摘要：文章設(shè)計(jì)了一款電動(dòng)車(chē)智能充電系統(tǒng)，以智能充電樁為數(shù)據(jù)采集終端，將采集到的電壓電流等信息上傳給服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)接受到信息后進(jìn)行分析并同時(shí)傳輸?shù)娇头?。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了安全高效充電、數(shù)據(jù)分析,、公平計(jì)費(fèi),、節(jié)能環(huán)保等功能，很大地提高了用戶體驗(yàn),，能夠有效管理和控制電動(dòng)車(chē)的充電,，對(duì)提升社會(huì)穩(wěn)定、構(gòu)建和諧社會(huì)具有重要意義,。

關(guān)鍵詞：智能充電樁,；系統(tǒng)設(shè)計(jì),；高效充電,；

0引言

本系統(tǒng)以傳感器作為數(shù)據(jù)采集終端，通過(guò)電流電壓,、溫度,、氣體、RFID射頻識(shí)別等傳感器將信息匯總至主控MCU,，并通過(guò)WIFI上傳至服務(wù)器,，服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行解析，實(shí)現(xiàn)手機(jī)客戶端實(shí)時(shí)查看,。本系統(tǒng)不僅可以安全充電,，還具備網(wǎng)絡(luò)支付、數(shù)據(jù)分析等功能,，為政府監(jiān)管部門(mén),、從業(yè)人員、產(chǎn)品用戶提供可靠的數(shù)據(jù),，實(shí)現(xiàn)信息共享,。服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)主要為硬件、APP以及大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,，將各部分鏈接為一個(gè)整體,，并將各部分的反饋情況傳輸給需要的模塊，實(shí)現(xiàn)信息共享,，并添加太陽(yáng)能板,，從而打造出一個(gè)整體化、系統(tǒng)化,、高效

化,、節(jié)能化的智能充電系統(tǒng),。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及關(guān)鍵技術(shù)

1.1智能充電樁模塊

充電樁使用在平常生活中隨處可見(jiàn)，隨著電子技術(shù)的發(fā)展,，充電樁向小型化,、模塊化、集成化,、智能化,、高效化方向發(fā)展。尤其是近幾年以來(lái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),、物聯(lián)網(wǎng)的迅速崛起,，為智能化充電樁提供了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和技術(shù)手段。本文介紹的智能充電樁的具體功能結(jié)構(gòu)如圖1所

示,，主要包括高性能微處理器,、液晶顯示模塊（顯示二維碼充電信息等）、矩陣鍵盤(pán)（交互接口）,、傳感器模塊以及無(wú)線通信模塊,。

圖1智能充電樁功能框圖

電流電壓模塊作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集終端，是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ),。電流電壓信息采集模塊簡(jiǎn)介如下：

（1）使用開(kāi)關(guān)電源供電方案,，在85VAD～260VAC電壓范圍內(nèi)均可以正常工作，并且可以同時(shí)

為其他模塊進(jìn)行相應(yīng)供電,。

（2）使用智能電氣參數(shù)測(cè)試算法,，準(zhǔn)確度可達(dá)到國(guó)家0.5s級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具有很高的準(zhǔn)確度,。

（3）本產(chǎn)品具有TTL和RS485電平接口,，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該模塊的遠(yuǎn)程管理。

（4）本設(shè)備進(jìn)行了高電流測(cè)試,，可在60A電流下進(jìn)行正常工作,。安全數(shù)據(jù)傳輸：向數(shù)據(jù)庫(kù)上傳數(shù)據(jù)時(shí)，采用WIFI,、LORA,、GPRS等安全可靠的無(wú)線通信技術(shù)，確保數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中不會(huì)被截獲破解,，數(shù)據(jù)傳輸采用PGP（PrettyGoodPrivacy）技術(shù),，PGP采用了一種RSA和傳統(tǒng)加密的雜合算法，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

1.2服務(wù)器平臺(tái)

服務(wù)器采用分布式集群設(shè)計(jì),，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)拆分,，應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)分離，負(fù)載均衡,，反向代理和CDN,，保證了大量用戶的使用,，*大限度地提高了系統(tǒng)整體的運(yùn)行速率。使用抽樣分析,，數(shù)據(jù)區(qū)間對(duì)比和對(duì)比分析模型曲線類(lèi)型,。

1.3APP應(yīng)用程序

（1）關(guān)鍵技術(shù)：用戶平臺(tái)的數(shù)據(jù)模型、MVP設(shè)計(jì)模型

（2）軟件名稱：智能充電樁APP,。

（3）軟件運(yùn)行環(huán)境：Android系統(tǒng),。

（4）軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)：AndroidStudio。

（5）軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言：java,、xml,。

（6）軟件介紹：移動(dòng)客戶端作為智能稱重系統(tǒng)的一環(huán)，服務(wù)于商戶,，實(shí)現(xiàn)本地與云平臺(tái)的鏈接,。

（7）功能分析：①建立本地?cái)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，通過(guò)與服務(wù)器的交互實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的功能本地化服務(wù),；②提供良好的用戶體驗(yàn),，方便顧客對(duì)信息的實(shí)時(shí)查詢；③可與財(cái)務(wù)賬號(hào)綁定,，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)查詢財(cái)務(wù)信息,。

圖2服務(wù)器模式圖

2智能充電樁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

2.1主控模塊設(shè)計(jì)

控制模塊選用STM32F103ZET6作為主處理器，電路設(shè)計(jì)加入了防干擾電路,，可起到防靜電、濾除雜波的作用,。圖3為系統(tǒng)MCU原理圖,。

圖3MCU原理圖

2.2電流電壓模塊布局設(shè)計(jì)

該模塊主要由傳感器、AD轉(zhuǎn)換電路組成,，電流電壓模塊印刷電路圖如圖4所示,。

圖4電流電壓模塊印刷電路圖

2.3PT1000的高精度溫度測(cè)量

在引線電阻和自熱效應(yīng)方面，通過(guò)三線制恒流源驅(qū)動(dòng)方案解決了該問(wèn)題,，并在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中添加了相應(yīng)的校正控制方案,，使產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)元器件漂移和鉑電阻傳感器的自動(dòng)校準(zhǔn)，從而使產(chǎn)品具備優(yōu)異的溫度測(cè)量精確度,。

本系統(tǒng)使用三線制恒流源驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)溫度傳感器,，溫度傳感器將變化的電阻值信號(hào)（由溫度變化而引起）轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。在本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中,、恒流源具有輸出電流穩(wěn)定,、溫度不易發(fā)生改變、輸出電阻較大,，輸出電流極性可更改等方面的特點(diǎn),。

另外,，使用集成運(yùn)放構(gòu)成的恒流源具有穩(wěn)定性好、恒流性能佳的優(yōu)點(diǎn),，特別是在負(fù)載一端需要接地的場(chǎng)合應(yīng)用更加廣泛,，因此采用了圖5所示的設(shè)計(jì)。

圖3三線制恒流驅(qū)動(dòng)法高精度測(cè)量方案

3安科瑞AcrelEMS-IDC數(shù)據(jù)中心綜合能效管理系統(tǒng)

3.1平臺(tái)組成

安科瑞電氣緊跟數(shù)據(jù)中心能效,、資源利用率和可用性,，提高運(yùn)維效率并降低運(yùn)維成本。

AcrelEMS數(shù)據(jù)中心的能源管理提供的監(jiān)測(cè)和控制,，主要分為電力監(jiān)控,、動(dòng)環(huán)監(jiān)控、能耗統(tǒng)計(jì)分析（能源管理）,、蓄電池監(jiān)控,、精密配電監(jiān)控、智能母線監(jiān)控,、智能照明,、消防相關(guān)的子系統(tǒng)。

3.2平臺(tái)拓?fù)鋱D

3.3充電樁系統(tǒng)解決方案

數(shù)據(jù)中心停車(chē)場(chǎng)有電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)自行車(chē),，均需要提供充電樁,。充電樁管理系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的充電樁站點(diǎn)和各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，解決物業(yè),、用電管理部門(mén)的充電樁使用,、監(jiān)控問(wèn)題。電動(dòng)自行車(chē)充電可采用投幣,、掃碼充電方式,，電動(dòng)汽車(chē)支持IC卡和掃碼充電方式。遠(yuǎn)程充電樁系統(tǒng)可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程完成啟動(dòng)充電,、強(qiáng)制停止,、單價(jià)設(shè)置等控制指令，用戶可通過(guò)APP,、微信,、支付寶小程序掃描二維碼，進(jìn)行支付后,，系統(tǒng)發(fā)起充電請(qǐng)求,，控制二維碼對(duì)應(yīng)的充電樁完成電動(dòng)汽車(chē)的充電過(guò)程。同時(shí)對(duì)各類(lèi)故障如充電機(jī)過(guò)溫保護(hù),、充電機(jī)輸入輸出過(guò)壓,、欠壓、絕緣檢測(cè)故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警；能夠遠(yuǎn)程控制,，提供財(cái)務(wù)報(bào)表和數(shù)據(jù)分析等功能,。

4產(chǎn)品選型

5小結(jié)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,，傳統(tǒng)市場(chǎng)正逐漸向智慧型市場(chǎng),、信息型市場(chǎng)轉(zhuǎn)變，各行各業(yè)對(duì)自動(dòng)化,、數(shù)據(jù)管理和電腦化聯(lián)網(wǎng)的需求與日俱增,，第三方支付已經(jīng)成為發(fā)展*快、*具有生命力的支付方式,，已得到廣大消費(fèi)者與商戶的認(rèn)可,。推出可掃碼支付、在線支付的充電樁是時(shí)代潮

流的大趨勢(shì),。目前,，我國(guó)提倡用發(fā)展來(lái)改善民生，所以設(shè)計(jì)一套具有高效,、安全,、節(jié)能等特點(diǎn)的智能充電系統(tǒng)既是時(shí)代的要求,，也是當(dāng)代大學(xué)生義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。

在社會(huì)發(fā)展,、政策導(dǎo)向,、時(shí)代要求等的前提下，我國(guó)電動(dòng)車(chē)充電樁大多局限于小型化,、非正規(guī)化的形勢(shì),，還沒(méi)有建成真正面向不同用戶的充電站服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，有著很大的發(fā)展空間,。
安科瑞侯文莉