【基于5G車聯(lián)網(wǎng)的電動(dòng)汽車充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)17000字（論文）】

基于5G車聯(lián)網(wǎng)的電動(dòng)汽車充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要新能源汽車的動(dòng)力來(lái)源主要是電能，新能源汽車的使用可以減少有害氣體排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境具，全球多個(gè)國(guó)家都在大力發(fā)展電動(dòng)汽車行業(yè)。目前新能源汽車采用充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行充電，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的狀況對(duì)新能源汽車的發(fā)展起著重要的影響。因此，設(shè)計(jì)出一款安全耐用、快速穩(wěn)定、能與多種品牌新能源汽車接口兼容的共享充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)具有重大的意義。本文介紹了新能源汽車及充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢(shì)，直流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)充電原理及充電流程TI公司數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335作為主控制器的計(jì)費(fèi)控制單元硬件設(shè)計(jì)，包括外圍通信接口、刷卡器模塊、以太網(wǎng)通信、語(yǔ)音模塊及EEPROM擴(kuò)展模塊等，采用STM32F103ZET6作為主控芯的充電設(shè)備控制器的硬件設(shè)計(jì)，包括數(shù)字開(kāi)關(guān)電路、控制導(dǎo)引檢測(cè)電路以及CAN總線接口的電路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了直流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)控制系統(tǒng)的軟件，即計(jì)費(fèi)控制單元和充電設(shè)備控制器的軟件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)友好的人機(jī)交互界面，使用戶能夠方便快捷的在顯示屏上完成整個(gè)充電流程。最后對(duì)控制系統(tǒng)的運(yùn)行及各個(gè)功能的驗(yàn)證進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，結(jié)果表明本次設(shè)計(jì)的新能源汽車共享充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的。關(guān)鍵詞：新能源汽車；共享充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；充電計(jì)費(fèi)；目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要 IIAbstract III1緒論 11.1研究背景及意義 11.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 11.2.1國(guó)外現(xiàn)狀 21.2.2國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 31.3充電站發(fā)展?fàn)顟B(tài) 31.4主要研究?jī)?nèi)容 42充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 62.1智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)充電方式 62.1.1智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的性能需求 62.1.2智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的技術(shù)要求 62.2工作原理 72.3系統(tǒng)設(shè)計(jì) 83控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 103.1計(jì)費(fèi)控制單元的硬件設(shè)計(jì) 103.1.1TMS320F28335介紹 103.1.2直流電源電路 123.1.3看門狗電路 123.1.4以太網(wǎng)通信電路 133.1.5語(yǔ)音模塊電路 143.1.6EEPROM擴(kuò)展電路 143.1.7RS485和RS232接口電路 153.1.8直流電壓電流的測(cè)量 163.2充電設(shè)備控制器的硬件設(shè)計(jì) 163.2.1主控芯片STM32F103ZET6 163.2.2系統(tǒng)電源 173.2.3CAN接口 173.2.4開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路 184控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 214.1計(jì)費(fèi)控制單元軟件設(shè)計(jì) 214.1.1軟件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 214.1.2DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS 224.1.3電表通信軟件設(shè)計(jì) 234.1.4IC刷卡軟件設(shè)計(jì) 234.1.5其他電路的軟件設(shè)計(jì) 244.2充電設(shè)備控制器軟件設(shè)計(jì) 254.2.1軟件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 254.2.3ARM開(kāi)發(fā)環(huán)境--KeilMDK 264.3人機(jī)交互界面軟件設(shè)計(jì) 264.3.1操作主界面 264.3.2充電界面 315系統(tǒng)測(cè)試 325.1急停功能測(cè)試 325.2軟啟動(dòng)測(cè)試 335.3輸出電壓誤差測(cè)試 345.4輸出電流誤差測(cè)試 345.5充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)成本及運(yùn)營(yíng) 35結(jié)論 36參考文獻(xiàn) 381緒論1.1研究背景及意義科技發(fā)展的時(shí)代，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，在節(jié)能減排的號(hào)召下，電動(dòng)汽車的研發(fā)成為聚集的焦點(diǎn)，電動(dòng)汽車的發(fā)展符合現(xiàn)代生活的環(huán)保理念，逐漸受到社會(huì)群體的重視和大力推廣，日常出行的代步工具又增添了一種選擇。新能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)越來(lái)越熟練，使用范圍越來(lái)越廣泛，結(jié)合天然能源為新能源汽車離線充電，實(shí)現(xiàn)環(huán)保的意義，綠色出行已成為社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)。目前，新能源的發(fā)電技術(shù)還不夠穩(wěn)定，大眾群體為電動(dòng)汽車充電的方式并不固定，在充電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面還有更多的挑戰(zhàn)性。為電動(dòng)汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)打造一個(gè)完善的充電系統(tǒng)，使充電系統(tǒng)與周邊環(huán)境相匹配，讓賴于新能源技術(shù)發(fā)展的電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)，有個(gè)適配度更高的設(shè)計(jì)風(fēng)格。充電系統(tǒng)的適用度性與廣泛性不能局限于充電設(shè)施，要采取企業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)策略，遇到問(wèn)題能夠及時(shí)有效的解決，為電動(dòng)汽車充電設(shè)備的實(shí)施提供新的方案，為電動(dòng)汽車充電設(shè)備提供商業(yè)價(jià)值。隨著電動(dòng)汽車的普及，駕駛環(huán)境和駕駛里程也在不斷拓展，電動(dòng)汽車的充電設(shè)施不完善，為消費(fèi)者在駕駛中造成了諸多不便，影響了電動(dòng)汽車的發(fā)展。在科技背景下，無(wú)線充電、車聯(lián)網(wǎng)等新型技術(shù)的不斷完善，相信在不久的將來(lái)，電動(dòng)汽車的充電系統(tǒng)將會(huì)參與更多的生活服務(wù)，體現(xiàn)充電系統(tǒng)的服務(wù)性和商業(yè)性。光伏發(fā)電也屬于新能源技術(shù)范圍，在家庭用電領(lǐng)域起著很大的作用，對(duì)電動(dòng)汽車充電設(shè)施有無(wú)實(shí)用性還有待考究。電車汽車的發(fā)展有可能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燃油汽車，但在技術(shù)上和與之匹配的充電設(shè)施上，有著相對(duì)的難度，遇到瓶頸期是不可避免的，是每個(gè)行業(yè)和企業(yè)都面臨過(guò)的問(wèn)題。本文以電氣集成和工程角度為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)充電系統(tǒng)進(jìn)行多角度的研究，第一是生產(chǎn)品質(zhì)，第二是制造過(guò)程，第三是社會(huì)服務(wù)，第四是商業(yè)模式。便捷優(yōu)化的充電系統(tǒng)和高效的商業(yè)服務(wù)為充電系統(tǒng)帶來(lái)歷史上的革新。這是一項(xiàng)具有深遠(yuǎn)意義的研究項(xiàng)目，除了對(duì)所學(xué)知識(shí)創(chuàng)新思維的深化外，也是對(duì)國(guó)家政策的積極響應(yīng)，更是對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)發(fā)展的強(qiáng)力支撐。1.2國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀從電動(dòng)汽車出現(xiàn)在大眾視野，走進(jìn)大眾生活以后，充電問(wèn)題始終是人們最為關(guān)注的焦點(diǎn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)也在不停的完善和研發(fā)中?，F(xiàn)在，諸多國(guó)家也對(duì)充電設(shè)備投入了研究，建造了很多充電設(shè)備。譬如：電動(dòng)汽車充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)、大型充電站等。1.2.1國(guó)外現(xiàn)狀19世紀(jì)末，世界首輛電動(dòng)汽車上市，它是由美國(guó)生產(chǎn)的，那時(shí)候還沒(méi)有充電系統(tǒng)，使用的是傳統(tǒng)的電池充電方式，它是用鉛酸蓄電池作為動(dòng)力源，使用恒流輸出的車載充電器來(lái)為電動(dòng)車充電，只能通過(guò)測(cè)定電解液的密度來(lái)檢測(cè)電流的大小，以確定電動(dòng)車是否有足夠的電量，保證能夠正常行駛。充電技術(shù)在不斷的發(fā)展，恒流充電也延伸為恒壓輸出，恒壓輸出的充電方式提高了充電的效率，減少了充電的時(shí)間，如果和用恒壓電流充電的電動(dòng)汽車做比較的話，用恒壓電流充電的方法會(huì)更好的保護(hù)電池，可以延長(zhǎng)電池的使用壽命。20世紀(jì)中，美國(guó)有一位教授分析了利用電池為電動(dòng)車充電的原理，通過(guò)各種實(shí)踐以后，找到了一種適合為電池充電的最佳電流曲線，這種研究成果為電池充電技術(shù)的發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。20世紀(jì)末，發(fā)表了以他自己名字命名的Mass定律，因此，Mass定律為現(xiàn)在充電技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了實(shí)質(zhì)性的參考和幫助。2011年，美國(guó)新能源企業(yè)在紐約市建立了光伏充電站，也是世界首座電動(dòng)汽車充電站，是以新能源技術(shù)為背景的光伏充電站，具體位置在紐約市的布魯克林，往下俯視著紐約港和曼哈頓，是整個(gè)紐約市重要項(xiàng)目之一。2013年，Envision建立了世界第一個(gè)集自動(dòng)化、移動(dòng)化為一體的獨(dú)立光伏充電站-EVARC，這種新型的充電技術(shù)無(wú)需建筑和土地面積的支持，直接與國(guó)家電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)使用，EVARC的安裝環(huán)境適用于車輛面積大小的停車位中，發(fā)電量為每天16千瓦時(shí)，適用于22千瓦時(shí)的車載電池儲(chǔ)存設(shè)備中。2014年，馬斯克在歐洲建立14個(gè)之多的新能源超級(jí)充電站，主要利用太陽(yáng)能發(fā)電，建立獨(dú)立電網(wǎng)，在超級(jí)充電站中添加電池組固定裝置，確保一天24小時(shí)不停充電。2015年12月初，東京研發(fā)了電動(dòng)巴士充電站，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳零排放的要求，這種充電系統(tǒng)的實(shí)施是架構(gòu)于屋頂?shù)纳戏剑佋O(shè)太陽(yáng)能電池板，輸出功率為50kW左右，把太陽(yáng)能發(fā)電的電力儲(chǔ)存至電池板中，通過(guò)充電輸出設(shè)備快速向電動(dòng)巴士充電。2016年，世界上最大的充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商Charg，在芝加哥推薦了太陽(yáng)能充電站，這是一種以太陽(yáng)能為發(fā)電能源的充電站。充電站的操作方式以及組成部分十分簡(jiǎn)單，充電站的房頂放置大量太陽(yáng)能電池板，在地面上放置一批電池組，將兩者連接，太陽(yáng)能電池板將電直接傳輸至電池組進(jìn)行儲(chǔ)存，可隨時(shí)為電動(dòng)汽車充電。2020年，德國(guó)將在線學(xué)習(xí)和在線凸面優(yōu)化應(yīng)用于電動(dòng)汽車快速充電上，這種充電對(duì)通訊要求比較高，通常增加不可逆單向通信。這種充電技術(shù)改變了傳統(tǒng)充電方式，但是在延長(zhǎng)電池壽命等方面表現(xiàn)的不太令人滿意。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，2021年美國(guó)提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的電動(dòng)汽車充電控制策略。將MPPT算法的應(yīng)用到充電控制系統(tǒng)中，根據(jù)實(shí)時(shí)需求，從負(fù)荷極限調(diào)整充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的峰值負(fù)荷，精確控制充電電路的電壓能耗，實(shí)現(xiàn)共享汽車的智能充電。這種方法對(duì)電網(wǎng)沖擊最小，負(fù)荷曲線更加平滑。1.2.2國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀相比國(guó)外，國(guó)內(nèi)對(duì)于充電技術(shù)的研究相對(duì)較晚。直到上個(gè)世紀(jì)70年代，我國(guó)王鴻麟教授在他的書(shū)中詳細(xì)的介紹了國(guó)內(nèi)外過(guò)快速充電的發(fā)展?fàn)顩r，書(shū)中主要介紹了恒流恒壓等充電方式，在當(dāng)時(shí)引起了研究者的廣泛關(guān)注。后來(lái)王佩玉工程師通過(guò)研究自己的專業(yè)課程，將自己的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到充電技術(shù)上，采用微控制器對(duì)充電進(jìn)行控制，從而提高了充電電流的穩(wěn)定性。進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)內(nèi)一位大學(xué)教授通過(guò)對(duì)恒壓等充電方式的研究，并對(duì)間歇式充電進(jìn)行改進(jìn)，提出電壓間歇充電。這種充電的最大特點(diǎn)就是在充電過(guò)程充電電流會(huì)隨著充電時(shí)間增大而減小，每過(guò)一個(gè)階段，電流改變一次，整個(gè)過(guò)程單調(diào)遞減趨勢(shì)。目前快速充電仍然是研究的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)部分研究學(xué)者通過(guò)對(duì)其他學(xué)科的學(xué)習(xí)將將田口算法、粒子群、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等其他領(lǐng)域算法應(yīng)用于快速充電。動(dòng)力電池的不斷更新?lián)Q代以及現(xiàn)代電子技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)研究快速充電起到積極作用。1.3充電站發(fā)展?fàn)顟B(tài)2012初，上海通用汽車國(guó)內(nèi)廠區(qū)建立了首個(gè)太陽(yáng)能光伏充電站，在充電站里，可以隨時(shí)利用太陽(yáng)能，為電動(dòng)汽車充上足夠的電量。2015年中旬，青海地區(qū)建立了太陽(yáng)能光伏充電站，引用了最新設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)，完成了智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)和儲(chǔ)電設(shè)備的搭建，是國(guó)內(nèi)第一座為夜間行駛的電動(dòng)汽車，提供充電服務(wù)的光伏充電站。2016年末，煙臺(tái)地區(qū)建立了第一座專業(yè)為電動(dòng)汽車充電的光伏充電站，并且進(jìn)入試運(yùn)營(yíng)模式，為新能源公交車提供了太陽(yáng)能充電服務(wù)。2017年，上海建立了國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)、功能最齊全的富電光伏超級(jí)光伏充電站，如下圖1-1所示。位于廣場(chǎng)之中現(xiàn)代建筑風(fēng)格的充電站載體，整體結(jié)構(gòu)分為三層，有弧形、橢圓形等抽象立體圖形組成，建筑身軀全部是由玻璃構(gòu)成，豪華壯觀又不失瑰麗，外形酷似宇宙飛船，充滿現(xiàn)代時(shí)尚氣息。充電站共分為三層，第一層為充電廣場(chǎng)，以大型停車場(chǎng)為主，放置多種充電設(shè)備，為消費(fèi)者的愛(ài)車提供充電服務(wù)，還有各種新車的宣傳發(fā)布活動(dòng)；第二層為星空咖啡館、VR競(jìng)技場(chǎng)、VR體驗(yàn)館等是消費(fèi)者休閑娛樂(lè)的好地方；第三層為星空影院、星空唱吧、辦公區(qū)域等；充電站的設(shè)計(jì)風(fēng)格符合現(xiàn)代年輕人的審美，體現(xiàn)了科技與環(huán)保的統(tǒng)一協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)了綜合服務(wù)一體化。圖1-1上海富電超級(jí)光伏充電站太陽(yáng)能充電站的建立解決了電動(dòng)汽車充電的難題，是新能源產(chǎn)業(yè)和電動(dòng)汽車企業(yè)共同發(fā)展的樞紐，新能源發(fā)電模式解決了能源危機(jī)，同時(shí)也保護(hù)了生態(tài)環(huán)境的綠色發(fā)展。至今，光伏充電站還處在綜合示范性運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，具體是由以下幾點(diǎn)造成的：第一，隨著光伏電站規(guī)模的擴(kuò)大，適合建設(shè)大型電站的土地資源逐漸稀缺。第二，光伏技術(shù)決定光伏充電站通常要采用頂棚形式，國(guó)內(nèi)電站設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式單一。第三，能源產(chǎn)量問(wèn)題。光伏發(fā)電能源的產(chǎn)生，必須要有適合的環(huán)境，只有在白天才能實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的搜集儲(chǔ)存，沒(méi)有匹配度很高的系統(tǒng)也不能完成供電需要，在充電高峰期，充電的速度也會(huì)減緩。第四，主要設(shè)計(jì)為大巴車、公交車等提供充電服務(wù)，對(duì)于私家車主，依然解決不了充電速度慢、排隊(duì)、找電站難等問(wèn)題。1.4主要研究?jī)?nèi)容研究的目的就是設(shè)計(jì)一種可靠的、性價(jià)比高的、并可實(shí)現(xiàn)雙車同時(shí)充電的直流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)能夠滿足國(guó)家電網(wǎng)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)與電動(dòng)汽車BMS協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，具備高效及高功率密度，支持雙槍同時(shí)充電，具備三相輸入過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)、欠壓及短路保護(hù)；還具備輸出過(guò)壓、過(guò)流、短路、過(guò)溫及通訊失敗保護(hù)等安全措施。具體內(nèi)容如下所示：（1）介紹新能源汽車及充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢(shì)，直流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)充電原理及充電流程。（2）詳細(xì)論述直流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，包含兩個(gè)部分，一部分是以TI公司數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335作為主控制器的計(jì)費(fèi)控制單元的硬件設(shè)計(jì)，包括外圍通信接口、刷卡器模塊、以太網(wǎng)通信、語(yǔ)音模塊及EEPROM擴(kuò)展模塊等；另外一部分是采用STM32F103ZET6作為主控芯的充電設(shè)備控制器的硬件設(shè)計(jì)，其中還包括數(shù)字開(kāi)關(guān)電路、控制導(dǎo)引檢測(cè)電路以及CAN總線接口的電路設(shè)計(jì)等。（3）詳細(xì)論述直流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，即計(jì)費(fèi)控制單元和充電設(shè)備控制器的軟件設(shè)計(jì)。計(jì)費(fèi)控制單元的軟件設(shè)計(jì)主要包括電表通信、與充電設(shè)備控制器的信息交互軟件、IC刷卡軟件等部分的設(shè)計(jì)；充電設(shè)備控制器軟件主要介紹最為重要的與BMS交互的CAN總線通信軟件的設(shè)計(jì)。并對(duì)其中充電過(guò)程中需要特別注意的絕緣檢測(cè)流程進(jìn)行描述。（4）設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面，用戶能夠方便快捷的在顯示屏上完成整個(gè)充電流程，并能直觀的了解充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息，其中有多種充電方式可供用戶選擇，可滿足不同用戶的需求，極大提升用戶體驗(yàn)。（5）最后對(duì)控制系統(tǒng)的運(yùn)行及各個(gè)功能的驗(yàn)證進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)的性能。2充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的使用，為消費(fèi)者解決了充電難的問(wèn)題，為生活帶來(lái)了便利，為保障充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的正常運(yùn)行，給消費(fèi)者提供更多服務(wù)，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)價(jià)值，需要提升其性能要求和技術(shù)要求。2.1.1智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的性能需求充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是智能化的，是科技時(shí)代的產(chǎn)物，智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)必須以保護(hù)用戶的人身安全和個(gè)人隱私為核心，不能泄露客戶的信息情況，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)立于地面，充電時(shí)要與汽車連接，兩者之間保持平衡對(duì)立面。充電插頭與充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)和汽車之間提供連線的作用，當(dāng)兩者相連時(shí)，汽車的控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)入休眠狀態(tài)，在進(jìn)行充電時(shí)，汽車會(huì)顯示處于充電模式，提示客戶禁止駕駛，與此同時(shí)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)鎖定汽車充電線，避免插頭松動(dòng)和人為原因移動(dòng)，發(fā)生觸電及其它不良后果等等。設(shè)計(jì)智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的時(shí)候，應(yīng)該把充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的感應(yīng)功能與汽車電池管理系統(tǒng)相互融合，在電池處于充電模式時(shí)進(jìn)行自動(dòng)管控，當(dāng)電池充滿以后或發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)斷電開(kāi)啟保護(hù)機(jī)制。除此之外，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)應(yīng)該具備獨(dú)立的保護(hù)系統(tǒng)，遇到高壓、低壓、短路、高溫時(shí)能夠開(kāi)啟保護(hù)模式。充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的操作界面要設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)潔易懂、便于操作，充電至飽和狀態(tài)的時(shí)候，自動(dòng)開(kāi)啟閉環(huán)控制，充電的過(guò)程和數(shù)據(jù)信息必須透明化，譬如說(shuō)，在充電界面顯示充電方式，充電電量等等。充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)故障時(shí)，充電中斷顯示，故障類型的顯示等，為后續(xù)維修提供參考依據(jù)。掌握智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的充電流程，提高充電效率的同時(shí)，也要保護(hù)電池的使用壽命，智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的重要核心部分是充電策略，利用充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的模塊優(yōu)勢(shì)，用模塊化策略對(duì)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)，便于將來(lái)的維護(hù)作業(yè)。2.1.2智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的技術(shù)要求（1）安全性給電動(dòng)汽車進(jìn)行充電作業(yè)的時(shí)候，一定要有安全機(jī)制，用來(lái)保證用戶的人身安全，電池的質(zhì)量是很關(guān)鍵的，應(yīng)該重視的情況有以下幾種：第一種是，汽車通過(guò)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)與電網(wǎng)進(jìn)行連接的時(shí)候；第二種是，用戶通過(guò)汽車與充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)連接的時(shí)候；第三種是，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)產(chǎn)生故障時(shí)；第四種，遇到惡劣天氣時(shí)等。（2）多功能性由于電動(dòng)汽車行業(yè)處于起步階段，許多充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)只能對(duì)自己品牌的電動(dòng)汽車充電，造成資源浪費(fèi)。因此，設(shè)計(jì)一種通用充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)是非常重要的，這就要求充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的插拔符合新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電動(dòng)汽車導(dǎo)電充電連接裝置》(GB。20234.1-2011)2015年接口要求同時(shí)，充電后之間的通信和電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)(BMS)應(yīng)當(dāng)依法設(shè)計(jì)之間的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)板導(dǎo)電充電器和電池管理系統(tǒng)的電動(dòng)汽車(gb27930-2011)2015年，可以建立通信連接不同品牌的車輛和不同類型的鋰離子動(dòng)力電池充電。（3）高效性充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)在同時(shí)使用時(shí)會(huì)影響充電的效率，電動(dòng)汽車經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途跋涉以后需要補(bǔ)充大量的電能源，與傳統(tǒng)的加油模式相比，充電時(shí)長(zhǎng)會(huì)在市場(chǎng)上略占下風(fēng)，這是充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)需要加強(qiáng)改進(jìn)的地方。（4）使用方便性由于每次充電操作都涉及充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)插頭與汽車的連接，因此充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)插頭采用標(biāo)準(zhǔn)的九孔連接插頭應(yīng)使用。當(dāng)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)與汽車連接時(shí)，用戶無(wú)需過(guò)多操作干預(yù)充電過(guò)程，具有良好的人機(jī)交互功能。。（5）對(duì)電源污染小電動(dòng)汽車智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)是一種大功率、非線性的設(shè)備，會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生有害的諧波。同時(shí)，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)在大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，會(huì)對(duì)其他電氣設(shè)備產(chǎn)生影響，因此有必要控制對(duì)電源的影響。2.2控制系統(tǒng)工作原理直流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)是為電動(dòng)汽車提供直流電源的供電裝置，其一般采用固定安裝方式，與交流380V電網(wǎng)連接，輸入電壓采用三相四線式。首先380V交流電進(jìn)入充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)內(nèi)的交流接觸器然后與直流充電模塊相連接。在接收到讀卡器刷卡充電指示后，計(jì)費(fèi)控制單元向充電設(shè)備控制器傳遞充電命令，充電設(shè)備控制器于是向充電模塊下發(fā)指令輸出直流電對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電池充電。在給電動(dòng)汽車進(jìn)行充電時(shí)，絕緣檢測(cè)是必不可少的步驟，絕緣效果的好壞直接影響到了汽車安全和充電設(shè)備的安全，充電前期是充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)，至于后期，則是由電動(dòng)汽車檢測(cè)，當(dāng)絕緣電阻數(shù)值小于安全數(shù)值時(shí)，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)會(huì)做出斷電保護(hù)。智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)計(jì)費(fèi)電表的使用，目的是來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在電動(dòng)汽車充電時(shí)，通過(guò)使用的電量，換算出需要支付的金額，作為收款憑證。智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)人機(jī)交互和計(jì)費(fèi)模塊為控制操作系統(tǒng)，是來(lái)達(dá)到充電后結(jié)算的目的。智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，它的功能主要是用于存儲(chǔ)充電的數(shù)據(jù)，便于后期維修時(shí)進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)，智能卡器適用于IC卡充電，充電完后進(jìn)行支付功能，是為用戶量身打造的快捷方式，用戶在使用充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)時(shí)發(fā)生故障時(shí)，可使用急停按鈕進(jìn)行斷電操作，如下圖2-1所示。圖2-1直流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)充電示意圖2.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)中的直流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)，在充電效率和充電功率上有很大的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在高效率，高速度，更方便三大特點(diǎn)，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的輸入電壓為三相交流電壓；在輸出時(shí)，為電壓、電流大小可調(diào)的直流電，可直接為電動(dòng)汽車電池組充電。如下圖2-2所示。圖2-2控制系統(tǒng)架構(gòu)圖智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的計(jì)費(fèi)模塊，是整個(gè)充電系統(tǒng)的核心，是個(gè)存儲(chǔ)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)，也是處理系統(tǒng)故障的紐帶。在按動(dòng)智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)開(kāi)始按鈕為電動(dòng)汽車進(jìn)行充電時(shí)，通過(guò)顯示屏顯示的數(shù)據(jù)，用IC卡刷卡充電或者支付。充電設(shè)備控制器作為充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的中樞，一方面接收計(jì)費(fèi)控制單元的控制指令同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)及報(bào)警信息等傳遞給計(jì)費(fèi)控制單元來(lái)進(jìn)行顯示，另一方面又與充電模塊及電動(dòng)車BMS進(jìn)行通信，實(shí)時(shí)控制充電電壓及充電電流，保證整個(gè)充電過(guò)程的安全及穩(wěn)定性。3控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1計(jì)費(fèi)控制單元的硬件設(shè)計(jì)智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的計(jì)費(fèi)模塊，是直流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)和交流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的核心部分，相當(dāng)于人和大腦的關(guān)系，計(jì)費(fèi)模塊不僅支撐著整個(gè)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的運(yùn)行，與此同時(shí)，還要利用其最大優(yōu)勢(shì)，對(duì)所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和儲(chǔ)存，實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，進(jìn)行對(duì)故障風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)警，為保障智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，計(jì)費(fèi)模塊是否具有可靠性也是用戶的疑惑，除了最基本的人身安全保障以外，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的保密性質(zhì)也備受關(guān)注，在充電過(guò)程中，用戶機(jī)密性的信息會(huì)不會(huì)泄露等，性價(jià)比高、保密性好、反應(yīng)速度快、計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確也是計(jì)費(fèi)模塊的基本標(biāo)準(zhǔn)。所以智能充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中采取了性能高的DSP芯片TMS320F28335對(duì)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析。計(jì)費(fèi)控制模塊硬件控制了系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)的顯示、傳送和儲(chǔ)存。實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、溫度檢測(cè)等，控制單元硬件結(jié)構(gòu)圖如下圖3-1所示。圖3-1計(jì)費(fèi)控制單元硬件結(jié)構(gòu)圖3.1.1硬件選型TMS320F28335的特點(diǎn)是具有高性能32位浮點(diǎn)DSP控制器，與傳統(tǒng)的定點(diǎn)DSP相對(duì)而言，主要具有三大特點(diǎn)：第一個(gè)特點(diǎn)，是精密度高；第二個(gè)特點(diǎn)是：功率消耗?。坏谌齻€(gè)特點(diǎn)是，高性能等，如下圖3-2所示，圖3-2TMS320F28335硬件結(jié)構(gòu)圖高達(dá)1500MHz的主頻率（2）（FPU）的單精度（3）ROM的數(shù)值是256K×16位片內(nèi)；RAM的數(shù)值是34K×16位片內(nèi)（4）FLASH存儲(chǔ)器的數(shù)量是128K×16（5）可以通過(guò)1M字節(jié)找到外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口（6）分別有16和12的通道和ADC（7）2個(gè)16位和3個(gè)32位的定時(shí)器（8）1個(gè)實(shí)現(xiàn)硬件的SPI接口和3個(gè)SCI（9）CAN通信接口和正交脈沖編碼器各2個(gè)（10）有18個(gè)PWM輸出和6個(gè)完全比較單元以及3個(gè)捕捉單元3.1.2直流電源電路+12V、+5V、+3.3V和+1.9V是我們計(jì)費(fèi)中需要用到的直流電源供電的單元，且+12V，+5V的功能是輸出。3.3V和1.9V兩個(gè)電壓是TMS320F28335運(yùn)行的必要條件，同時(shí)還為IO進(jìn)行供電，為了安全還應(yīng)該在IO上安裝引腳上電。TPS767D301是本設(shè)計(jì)主要采用的LDO的輸出芯片，它可以為2路輸出帶來(lái)1A的最大電流，兩路電壓分別為3.3V和1.9V，是通過(guò)外圍電阻進(jìn)行調(diào)解的，我們根據(jù)TPS767D301數(shù)據(jù)手冊(cè)計(jì)算出可以下公式：如圖(3-1)所示其中，=1.9V，內(nèi)部參考電壓值為一常數(shù)：如圖(3-2)所示根據(jù)以上數(shù)據(jù)我們得出了以下結(jié)論：如圖(3-3)所示圖3-3TPS767D301電路原理圖3.1.3看門狗電路外部看門狗電路的設(shè)計(jì)對(duì)于提高抗干擾能力有著至關(guān)重要的作用，我們采用美國(guó)IMP公司制作的IMP706T芯片，作為本設(shè)計(jì)的看門狗電路，其芯片具有功能多，耗能低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具備定時(shí)和監(jiān)視的作用，在供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，它可以自動(dòng)復(fù)位，芯片復(fù)位后的正常運(yùn)行離不開(kāi)系統(tǒng)中的WDI系統(tǒng)。如果1.6s沒(méi)有觸發(fā)看門狗的輸入，那么它就會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，其具體原理我們可以通過(guò)下圖來(lái)看。圖3-4分析看門狗電路示意圖3.1.4以太網(wǎng)通信電路由于充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)安裝有時(shí)會(huì)比較分散，可能會(huì)分布在若干個(gè)區(qū)域，這就需要一個(gè)后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行集中管理。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)通信將各充電站內(nèi)所有充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警數(shù)據(jù)、電能消耗情況等信息實(shí)時(shí)匯總并分類統(tǒng)計(jì)進(jìn)行顯示，同時(shí)系統(tǒng)還具有遙控、遙信、遙測(cè)等功能。采用了W5500以太網(wǎng)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信電路，W5500應(yīng)用電路如圖3-5所示。圖3-5W5500電路原理示意圖W5500達(dá)成了TCP和IP的協(xié)議，這使得客戶在使用過(guò)程時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行很好的拓展，其實(shí)采用SPI總線對(duì)外部控制器進(jìn)行通信，同時(shí)可以達(dá)到高達(dá)80MHz的通信速率，進(jìn)而達(dá)到高效的目標(biāo)，在降低能耗的方法選擇中，W5500采用了WOL和掉電模式來(lái)進(jìn)行。同時(shí)，通過(guò)HR911105A來(lái)解決與外界的通信問(wèn)題。3.1.5語(yǔ)音模塊電路設(shè)計(jì)采用了具有人性化的WT588D016語(yǔ)音芯片和NJM386音頻放大器來(lái)增強(qiáng)人們的體驗(yàn)感，同時(shí)這樣的設(shè)計(jì)更能讓人們更快的愛(ài)上它。WT588D016是一款可編程的單片機(jī)，支持2M～128Mbit的SPI-Flash存儲(chǔ)器，同時(shí)還具備可重復(fù)擦除燒寫(xiě)的強(qiáng)大功能；（1）具備PWM和DAC的輸出方式（2）具備WAV音頻格式的加載；（3）具備加載采樣率音頻；（4）具備試聽(tīng)已加載語(yǔ)音播報(bào)的功能；下圖3-6是語(yǔ)音模塊電路的設(shè)計(jì)方案。圖3-6語(yǔ)音模塊電路設(shè)計(jì)3.1.6EEPROM擴(kuò)展電路充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)對(duì)于電壓電流的參數(shù)、IC卡信息等數(shù)據(jù)需要記錄，那么安裝一個(gè)功能強(qiáng)大的具有存儲(chǔ)功能的存儲(chǔ)電路是很有必要的，EEPROM存儲(chǔ)電路就是它的不二之選，該存儲(chǔ)電路是由一款64K的可擦除芯片，同時(shí)通過(guò)CPU與SPI進(jìn)行通信來(lái)運(yùn)行的，該芯片有一個(gè)保持管腳的通道(HOLD)[33]，它可以為高電恢復(fù)運(yùn)行提供幫助，且有共享的功能，下圖就是該電路示意圖。圖3-725LC640電路所設(shè)計(jì)方案3.1.7RS485和RS232接口電路本設(shè)計(jì)是由兩路RS485接口組成，它們分別負(fù)責(zé)通過(guò)計(jì)費(fèi)電表來(lái)查看電樁電量的使用情況和電樁控制器的通信工作，同時(shí)傳遞出電壓電流以及報(bào)警系統(tǒng)的有關(guān)數(shù)據(jù)，以上功能都是通過(guò)MAX3485通信芯片來(lái)完成的。同時(shí)并聯(lián)了兩個(gè)TVS管用來(lái)抑制過(guò)壓瞬變現(xiàn)象，以及添加了一個(gè)120歐姆的阻抗匹配電阻，來(lái)解決信號(hào)反射等問(wèn)題，如下圖所示。圖3-8RS485串行通信電路原理示意圖電路通過(guò)兩路獨(dú)立的RS232接口，來(lái)完成觸摸屏人機(jī)的交替和與IC卡讀卡器的通信工作，電平的轉(zhuǎn)換則是由MAX3232來(lái)完成，為了滿足該電路的需求，MAX3232同樣也是有著兩個(gè)獨(dú)立的RS232接口，圖3-9是設(shè)計(jì)方案。圖3-9RS232電路設(shè)計(jì)圖3.1.8直流電壓電流的測(cè)量通過(guò)DJSF719-NZ1單相直流電表來(lái)完成對(duì)電壓和電流的測(cè)量是本設(shè)計(jì)的一大亮點(diǎn)，直流充電的電壓可以通過(guò)電表直接獲取，同時(shí)串聯(lián)一個(gè)分流電阻，并通過(guò)分流電阻轉(zhuǎn)變成電流進(jìn)行參考。DJSF719-NZ1單相直流電能表，規(guī)定其電壓為75mV，分流電阻的測(cè)量是通過(guò)0.75mΩ進(jìn)行的，測(cè)量的電流最大值為100A，滿足了充電電流的最大標(biāo)準(zhǔn)。3.2充電設(shè)備控制器的硬件設(shè)計(jì)計(jì)費(fèi)控制單元、充電模塊以及數(shù)據(jù)出入量的檢測(cè)是由充電控制器來(lái)完成的，充電設(shè)備控制器是由3路CAN通信接口組成的，第一路是與充電模塊進(jìn)行通信，余下兩路分別與汽車的BMS1和BMS2進(jìn)行通信，通過(guò)其信息的交換，來(lái)采集出汽車充電所需要的電壓和電流。然后反饋給充電模塊，由其進(jìn)行電壓電流的輸出工作。充電控制器中的兩路RS48，分別完成了對(duì)充電過(guò)程中所產(chǎn)生的電壓電流的傳遞工作和交直流絕緣監(jiān)測(cè)模塊通信工作，以此來(lái)進(jìn)行計(jì)費(fèi)單元充電和停止充電的控制以及檢查汽車絕緣性情況的工作。并在出現(xiàn)故障的第一時(shí)間，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)等措施。監(jiān)測(cè)8路開(kāi)關(guān)的輸出和9路開(kāi)關(guān)的輸入工作也是其具備的一項(xiàng)功能，同時(shí)還具有對(duì)2路電磁鎖和2路PT100進(jìn)行測(cè)溫的功能，以及各部件指示燈，接觸器的檢測(cè)功能等，下圖是該硬件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3-10充電設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖3.2.1主控芯片STM32F103ZET6STM32F103ZET6作為充電設(shè)備的主要控制芯片，是在ST公司開(kāi)發(fā)ARM核心的32位微控制器基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，它擁有穩(wěn)定和最高72MHz的工作頻率，特征如下：（1）存儲(chǔ)器具有512K字節(jié)的閃存功能；（2）EEPROM也擁有4K字節(jié)（3）SRAM有最高64K字節(jié)的內(nèi)部；（4）4個(gè)預(yù)分頻器和8位計(jì)數(shù)器；（5）5個(gè)USART接口；（6）I2C接口有兩個(gè)；（7）CAN接口有一個(gè)；（8）SPI接口有三個(gè)；（9）12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器有三個(gè)；（10）控制電機(jī)的兩個(gè)16位PWM高級(jí)控制定時(shí)器；（11）USB2.0全速接口有一個(gè)。3.2.2系統(tǒng)電源充電控制器需要的電源是+12V、+5V以及+3.3V，+12V，+5V具有電源輸出的功能，下圖是+3.3V電流輸出示意圖，具備精度高、線性好等特點(diǎn)，NCV1117ST33T3G作為L(zhǎng)DO型的穩(wěn)壓芯片，可以提供最大1A的電流輸出。圖3-113.3V電路設(shè)計(jì)圖3.2.3CAN接口充電模塊、以及BMS1和BMS2的通信，是由3路CAN接口完成，芯片STM32F103ZET6卻只有1路接口，這就需要通過(guò)其它方式來(lái)進(jìn)行CAN接口的擴(kuò)展，本電路是通過(guò)控制器MCP2515來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展的，同時(shí)滿足了CANV2.0B的規(guī)范要求，其內(nèi)部有6個(gè)分別控制濾波和屏蔽功能的寄存器，可以把一些垃圾文件過(guò)濾掉，以此來(lái)減少主控制器的工作量，SPI是實(shí)現(xiàn)MCP2515與MCU連接的必要條件，同時(shí)SPI接口可以擴(kuò)展多個(gè)不同信號(hào)的CAN控制器，下圖是MCP2515擴(kuò)展圖。圖3-12MCP2515電路擴(kuò)展設(shè)計(jì)圖A82C250滿足了CAN的收發(fā)功能，同時(shí)作為Philips公司研發(fā)完成一款高性能的收發(fā)器，它具有自動(dòng)的調(diào)整斜率和電流大小的功能，下圖是該收發(fā)器的原理圖。圖3-13CAN收發(fā)器原理圖電磁干擾會(huì)影響通信質(zhì)量，所以在CAN控制器和收發(fā)器之間我們?cè)O(shè)置了一個(gè)屏蔽電路，屏蔽電路的安裝是選用了ADuM1412芯片來(lái)完成的，為了能夠達(dá)到最佳效果，同時(shí)設(shè)計(jì)了兩個(gè)獨(dú)立的電源來(lái)輔助完成。下圖是磁耦隔離電路的設(shè)計(jì)方式。圖3-14磁耦隔離電路設(shè)計(jì)分析圖3.2.4開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路直流接觸器、電磁鎖以及充電指示燈都是充電設(shè)備控制器的主要功能，同時(shí)還兼?zhèn)渚o急事件的急停工作和溫度的控制工作，TLP127的使用，有效的解決了開(kāi)關(guān)量信號(hào)的隔離問(wèn)題。下圖是運(yùn)行原理示意圖。圖3-15關(guān)于開(kāi)關(guān)量進(jìn)出示意圖3.2.5控制導(dǎo)引檢測(cè)電路下圖是充電槍與汽車連接狀態(tài)的判斷裝置圖。圖3-16充電槍與汽車連接示意圖上述功能的通過(guò)是需要檢測(cè)R3的阻值，來(lái)確定地線的連接是否正確，當(dāng)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)可以對(duì)汽車進(jìn)行充電時(shí)S1閉合，當(dāng)汽車可以接受充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)充電時(shí)，則S2閉合，這兩個(gè)裝置任何一個(gè)發(fā)生了斷開(kāi)現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)不工作，通過(guò)上圖不同狀態(tài)下對(duì)各部位進(jìn)行檢測(cè)從而得出了不同的電壓值，設(shè)計(jì)方案中是通過(guò)對(duì)比電壓的方式來(lái)檢查充電裝置是否連接正確，如下圖所示。圖3-17控制系統(tǒng)電路檢測(cè)示意圖從電阻的分壓中得到了電壓的固定值，比較器會(huì)在檢測(cè)點(diǎn)電壓不同時(shí)與參考電壓做對(duì)比，從而通過(guò)光耦后的GPIO輸出電量的大小，來(lái)確定連接狀態(tài)。4控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)直流充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，不僅僅要依靠出色的硬件設(shè)計(jì)，還需要軟件設(shè)計(jì)的合理及嚴(yán)謹(jǐn)，硬件和軟件相輔相成、缺一不可。充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包含計(jì)費(fèi)控制單元和充電設(shè)備控制器兩個(gè)底層軟件設(shè)計(jì)，其中包含比如CAN、RS485等各個(gè)模塊的軟件編寫(xiě)。4.1計(jì)費(fèi)控制單元軟件設(shè)計(jì)4.1.1軟件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心設(shè)計(jì)，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)在整個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中承擔(dān)著承上啟下的重要位置，通過(guò)采集電能表內(nèi)部的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及完成IC卡的刷卡和計(jì)費(fèi)功能，來(lái)下達(dá)對(duì)充電設(shè)備控制器的指令，充電控制系統(tǒng)之所以很方便，是因?yàn)樗捎昧薈語(yǔ)言的編寫(xiě)方式、和遵循了模塊化的編程思想、大大提高了代碼的易懂性，同時(shí)也為后期的升級(jí)維護(hù)提供了巨大的便捷。與充電設(shè)備控制器的通信、讀卡器子函數(shù)以及和外部EEPROM的讀寫(xiě)函數(shù)等都是計(jì)費(fèi)控制單元的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)。下圖是該程序示意圖。圖4-1關(guān)于系統(tǒng)使用流程圖4.1.2DSP開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS計(jì)費(fèi)控制單元由于采用TMS320F28335，所以軟件開(kāi)發(fā)在基于CCS（CodeComposerStudio）開(kāi)發(fā)環(huán)境下進(jìn)行的。CCS將軟件仿真、硬件調(diào)試以及實(shí)時(shí)跟蹤等功能融于一體，為軟件開(kāi)發(fā)者提供了便利。CCS軟件的性能特點(diǎn)如下：（1）執(zhí)行代碼、反匯編等的裝入功能；（2）匯編器、編譯器和鏈接器同時(shí)運(yùn)行等；（3）加亮語(yǔ)法顯示，方便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在；（4）斷點(diǎn)的設(shè)置和觀察點(diǎn)的調(diào)試功能；（5）將運(yùn)算結(jié)果和數(shù)據(jù)通過(guò)圖形顯示出來(lái)；（6）全功能、可視化的編輯器功能；（7）仿真器和模擬器可以很好的進(jìn)行模擬和監(jiān)視工作4.1.3電表通信軟件設(shè)計(jì)RS485標(biāo)準(zhǔn)串行很好的將計(jì)費(fèi)控制單元和電表連接在一起，并在滿足DL/T645-2007通信制度的前提下，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（1）關(guān)于字節(jié)跳動(dòng)格式的問(wèn)題根據(jù)規(guī)定，字節(jié)在傳輸過(guò)程中，在基本的8位二進(jìn)制碼中還要增加3位字節(jié)，共計(jì)11位，下圖示意了其傳輸序列表，D1和D7分別作為最低和最高位在傳輸過(guò)程中要遵循由低到高的規(guī)則。圖4-2字節(jié)傳輸格式（2）關(guān)于幀格式問(wèn)題從機(jī)在接受從總機(jī)下達(dá)的命令后開(kāi)始工作，這一傳輸過(guò)程是由幀在完成，幀是代表信息傳輸中的基本單元。幀就是其數(shù)據(jù)的格式。下表4-1所示。表4-1關(guān)于幀格式示意表說(shuō)明代碼幀起始符68HA0地址域A1A2A3A4幀起始符控制碼數(shù)據(jù)域長(zhǎng)度數(shù)據(jù)域校驗(yàn)碼結(jié)束符68HCLDATACS16H4.1.4IC刷卡軟件設(shè)計(jì)在識(shí)別用戶IC卡后，RS232會(huì)通過(guò)與計(jì)費(fèi)單元的互通，同時(shí)在此過(guò)程中控制板會(huì)通過(guò)對(duì)ESAM密鑰的讀取后，和IC卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而進(jìn)行充電工作，以下是IC卡扣費(fèi)示意圖，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)只具備結(jié)算功能而不具備充值功能，需要充值的話，可以到充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)管理公司進(jìn)行充值繳費(fèi)。圖4-3IC卡扣費(fèi)流程示意圖4.1.5其他電路的軟件設(shè)計(jì)（1）關(guān)于觸摸屏顯示軟件的設(shè)計(jì)DGUS觸摸屏作為本設(shè)計(jì)的顯示部件，其人機(jī)界面的設(shè)計(jì)是通過(guò)PC軟件來(lái)完成的，通過(guò)存儲(chǔ)器的代碼，可以有效的將人機(jī)交互和控制器分開(kāi)，它具有以下特征：（1）無(wú)操作系統(tǒng)，可靠、穩(wěn)定；（2）通過(guò)PC軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)操作的簡(jiǎn)單化和功能的豐富化；（3）5條簡(jiǎn)單的代碼即可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；（4）根據(jù)需求隨意設(shè)置設(shè)計(jì)界面。（2）時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)功能I2C作為DS1302的通訊方式，同時(shí)TMS320F28335內(nèi)部有I2C總線接口，可以采用I/O口來(lái)代替I2C，這樣做的弊端就是一方面增加了設(shè)計(jì)量，另一方面造成了其不能穩(wěn)定運(yùn)行的狀況。McBSP接口是作為TMS320F28335功能內(nèi)部的一個(gè)多通道緩沖串行接口，它是在I2C和SPI總線資源不夠時(shí)，充當(dāng)輔助接口的，并使得DS1302通信得以解決。同時(shí)I2C總線通信大大的提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（1）芯片的初始化和讀寫(xiě)操作的三部分子函數(shù)是DS1302的主要功能，基本的工作模式和配置等是初始化函數(shù)完成的，通過(guò)配置完成的McBSP總線去讀取寄存器的數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行分析整理，是DS1302讀操作的任務(wù)，BCD碼形式是對(duì)于DS1302內(nèi)部日期和時(shí)間的一種表現(xiàn)形式，而星期寄存器只需要用一位數(shù)字來(lái)代替就可以。那么就需要將寄存器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為BCD碼和ASCII碼進(jìn)行儲(chǔ)存。DS1302寫(xiě)操作主要是滿足系統(tǒng)對(duì)時(shí)的需要，也就是需要對(duì)內(nèi)部時(shí)間參數(shù)進(jìn)行重置。同樣為了易于操作和計(jì)算，要把需要修改的日期、時(shí)間參數(shù)表示的ASCII碼轉(zhuǎn)換為BCD碼寫(xiě)入到DS1302寄存器內(nèi)。（2）25LC640采用SPI與主機(jī)進(jìn)行通信，工作時(shí)只需要4根線，分別為SI、SCK、SO、CS。HOLD管腳導(dǎo)致于25LC640和其它設(shè)備產(chǎn)生了區(qū)別，所有輸入信號(hào)除了CS都可以通過(guò)管腳對(duì)其進(jìn)行忽略，同時(shí)它還具有暫停通信的功能，在多個(gè)從設(shè)備共享一個(gè)SPI總線的情況下，它的優(yōu)勢(shì)就被很大程度的凸顯了出來(lái)。4.2充電設(shè)備控制器軟件設(shè)計(jì)4.2.1軟件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)的解碼，主要是由充電設(shè)備控制器和計(jì)費(fèi)控制單元二者完成的，在通信協(xié)議的規(guī)定下，采取了一問(wèn)一答的模式，對(duì)信息進(jìn)行互通，通過(guò)CRC16的驗(yàn)證方式來(lái)確定通信之間的精準(zhǔn)性。BMS及充電模塊的互通，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳，以及保護(hù)功能，數(shù)據(jù)包括，電壓電流值以及汽車內(nèi)部電池組的實(shí)際狀況，單體電壓的最高和最低是檢查電池是否充滿的科學(xué)依據(jù)，其中電池在充電時(shí)的溫度等，也是檢查安全性的重要條件。計(jì)費(fèi)控制單元的通信、電動(dòng)汽車BMS的CAN通信以及數(shù)字開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊、與充電模塊的CAN通信等是組成充電設(shè)備控制器的主要軟件，下文主要介紹了BMS和CAN關(guān)于通信方面的設(shè)計(jì)。4.2.2BMS的CAN通信軟件設(shè)計(jì)采用了傳輸率為250kbps的CAN控制器，符合CAN2.0B的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)支持?jǐn)U展29位標(biāo)志符，且存在于STM32的內(nèi)部集成。CAN控制有兩種發(fā)送信息幀的方式，分別是數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的發(fā)送，在數(shù)據(jù)被寫(xiě)入指定郵箱的數(shù)據(jù)區(qū)后，若是有相應(yīng)的請(qǐng)求功能出現(xiàn)，則數(shù)據(jù)幀被成功的發(fā)送到了CAN總線上，同時(shí)，數(shù)據(jù)區(qū)可以通過(guò)軟件進(jìn)行重設(shè)。軟件編寫(xiě)包括CAN初始化、CAN接收數(shù)據(jù)函數(shù)、CAN發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)等。初始化用來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN工作的參數(shù)設(shè)置，比如工作方式的設(shè)置、始終輸出寄存器的設(shè)置、總線定時(shí)器的設(shè)置、中斷寄存器的設(shè)置及總線波特率的設(shè)置等。把對(duì)應(yīng)的信息幀放在對(duì)應(yīng)的接收緩沖區(qū)內(nèi)是CAN總線要完成的主要工作，它采用了中斷處理的方式來(lái)輔助系統(tǒng)運(yùn)行，根據(jù)優(yōu)先級(jí)的區(qū)別，程序會(huì)做出不同的指令，同時(shí)根據(jù)指令來(lái)處理相關(guān)事宜。當(dāng)檢測(cè)完充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)與汽車之間的有效連接后且電壓屬于正常值后，充電設(shè)備會(huì)以250ms的速度向BMS發(fā)送CHM報(bào)文，同時(shí)在收到報(bào)文后同樣以250ms的速度向充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)發(fā)送BHM報(bào)文，這個(gè)期間，若超過(guò)5s沒(méi)有接收到來(lái)自己對(duì)方的報(bào)文，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)就會(huì)結(jié)束充電工作。4.2.3ARM開(kāi)發(fā)環(huán)境--KeilMDK在編寫(xiě)ARM程序的過(guò)程中，開(kāi)發(fā)了KeilMDK這一語(yǔ)言編譯器，其主要特點(diǎn)有：（1）ARMC/C++編譯工具鏈的領(lǐng)頭者（2）TCP/IP網(wǎng)絡(luò)套件的配置，使得它可以支持多種協(xié)議以及應(yīng)用軟件（3）擁有USB設(shè)備和USB主機(jī)棧（4）給用戶提供了完善的GUI庫(kù)支持（5）可以完善代碼覆蓋率信息（6）為程序最優(yōu)化提供支持和幫助（7）通過(guò)大量案例，讓你快速熟悉MDK-ARM的強(qiáng)大4.3人機(jī)交互界面軟件設(shè)計(jì)4.3.1操作主界面如下圖所示，這是充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)通電后顯示的主界面，此時(shí)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)是屬于非工作狀態(tài)，表示可以為汽車提供服務(wù)。圖4-4關(guān)于充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的充電主界面由圖可以看出，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的配置了兩個(gè)充電槍，這就代表兩臺(tái)車可以同時(shí)在此電樁進(jìn)行充電，屏幕同時(shí)還顯示了充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)可以為汽車提供的最大電流以及范圍，通過(guò)對(duì)比自己汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)，看是否符合，如果滿足汽車對(duì)于電流的要求，就可以進(jìn)行充電了。下圖是關(guān)于密碼輸入的界面，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到IC卡后，會(huì)自動(dòng)跳入到密碼界面，在正確輸入號(hào)密碼后，就可以進(jìn)入到充電界面，途中IC卡號(hào)是在讀取IC卡信息后，自動(dòng)顯示的，且可以用于修改IC卡的信息。圖4-5充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的密碼輸入界面通過(guò)下圖可以看出，它是充電方式的選擇界面，可以通過(guò)自己的需要對(duì)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)上顯示的4中模式進(jìn)行選擇，在選擇完模式之后，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)充電，當(dāng)SOC（電池的荷電狀態(tài)，StateofCharge，簡(jiǎn)稱SOC）顯示100%時(shí)，就代表完成了充電，此時(shí)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉電源。圖4-6充電方式的界面在界面上輸入需要充電的金額，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)金額計(jì)算出所需要充的電量來(lái)進(jìn)行充電，在界面上輸入電量，系統(tǒng)同樣會(huì)根據(jù)電量計(jì)算出需要多少錢，然后開(kāi)始充電，在界面上輸入時(shí)間，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行充電，這是三種充電方式的流程，當(dāng)滿足用戶輸入數(shù)據(jù)的要求后，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)切斷電源。計(jì)費(fèi)的部分源代碼如下所示：modulejf(lch,jishi_1,fee);inputlch,jishi_1;outputfee;reg[13:0]fee;wire[7:0]lch;wire[7:0]jishi_1;always@(lch,jishi_1)beginif(lch[7:0]>8’b00000010)beginif(jishi_1[7:0]<8’b00000010)beginfee[4:0]={1’b0,lch[3:0]}+5’b01000-5’b00010;fee[9:5]={1’b0,lch[7:4]};fee[13:10]=4’b0000;if(fee[4:0]>5’b01001)beginfee[4:0]=fee[4:0]-5’b01010;fee[9:5]=fee[9:5]+5’b00001;endendelsebeginfee[4:0]={1’b0,jishi_1[3:0]}+{1’b0,lch[3:0]}-5’b00001+5’b01000-5’b00010;fee[9:5]={1’b0,jishi_1[7:4]}+{1’b0,lch[7:4]};fee[13:10]=4’b0000;if(fee[4:0]>5’b10011)beginfee[4:0]=fee[4:0]-5’b10100;fee[9:5]=fee[9:5]+5’b00010;endelseif(fee[4:0]>5’b01001)beginfee[4:0]=fee[4:0]-5’b01010;fee[9:5]=fee[9:5]+5’b00001;下圖可以看出，在選擇根據(jù)電量進(jìn)行充電的過(guò)程中，界面左側(cè)會(huì)顯示IC卡的余額以及余額可以給電車充多少電，而右側(cè)，則是需要輸入本次所需要充電的量，在輸入完成后可以點(diǎn)擊確定，這樣系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)切換到下一個(gè)界面。圖4-7關(guān)于充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)電量設(shè)置的界面圖4-8所示界面提供了手動(dòng)自動(dòng)方式的選擇。如果點(diǎn)擊“手動(dòng)設(shè)定充電”按鈕，界面轉(zhuǎn)入圖4-9所示界面，如果點(diǎn)擊“自動(dòng)智能充電”將按自動(dòng)充電方式進(jìn)行充電，該充電方式下，系統(tǒng)將立即開(kāi)始充電，如果系統(tǒng)未出現(xiàn)故障，也沒(méi)有人為中止充電，則將會(huì)在電池充滿后自動(dòng)停止充電。圖4-8手自動(dòng)選擇界面進(jìn)入手動(dòng)控制參數(shù)設(shè)定界面后，可以輸入本次充電的最大充電電壓以及最大充電電流，這是為了解決某些電動(dòng)汽車或者電動(dòng)公交車與充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)電壓不匹配問(wèn)題，盲目充電會(huì)對(duì)汽車電池組或者充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)本體造成一定的危害。圖4-9手動(dòng)參數(shù)設(shè)定界面上圖中點(diǎn)擊確定后會(huì)進(jìn)入充電啟動(dòng)方式選擇界面如圖4-10所示，立即啟動(dòng)是對(duì)已經(jīng)連接好的電動(dòng)汽車進(jìn)行立刻充電。但是在施行電費(fèi)階梯價(jià)格后，車主為了節(jié)省資金往往選擇一天中電價(jià)較為便宜的時(shí)間段進(jìn)行充電，而這個(gè)低谷時(shí)間段一般是在后半夜。所以為了解決車主不用熬夜等待充電的問(wèn)題，特地增加了預(yù)約充電這一功能。圖4-10啟動(dòng)方式選擇界面點(diǎn)擊預(yù)約啟動(dòng)后，會(huì)出現(xiàn)如圖4-11所示的界面，此界面是客戶設(shè)置充電預(yù)約時(shí)間的。頁(yè)面中預(yù)約時(shí)間為分鐘，所以必須正確換算預(yù)約時(shí)間，避免造成換算錯(cuò)誤而導(dǎo)致無(wú)法按時(shí)充電。圖4-11預(yù)約時(shí)間設(shè)置界面時(shí)間設(shè)定后，按“確定”后會(huì)顯示如圖4-12所示界面，此界面是對(duì)上面設(shè)定的預(yù)約時(shí)間倒計(jì)時(shí)顯示的。圖4-12預(yù)約倒計(jì)時(shí)界面4.3.2充電界面系統(tǒng)會(huì)在倒計(jì)時(shí)結(jié)束后開(kāi)始充電，如下圖所示，可以清楚的看到充電時(shí)的電壓、電流以及時(shí)間，并且根據(jù)頁(yè)面上萬(wàn)能表顯示的數(shù)據(jù)，可以看到SOC在使用過(guò)后的數(shù)據(jù)，當(dāng)期數(shù)據(jù)為100%時(shí)，就代表電池已經(jīng)完成了充電。圖4-13充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)的充電界面上圖可以看到有一個(gè)結(jié)束充電的圖表，意思就是，在充電過(guò)程中，如果有結(jié)束充電的需要，那么就可以點(diǎn)擊它，從而系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入到結(jié)算頁(yè)面。充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包含計(jì)費(fèi)控制單元和充電設(shè)備控制器兩個(gè)底層軟件設(shè)計(jì)，其中包含比如CAN、RS485等各個(gè)模塊的軟件編寫(xiě)，計(jì)費(fèi)控制單元軟件和充電設(shè)備控制器軟件以第三章的硬件為基礎(chǔ)，以模塊化形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。人機(jī)交互界面包含整個(gè)充電流程各個(gè)主要頁(yè)面，突出了友好的人機(jī)交互過(guò)程。5系統(tǒng)測(cè)試通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型并選擇MATLAB作為仿真工具。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)對(duì)權(quán)值的調(diào)整以及對(duì)參數(shù)優(yōu)化，得到了對(duì)PID三個(gè)參數(shù)kp、ki、kd的三個(gè)參數(shù)決策表，并將參數(shù)寫(xiě)到控制器的存儲(chǔ)器中，控制系統(tǒng)在工作時(shí)可以隨時(shí)讀取程序。將控制算法與PID控制、模糊PID控制進(jìn)行仿真，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，整個(gè)仿真模型如圖5-1所示。圖5-1系統(tǒng)仿真整體圖5.1急停功能測(cè)試為了提高控制精度，本文采用利用增量式的方法獲取的PID，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的初始值。利用Matlab/Simulink搭建仿真平臺(tái)，采用讀寫(xiě)方便的S函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)算與控制，該方法方便可靠又避免了使用源代碼的帶來(lái)的麻煩。在快速充電階段過(guò)程，根據(jù)馬斯充電曲線，充電電流會(huì)隨著充電時(shí)間而減小，因此為了模擬實(shí)際的充電狀態(tài)，在充電進(jìn)行到34秒時(shí)，控制系統(tǒng)要求將充電電流減小到90A以下，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)連接負(fù)載，并設(shè)置在額定電壓下運(yùn)行，要求在急停操作情況下，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)應(yīng)能在200ms內(nèi)斷開(kāi)直流輸出，且輸出電壓應(yīng)在1s內(nèi)降至60V以內(nèi)。測(cè)試波形如圖5-2所示。圖5-2急停測(cè)試波形圖下表是測(cè)試結(jié)果示意表表5-1關(guān)于急停實(shí)驗(yàn)的測(cè)試數(shù)據(jù)狀態(tài)輸出電壓輸出電流輸出降至60V時(shí)間急停操作494.9V79.88A14.8ms從檢測(cè)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)只用了14.8ms的時(shí)間，就把電壓降低到了60V內(nèi)，達(dá)到了對(duì)于設(shè)計(jì)的要求。5.2軟啟動(dòng)測(cè)試在充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)，軟啟動(dòng)就可以很好的保護(hù)的車內(nèi)裝置，所以電壓輸入要遵循，從低到高的規(guī)范，在連接負(fù)載的同時(shí)，設(shè)定好額定電壓的條件下運(yùn)行，同時(shí)通過(guò)示波器來(lái)檢測(cè)輸出波形，輸出的電壓穩(wěn)定時(shí)間在(3~8)s，波形測(cè)試結(jié)果如下圖所示。圖5-3軟啟動(dòng)波形測(cè)試圖下圖是測(cè)試結(jié)果示意表。表5-2軟啟動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)狀態(tài)輸出電壓輸出上升時(shí)間軟啟動(dòng)500V5.7s從上表可以看出，電壓從輸出到穩(wěn)定時(shí)間為5.7s，達(dá)到了的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。5.3輸出電壓誤差測(cè)試在電壓穩(wěn)定不變輸入的過(guò)程中，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)在恒壓下帶負(fù)載運(yùn)行的同時(shí)，設(shè)定輸出電壓為額定電壓的50%，然后根據(jù)充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)輸出電壓U的量，正常情況下其誤差是在±0.5%。測(cè)試結(jié)果示意表表5-3關(guān)于測(cè)試電壓誤差的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)序號(hào)U0(V)U(V)△U（%）1400400.80.202450451.20.273500501.50.304550549.20.155600601.30.226650651.60.257700699.10.138750748.60.19在設(shè)定不同輸出電壓的電壓值時(shí)，可以通過(guò)表格發(fā)現(xiàn)，其誤差都是在±0.5%內(nèi)，是符合設(shè)計(jì)要求的。5.4輸出電流誤差測(cè)試在電壓穩(wěn)定輸入不變的情況下，充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)在恒流帶負(fù)載運(yùn)行的同時(shí)，通過(guò)設(shè)定電壓的中間值，來(lái)檢測(cè)電樁的實(shí)際輸出電流Iz，在設(shè)定電流為≥30A時(shí)，正常情況的誤差是在≤±1%。設(shè)定電流為<30A時(shí)，正常誤差是在≤±0.3A。測(cè)試結(jié)果示意表。表5-4關(guān)于測(cè)試電流誤差的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)序號(hào)I0(A)I(A)△I（%）11515.10.6622019.90.5032525.20.7943030.30.9954040.30.7464545.40.8875049.60.8185555.30.5496060.40.66107070.20.28由圖可知，在設(shè)定范圍內(nèi)的任何電流值時(shí)，其誤差都在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，同樣達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。5.5充電引導(dǎo)通信系統(tǒng)成本及運(yùn)營(yíng)據(jù)估算，建設(shè)一個(gè)充電引導(dǎo)通信