小区电动车自动充电系统的研究【毕业设计】.doc

1、本科毕业论文（20 届）小区电动车自动充电系统的研究所在学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 苏州大学本科生毕业设计（论文） i 小区电动车自动充电系统的研究目录前言 .3第 1 章 小区电动车自助充电系统总体思路 .4第 2 章 系统管理模块 .5第 2.1 节 系统用户信息的建立 .5第 2.2 节 IC 卡管理 .6第 2.3 节 参数设定 .7第 2.4 节 系统监管 .7第 3 章 充电管理模块 .8第 3.1 节 电源模块 .9第 3.2 节 现金识别及收取模块 .9第 3.3 节 IC 卡识别读写模块 .123.3.1 该模块的工作机制

2、.163.3.2 天线模块 .143.3.3 CPU 卡的读写函数 .183.3.4 主控单元程序设计 .193.3.5 计费扣费 .203.3.6 充值 .21第 3.4 节 充电模块 .21第 4 章 人机交互界面 .244.1 服务界面 .244.1.1 屏幕设置 .244.1.2. 高度设置 .244.1.3. 按键设置 .244.1.4. 界面显示 .24第 4.2 节 服务界面 .254.2.1.维修界面 .254.2.2.充值界面 .254.2.3 管理界面 .25第 5 章 统计管理模块 .26第 5.1 节 数据库管理 .265.1.1. 用户权限规划 .265.1.2. 表

3、空间规划 .265.1.3. 离线数据的处理 .265.1.4. 关于数据缺失 .275.1.5. 异常数据的处理 .27第 5.2 节 报表系统 .275.2.1. 报表选择 .275.2.2.报表统计 .27苏州大学本科生毕业设计（论文） ii 5.2.3.关于数据延迟的处理 .27结论 .28参考文献： .29致谢 .30苏州大学本科生毕业设计（论文） 1 小区电动车自助充电系统的研究【摘要】：相比较其他如汽车行业、自行车行业、摩托车行业等，电动车有着轻便、快捷、环保等优势。随着该行业的迅速发展，诸如动力蓄电池的能量比、单次充电效率、充电后的行驶里程以及如何使充电方式更高效优质等问题也逐

4、渐进入我们的视野。对于解决这些问题的需要也变得迫切起来。在小区内设置自助充电系统，是一个很好的解决办法。本文在进行充电机的研究中，采用了高频开关电源技术，用三相整流电路、快速充电变换电路和滤波电路组成主回路。对于获取的信息以及采集到的数据送入主控单元进行处理、分析，通过模糊免疫自适应 PID 的控制，实现相应控制信号的获取。由控制信号控制主回路开关的通断，达到对蓄电池智能充电的目的。本文选用了集成度、成熟度较高的菲利普 MF RC500 芯片 CPU 卡，并围绕其设计了相应的 IC 卡读写模块，以实现充值、扣费以及查询的自动化。【关键词】：电动车；自助；充电；研究；苏州大学本科生毕业设计（论文

5、） 2 Abstract：Compared with other such as automobile industry, bicycle industry, motorcycle industry, electric vehicle has a advantage of light, fast, environmental protection etc. With the rapid development of this industry, problems such as the battery energy ratio, single charging efficiency, afte

6、r charging mileage and how to make more efficient charge also gradually enter our field of vision. To solve these problems become. Self charging system is arranged in the area, is a very good solution.Based on the research of battery charger, using high-frequency switching power supply technology, c

7、omposed of main circuit of three-phase rectifier, fast charging circuit and filter circuit. Access to information and the collected data into the control unit for processing, analysis, the fuzzy immune adaptive PID control, to achieve access to the corresponding control signal. By the control signal

8、 to control the main circuit switch, the intelligent battery charging purpose. In this paper, the Philip MF RC500 CPU chip integration, high maturity of the card, and the design of the IC card read-write module,to achieve the recharge, deduction and the query automation.Key words：Electric vehicle; S

9、elf-help;charging; study苏州大学本科生毕业设计（论文） 3 前言随着汽车、摩托车行业的持续发展，其所带来的交通拥堵、环境污染、能源紧缺是目前全球都面对的一个十分严峻的问题。面对这样的情况，全球各国都在寻找有效的解决办法，仅仅靠限制生产、限制使用已经很难满足要求，一方面造成能源的持续消耗，另一方面，环境污染问题也无法得到解决，甚至会更严重。电能，可以通过水力、风力、获利、太阳能以及核能等多种方式获得，对于电能的广泛使用是环节环境污染、降低非可再生能源消耗的有效手段之一。正是在这样的前提下，电动车由于其采用电能作为能源，加之其便利的使用，成为越来越多的人的出行的首选。但是，

10、随着电动车行业的发展，电动车持有量越来越多，如何给电动车充电已经成为困扰用车人的首要问题。尤其对于城镇居民来说，由于城市整体规划及发展的需要，很难进行公共充电装置的大范围网点设置。很多居民在居住地附近没有地方充电，没有办法的情况下，在需要充电时，只能将电动车的电池拆下，在家里进行充电，但是这样的充电模式会有很多问题，首先，频繁拆卸会造成电动车和电池的故障；其次，会影响电池的使用寿命；再次，充电效率也无法保障。面对这样的情况，本文提出在小区的公共区间，设置电动车自助充电系统，在给小区居民的出行提供了便利的同时，也间接促进了电动车产业的发展。本文将就电动车自助充电系统的结构及其 IC 读写模块进行

11、研究。苏州大学本科生毕业设计（论文） 4 第 1 章：小区电动车自助充电系统总体思路小区电动车自助充电系统由系统管理、充电管理以及统计管理组成。系统管理模块:系统管理功能，包括用户信息的建立；IC 卡的发放、充值及回收销毁；系统设备的监管（运行情况、故障情况的监视）；系统收费标准的设定以及相关参数的下发。充电管理模块:根据系统规定收费标准以及顾客的充电需要在进行收费后，为顾客提供充电服务；同时对于 IC 卡内金额不足或没有 IC 卡的客户提供现金自助收费功能；为了满足客户需求，充电管理模块还提供自助充值功能。统计管理模块:该模块能够根据管理需要，定期对由充电机上传来的数据进行统计、整理，并形成

12、相应报表。苏州大学本科生毕业设计（论文） 5 第 2 章：系统管理模块在了解了系统管理模块的相关功能后，我们在进行系统管理模块的设计时，为完善系统管理模块的功能，设计了管理服务器、数据库服务器、防火墙、交换机以及工作站。所有设备，包括充电机均通过交换机整合在一起构成一个小型的局域网。为确保数据传输的顺畅、数据安全，本系统采用单环网建设方案（如图：2-1 ），确保在任何一个节点传输出现问题的时候，可以通过其他路由实现数据的上传。为确保数据统计及管理功能的实现，本设计中在进行管理服务器和数据库服务器选型时，选择了 HP DL380 服务器；数据库采用了目前应用较为广泛且技术成熟的 oracle 数

13、据库；在交换机方面，由于网络覆盖要求小，终端机量相对较少，选用了 WS-C3560G-48PS 交换机，采用以太网组网方式，构成小型局域网。管理服务器交换机充电机 2充电机 1 充电机 n防火墙防火墙数据库服务器图 2-1 小区电动车自助充电系统网络图第 2.1 节 系统用户信息的建立对于系统来说，用户主要分为两类，一类是管理用户，一类是消费用户。对于管理用户来说，其主要功能是实现对于系统的管理、监视、保养维修等。苏州大学本科生毕业设计（论文） 6 对于消费用户来说，主要是使用系统发行的消费凭证（IC 卡）进行充电消费活动。了解了用户群后，可以根据实际功能对系统用户信息进行建立。首先设立用户分

14、组，将用户分为管理组和消费组，对于管理组用户，根据实际需要分配系统管理员、系统维修员、收费操作员等；对于消费组，可以根据顾客充值卡内金额的不同分别设置普通用户、白银用户、黄金用户和白金用户，不同的用户在进行充电消费时，给予的折扣不同。 第 2.2 节 IC 卡管理本系统采用的 IC 卡为非接触式 IC 卡，采用了目前在市面上比较常见的CPU 卡。在对 IC 卡进行选择的时候，充分考虑了现有的 CPU 卡执行标准，选购了兼容 PBUC2.0 银联标准的菲利普芯片。在进行 IC 卡内部结构设计时，考虑到 IC 卡的后续发展，预留了与社区一卡通（缴费、门禁、社区管理等）的接口。系统管理功能模块对于

15、IC 卡的管理主要包括以下几个方面，首先是对 IC卡进行初始化工作，初始化后，卡内结构及密钥设置能够满足在本系统内使用的要求；其次是充值，在对 IC 卡进行充值时，客户可以根据实际需要在充电机上进行充值，也可以通过本模块进行充值，如图 2-1。对于白银、黄金、白金用户初次充值必须通过本模块进行；用户信息的查询，持卡用户可以在本系统内对于所持票卡进行查询，查询内容包括卡号、用户信息、用户等级以及余额等信息；IC 卡回收，由于各种原因导致无法继续使用该系统时，本系统可对客户IC 卡进行回收，回收后返还顾客卡内余额，对于收取工本费或者押金的，可以根据实际情况（各地工商局要求、卡面磨损情况等）对于工本

16、费或押金进行返还；回收后的 IC 卡，如不能继续使用时，可进行注销，注销后可销毁。苏州大学本科生毕业设计（论文） 7 图 2-1 IC 卡充值流程图第 2.3 节 参数设定 根据实际需要，对系统相关参数进行设定，如扣费标准、系统启动、停止时间、系统数据统计进行时间等。通过这些参数的设定，可以确保小区电动车自助充电系统的正常工作。第 2.4 节 系统监管通过系统监管界面，可以对充电机运行情况进行监视，如充电机电量供应情况，IC 卡消费情况、现金收取情况以及充电机的故障情况等相关信息，均可以第一时间反馈到系统监管界面中。便于管理人员、维修维护人员及时应对相应情况。密码输入是否正确否（返回）充值中心刷卡现金连接 POSS 机投币/放现钞扣款现金充值成功是否有假钞是有（退） 无