充电桩任务分解.docx

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除充电桩任务分解1. 充电模块供货商任务分解：提供系统部件组成原理及接线图。提供系统部件供货商。提供机箱图纸，要求能兼容安装致远控制模块。控制模块软件定制，要求能通过GPRS模块上网，实现网络支付与远程监控功能。制作两台样机。我方派两人去深圳学习整机安装。2. 控制模块任务分解：控制模块如图1所示。图1 控制模块接口设计控制模块设计思路为：1）核心CPU采用基于ARM Cortex-M3内核STM32芯片。2）设计两路CAN总线，一路与车载BMS通信，接收充电信息，另一路与充电模块通信，发生充电指令。3）通过UART或者RS-232接口与支付模块相连，交互信息。用户可自助刷卡进行用户鉴权、余额查询、计费查询等功能。支付模块厂商由充电模块厂商提供，嵌入式工程师根据充电模块厂商提供的源程序与支付模块厂商提供的协议进行支付模块的软件编程。4）通过RS-232接口与2G(GPRS)模块相连，将充电桩的状态信息通过Internet上传给服务器。5）通过UART接口与Wi-Fi模块相连。Wi-Fi模块有两大作用，一个是组成充电站局域网，所有的充电桩通过Wi-Fi网络进行群控通信；另一个作用是在本地有免费无线Wi-Fi支持的区域，充电桩可以通过免费的Wi-Fi网络，将充电桩的状态信息通过Internet上传给服务器。6）因为需通过国家电网公司计费控制单元应用软件联调测试，为通过认证，控制模块设计通过RS-485接口与电能表相连，读取电量计量信息，用于计费。7）通过RS-485接口与触摸显示屏信息交互，触摸显示屏用于人机交互，并投放广告。8）控制模块的IO口将通过并口线输出一块附加电路板，叫继电器阵列扩展电路板，该功能主要用于控制一拖四充电桩的电能分配。控制模块最好做成封装盒的形式，接口全部都做成标准接口，如图1.8所示。图2 控制模块接口3D效果图初步选择致远的产品直接二次开发。3. 显示模块任务分解：直接采购工业触摸屏，内嵌FPGA+ARM芯片高速处理图片与文字，无需编写显示与按键的底层驱动程序，直接编程应用程序即可。考虑到广告功能，直流充电桩屏幕不宜过小，建议采取10寸（Ipad 显示屏9.7寸）、12寸（笔记本显示屏14寸）、15寸（老式台式机显示屏）等大小显示屏。如广州易显科技有限公司的触摸显示屏产品，价格在300-500元，图3 内嵌ARM芯片的工业触摸显示屏该种触摸显示屏既可人机交互、界面显示，也可投放广告。开发方法为：首先在台式电脑安装组态软件HMIMaker，HMIMaker是一款基于ARM架构的嵌入式控制系统开发的嵌入式软件，专业应用于触摸屏的二级界面开发图4 HMIMaker软件开发界面HMIMaker软件具有绘图、操作按钮、位开关、指示灯、进度条、字符控件、数据监控、实时曲线、动态图片、用户与密码设置、可编程数据库等功能。具有单片机协议，modbus通讯协议等。其编辑界面如做PPT一样简单。利用HMIMaker软件制作界面可以大大减轻软件开发人员在人机界面开发的负担和提高开发效率，避免重复性劳动，大大缩短产品的开发周期。嵌入式工程师利用HMIMaker软件在台式电脑编辑好充电桩监控界面后，再将界面程序下载到显示触摸屏的芯片里。显示触摸屏内嵌驱动板具有RS-232、RS-485等多种通信接口，可与直流充电桩核心控制模块相连。显示触摸屏上电后，将按照设定的界面程序运行，通过RS-485接口实时与控制模块信息交互，并在屏幕完成人机交互。图5 触摸显示屏通信接口人机交互内容设计为：1）触摸屏主界面为欢迎界面，并提示“充电单价”及“请先连接枪头在充电”信息；2）用户将充电插头接入汽车充电接口，锁紧后，点击触摸屏“充电”按钮；3）显示屏自动进入“请稍候”界面，系统自检充电桩插头是否连接好，如未连接好，则跳出“充电桩连接异常，请重新连接充电枪”界面提醒；4）如连接良好，则进入“绝缘检测”界面，系统自检绝缘是否良好，如绝缘有问题，则跳出“绝缘检测异常，请联系维修人员”界面提醒；5）如绝缘检测正常，则进入“支付方式选择”界面，有刷卡与网络支付两种选择；6）选择刷卡支付方式，则进入刷卡身份确认界面，显示“系统正在检测IC卡，请稍等”界面，等待用户刷卡确认若刷卡信息有误则跳出“未检测到IC卡，如果卡遗失或损坏，请联系工作人员处理”的界面提醒若检测到IC卡，则显示出“卡号、余额”等信息用户点击确定按钮进入“充电方式选择”界面；7）选择网络支付，则进入“手机号与验证码填写”界面若填写正确，进入“充电方式选择”界面；8）充电方式选择有定量充、定金额充、按BMS自动充（充满为止）、盲充等四种选择；9）选择“定量充”，则进入电量填写界面，显示“采购电量度数”、“充电单价”等信息用户填写充电电量数字后，系统将立即开始充电（充电指示闪烁），界面进入充电状态显示界面；10）选择“定金额充”，则进入电能采购界面，显示“采购电能金额”、“充电单价”等信息用户填写本次充电金额数字后，系统将立即开始充电（充电指示闪烁），界面进入充电状态显示界面；11）选择“按BMS自动充”，系统将立即开始充电（充电指示闪烁），界面进入充电状态显示界面；12）前三种充电模式都属于自动充电，直流充电桩根据用户的限定，按照BMS充电指令信息进行充电；而盲充是直流充电桩不理会车载BMS的任何请求，只根据用户设定进行充电；这种情况容易过充动力电池造成损坏，因此盲充需要特殊身份如充电站维护人员才能操作；选择盲充后进入盲充设定界面，显示“充电限压参数设定”、“充电电流参数设定”点击确定后，系统将立即开始充电（充电指示闪烁），界面进入充电状态显示界面；13）充电状态显示界面显示“充电电压（V）、充电电流（A）、已充时间（min）、充电电量（度）、充电金额（元）、电池SOC（%）、电池充满预估时间（min）、充电进度条、单体电池最高电压（V）、单体电池最低电压（V）、电池最高温度（）、电池最低温度（）”等信息，如果系统未出现故障，也没有人为中止充电（选择“现在结算”），则将会在电池充满后自动停止充电； 14）如果电池充满或点击“现在结算”按钮，系统将自动停止，并显示“正在停止充电”提醒界面随后进入充电结算界面；15）充电结算界面显示充电电量（度）、充电金额（元）、电池SOC（%）、单体电池最高电压（V）、单体电池最低电压（V）、电池最高温度（）、电池最低温度（）点击“确定”按钮，将跳出提示刷IC卡；16）根据提示刷充电卡完成结算拔下充电插头，放回原位，完成充电过程。4. 网络平台任务分解：4.1 需求分析4.1.1 登录功能新用户的注册，信息填写和用户的账户管理（昵称，钱包，头像等）。用户在使用网络支付时，首先要APP确认身份，确认后充电桩显示器开始人机交互，用户点击进入“充电方式选择”，最后充完电再进行结算。4.1.2 充电导航其中分为两部分，一部分是充电站的信息显示，另一个是导航功能。充电桩分享位置信息，充电桩APP程序调用百度地图、高德地图等专业的导航软件，提供准确专业的充电桩地图显示信息，充电站信息还包括充电站中充电桩的数量、种类，充电桩的空闲状态及数量，充电站距目前位置的距离，充电桩充电的快慢，适配的车型，支持的支付方式，充电站的开放时间以及收费方式（充电费，服务费，停车费等）。导航功能主要根据用户需求筛选出最佳充电桩进行导航，为电动车主提供一个里程计算服务，从A点到B点再到C点和D点总共是多少里程，有多少个道路方案，如果电动车里程不够，什么样的路线能够最方便的到充电桩充电，怎样走能达到时间与里程的平衡。4.1.3 充电预约能显示有几台车在预约中，现在排在第几位，正在使用的充电桩还剩多少时间充电，按照排队每辆车充电4小时预估最大排队时间是多少，大概需要多久轮到你，可为车主节省大量时间精力。4.1.4 充电过程显示为用户提供充电的全过程的显示提醒功能。要求手机显示内容与充电桩显示屏内容一样。主要内容显示“充电电压（V）、充电电流（A）、已充时间（min）、充电电量（度）、充电金额（元）、电池SOC（%）、电池充满预估时间（min）、充电进度条、单体电池最高电压（V）、单体电池最低电压（V）、电池最高温度（）、电池最低温度（）”等信息，还包括故障信息，异常的提示，充电完成的提示。4.1.5 在线支付有三种支付方式：支付宝支付、微信支付。用户先选择一种支付方式，再直接跳转到支付平台上进行支付。对于未装APP的用户需产生二维码，进行扫描支付。向已注册的钱包账户内预充值（可通过支付宝，微信等主流支付方式充值），然后支付。充值应该有优惠。4.1.6 用户评价功能用户在某个充电站充完电后，可对充电站进行评价。每个充电地区拥有自己的一个用户评价窗口，点击这个充电地区就可以看到有几个充电桩，以及车主对这些个充电桩的评价。这种评价系统可以开启回复功能，便于管理也可以只是单方面的评价窗口，这不仅为充电桩APP聚集了人气，也让充电桩的信息更加完善。用户还可对app进行评价，方便后期的更新维护。4.1.7 服务点与紧急联系电话APP能够显示办理充电卡的营业厅地址，尤其是显示各个办理网点上班时间以及联系电话，还有就是某些特殊办卡网点与需要特殊卡使用的充电桩标注。而一些充电时出现问题应该拨打的紧急电话，也应该在充电桩APP中呈现，这些电话也许是统一电话，也许是某些特定地区的负责人联系方式。4.1.8 周边服务在充电的数个小时时间里，电动车主可以在充电区周边进行各种活动，这就包括了消费。以充电区为原点，APP可以提供车主活动半径内，各种消费场所与娱乐休闲场所的信息介绍，并且同样开启用户评价功能。4.1.9 资讯与广告推送在app中显示一些电动车相关政策的最新动态以及我们产品或app上的一些活动公示等。还可推送广告，增加充电桩运营平台的营收。4.2 界面设计思维导图微信公众号功能和APP功能一致。但是因为同业竞争，第三方支付只能使用微信支付，且单笔支付不能超过5000。4.2.1 手机APP界面设计4.2.2 微信公众号界面设计图3.2 微信公众号思维导图4.3 APP软件开发方式选择APP软件有4种开发方式：原生/Native：使用原生SDK开发App。优点是当有足够的资源，这是最理想的方式；缺点是对不同的平台要分别开发，学习成本高，开发成本高、开发周期长、不易于web开发人员和企业建站公司转型。原生脚本/NativeScript：将原生API封装成JavaScript接口，这有点像前端的nodejs。NativeScript方式与原生相比性能损失不大（据称只有10%左右），优点是开发语言统一使用JavaScript，缺点是要针对不同的平台分别开发。原生+web/ Hybrid：使用原生技术开发，部分页面调用web。优点是比纯原生开发周期短，页面更新方便，如支付宝，还有