回路开关的通断，达到对蓄电池智能充电的目的。本文选用了集成度、成熟度较高的菲利普MFRC500芯片CPU卡，并围绕其设计了相应的IC卡读写模块，以实现充值、扣费以及查询的自动化。2.1.系统管理模块在了解了系统管理模块的相关功能后，我们在进行系统管理模块的设计时，为完善系统管理模块的功能，我们在进行系统管理模块建设的时候，设计了管理服务器、数据库服务器、防火墙、交换机以及工作站。所有设备，包括充电机均通过交换机整合在一起构成一个小型的局域网。为确保数据传输的顺畅、数据安全，本系统采用单环网建设方案（如图：1），确保在任何一个节点传输出现问题的时候，可以通过其他路由实现数第2页据的上传。为确保数据统计及管理功能的实现，本设计中在进行管理服务器和数据库服务器选型时，选择了HPDL380服务器；数据库采用了目前应用较为广泛且技术成熟的oracle数据库；在交换机方面，由于网络覆盖要求小，终端机量相对较少，选用了WS-C3560G-48PS交换机，采用以太网组网方式，构成小型局域网。管理服务器交换机充电机2充电机1充电机n防火墙防火墙数据库服务器图1小区电动车自助充电系统网络图2.2.充电管理模块充电管理模块，是根据客户设定的充电电量，根据资费标准，收取相应的现金或从卡内根据客户等级所享受折扣的不同扣除相应费用。并根据扣除的费用进行自动充电，充电过程中可以通过人机界面向顾客提供完整的充电信息，包括收取金额、充点电量，用卡用户卡内余额等。充电管理模块还具有现金收取功能，对持卡用户可进行充值，对于无卡用户，收取现金，流程见图2图2充电过程流程图初始界面选择类型按金额充电所需时间通知（充电总用时/剩余倒计时）中途停止停止结算充电充满按时间提示已满刷卡中断第3页2.3.人机交互界面人机交互界面，包括服务界面以及操作界面，服务界面是整个系统与顾客直接面对面进行交流的平台，它的友好性、合理性直接决定了系统为顾客提供服务的质量。因此在进行人界交互界面设置时，要综合多方考虑，给予顾客最全面，最体贴的服务。而操作界面是向操作员提供各项管理、应用操作的界面，其可操作性、便捷性要求相对较高。2.4.统计管理模块本系统所需统计的信息包括发卡信息、充值信息、消费信息、注销信息、设备故障信息等。根据实际情况，所有信息数据按照约定条件（5分钟一次或每10笔信息一组）上传至数据库服务器。本系统数据库采用oracle数据库，在进行数据库设计时，充分考虑到各类信息的不同情况，对数据结构、数据库表空间进行了划分。3.主要研究内容3.1.IC卡识别读写模块该模块可对顾客所持IC卡进行识别和读写，本系统IC卡采用非接触式IC卡，当顾客将IC卡插入插卡口后，充电机对插卡口进行锁定，防止其他IC误插入造成设备故障。通过读写器对IC卡进行读写，写卡时，所需写入信息由上位机（充电机主控单元）提供给读写器，由读写器对票卡进行读写。写卡成功后，读写器向上位机发送写卡成功信号，同时充电机开始操作，根据相关信息进行充电工作。充电结束后，IC卡从插卡口弹出。读写模块硬件部分包括P89LPC932主控制器、看门狗及复位电路、LED显示模块、蜂鸣器驱动模块、MFRC500高集成度读写模块、电源模块、天线匹配电路和串口通信模块等。如图3。第4页电源模块看门狗及复位电路RC500射频模块蜂鸣器驱动模块LED显示模块MCURS232通讯模块天线主控单元系统控制指令SPI图3IC卡识别读写模块硬件电路组成3.2.MFRC500芯片MFRC500是一款基于13.65Hz射频的高集成度非接触式芯片，该芯片集成了13.56Hz射频下的各种被动式非接触通信方法和协议，支持符合ISO/IEC标准的信号预处理。图4为MFRC500芯片管脚图图4MFRC500管脚说明1172183194205216227238249251026112712281329143015311632OSCINIRQMFINMFOUTTX1TVDDTX2TVssNCSNWRNRDDVssD0D1D2D3OSOUTRSTPDVMIDRXAVSSAUXAVDDDVDDA2A1A0ALED7D6D4D5MFRC500第5页第6页参考文献1.王健电动汽车充电站信息管理系统的设计与实现J微计算机信息，2006，22(15)：16-17.2.徐振智能化电池充电管理系统的设计J轻工机械，2009，27(6)：62-65.3.白琳电动汽车IC自助能源补充系统设计与研究J自动化技术与应用，2008，27(4)：108-110.4.郭栋浅谈电动汽车充电站J科技情报开发与经济,2010，20（12）：211-212.5.黎古雄基于DSP的电动自行车公共充电系统设计J科技信息，2010，（13）：28-29.6.过荣福电动自行车发展现状及对电池的要求J电池工业，2008，13（4）：270-273.7.许芸冰译欧洲电动自行车的未来J中国自行车，2009，（6