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电动汽车充电站远程监管网络系统研究
| 论文题名： | 电动汽车充电站远程监管网络系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;充电站;远程监管系统;通信协议;通信稳定性 |
| 摘要： | 在全球能源危机和环境污染严重的大背景下，我国政府积极推进新能源汽车的应用与发展，充电站作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，具有非常重要的社会价值和经济效益。目前，已建成的示范性充电站往往依靠人工简单管理的方式，必须研发具有高度自动化、智能化、网络化的监管服务平台，提高设备运行的可靠性，降低维护成本，减轻监控中心负担。 本论文在前期调研和项目研究的基础上，结合电动汽车充电站未来的建站模式和功能需求，提出了基于CAN总线和GPRS/CDMA无线通信的双层网络架构的充电站联网监管系统。该系统主要由电动汽车充电桩、集中器和后台监控中心三个子系统构成。集中器通过CAN总线对站内多个充电桩进行统一管理，并通过GPRS/CDMA与后台监控中心实现通信，后台监控中心可以支持大量的集中器和充电桩，对分散在各处的充电设备进行统一的管理和监控，并对充电业务实现很好的支撑。 充电桩采用Cortex-M3芯片LM3S2965为主控制器，扩展了LCD显示、RS485电能表通信，CAN通信，RFID读卡器，加密键盘等外围接口电路。集中器的设计基于32位ARM9处理AT91SAM9260，扩展了CAN、GPRS/CDMA模块、以太网等外围接口电路。集中器搭载ARM Linux操作系统及SQLite嵌入式数据库系统，采用面向对象的C++开发语言，集中器应用软件开发基于平台，采用C++面向对象开发语言，实现了操作系统、设备驱动、PPP拨号，应用层等层次功能。 针对目前充电站监管系统的没有统一标准的通信协议的问题，本文在国家电网Q/GDW376.1协议的基础上，按充电站业务特点进行改进和完善，设计了基于TCP/IP网络的远程通信协议，阐述了通信协议相关的数据帧结构，传输机制，通信流程以及软件设计模型。还对系统可靠性理论、有限状态机模型进行了研究，提出了超时重传、两次握手、Keepalive心跳等通信保障机制，提高了网络通信的可靠性及稳定性。 论文最后对设计的软硬件系统进行了测试和分析，并对通信协议部分进行了验证。经测试和实际应用表明，系统达到了预期设计的性能指标和功能指标。 |
| 作者： | 周春喜 |
| 专业： | 电路与系统 |
| 导师： | 金心宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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