電動(dòng)汽車(chē)充電站遠(yuǎn)程監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研究.pdf

1、在全球能源危機(jī)和環(huán)境污染嚴(yán)重的大背景下，我國(guó)政府積極推進(jìn)新能源汽車(chē)的應(yīng)用與發(fā)展，充電站作為發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)所必須的重要配套基礎(chǔ)設(shè)施，具有非常重要的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。目前，已建成的示范性充電站往往依靠人工簡(jiǎn)單管理的方式，必須研發(fā)具有高度自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，降低維護(hù)成本，減輕監(jiān)控中心負(fù)擔(dān)。
　　 本論文在前期調(diào)研和項(xiàng)目研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合電動(dòng)汽車(chē)充電站未來(lái)的建站模式和功能需求，提出了基于CAN總線(xiàn)

2、和GPRS/CDMA無(wú)線(xiàn)通信的雙層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的充電站聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由電動(dòng)汽車(chē)充電樁、集中器和后臺(tái)監(jiān)控中心三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。集中器通過(guò)CAN總線(xiàn)對(duì)站內(nèi)多個(gè)充電樁進(jìn)行統(tǒng)一管理，并通過(guò)GPRS/CDMA與后臺(tái)監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)通信，后臺(tái)監(jiān)控中心可以支持大量的集中器和充電樁，對(duì)分散在各處的充電設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，并對(duì)充電業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)很好的支撐。
　　 充電樁采用Cortex-M3芯片LM3S2965為主控制器，擴(kuò)展了LCD顯示、RS4

3、85電能表通信，CAN通信，RFID讀卡器，加密鍵盤(pán)等外圍接口電路。集中器的設(shè)計(jì)基于32位ARM9處理AT91SAM9260，擴(kuò)展了CAN、GPRS/CDMA模塊、以太網(wǎng)等外圍接口電路。集中器搭載ARM Linux操作系統(tǒng)及SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，采用面向?qū)ο蟮腃++開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，集中器應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)基于平臺(tái)，采用C++面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、PPP撥號(hào)，應(yīng)用層等層次功能。
　　 針對(duì)目前充電站監(jiān)管系統(tǒng)的沒(méi)有

4、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議的問(wèn)題，本文在國(guó)家電網(wǎng)Q/GDW376.1協(xié)議的基礎(chǔ)上，按充電站業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)和完善，設(shè)計(jì)了基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程通信協(xié)議，闡述了通信協(xié)議相關(guān)的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，傳輸機(jī)制，通信流程以及軟件設(shè)計(jì)模型。還對(duì)系統(tǒng)可靠性理論、有限狀態(tài)機(jī)模型進(jìn)行了研究，提出了超時(shí)重傳、兩次握手、Keepalive心跳等通信保障機(jī)制，提高了網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性及穩(wěn)定性。
　　 論文最后對(duì)設(shè)計(jì)的軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試和分析，并對(duì)通信協(xié)議部分進(jìn)行了