国产日产欧美精品-亚洲国产综合久久精品-色综合色国产热无码一-亚洲欧美日本国产,免费观看一区二区三区_在线观看片A免费不卡观看_亚洲а∨天堂久久精品_99久无码中文字幕一本久道

安科瑞電氣股份有限公司

系統(tǒng)解決方案
系統(tǒng)集成
電氣安全
電力監(jiān)控與保護
APD系列局放監(jiān)測裝置 WHD智能型溫濕度控制器 AMC96 AMC72-E4/KC智能電力儀表 電量采集 智能直流多功能電流表 智能數(shù)顯電力儀表 開關柜綜合測控裝置 溫濕度模擬控制 三段式過流保護 微機綜合保護裝置 無線測溫裝置RS485接口最多可接60個互感器 實時在線測溫監(jiān)控系統(tǒng) 配電房溫度監(jiān)控設備 多功能三相可編程電力測控儀表 無線測溫集中采集觸摸屏嵌入式安裝 無源無線測溫傳感器ct感應取電 嵌入式安裝液晶顯示多功能電能表 開關柜綜合測控裝置溫濕度控制語音提示功能 帶RS485通訊 報警 4-20mA輸出單相電流表 實時無線測溫采集設備 ARTM-8智能溫度巡檢儀 AMC系列電測儀表 PZ96B直流表 電動機保護器 弧光保護裝置 數(shù)據(jù)采集傳輸儀 防逆流檢測儀表 DJSF1352直流電能表 母線測溫監(jiān)控模塊 ATE 無線測溫傳感器 無線測溫傳感器 數(shù)據(jù)采集儀 ALP300電動機保護器 水泵計量控制箱 無線測溫裝置 電氣防火限流式保護器 安科瑞智慧綜合管廊解決方案 ARTM系列電氣接點在線測溫裝置 智能照明控制系統(tǒng) 自復式過壓保護器 光伏直流柜采集裝置 光伏直流絕緣監(jiān)測裝置 智能水泵控制器 電力監(jiān)控系統(tǒng) 三相數(shù)顯電流表 中壓PT并列保護裝置 三相多回路監(jiān)控裝置 工業(yè)用絕緣監(jiān)測儀 單相電壓表 三相電壓表 AM 系列中壓保護裝置 ADDC 智能空調節(jié)能控制器 AGP 風力發(fā)電測量保護模塊 AGF-D 光伏直流柜采集裝置 AGF-IM 光伏直流絕緣監(jiān)測裝置 并網(wǎng)逆變器 AGF系列導軌式智能光伏匯流采集裝置 APV-M系列智能光伏匯流箱 ACTB系列電流互感器過電壓保護器 開關柜綜合測控裝置 可編程溫濕度控制器 ARTM系列溫度巡檢測控儀 ASJ系列智能電力繼電器 ACM配電線路過負荷監(jiān)控裝置 ALP智能型低壓線路保護裝置 ARTU系列四遙單元 AMC16 系列監(jiān)控裝置 ARC功率因數(shù)自動補償控制器 PZ系列可編程智能電測儀表
電量傳感器
電能管理
DDS/DTS/ADL系列電能計量表 導軌式安裝電能表 三相預付費電能表 三相電能計量表 三相嵌入式電力測控儀表 環(huán)保用電物聯(lián)網(wǎng)儀表 多回路儀表 無線計量儀表 導軌式三相四線三線計量表 三相無線預付費電表 0.5S級有功精度 導軌式多回路物聯(lián)網(wǎng)多功能電力儀表 無線計量儀表物聯(lián)網(wǎng)表配電改造智能電力儀表 單相1模導軌式多功能單相電能計量電力儀表 ADL400/F導軌式三相四線智能分時計量表 預付費電能表 峰谷時段電能表 水電預付費系統(tǒng) DJSF1352-RN 多回路電能表 無線通訊采集器 無線電能表 AGF-AE-D/200 ADF400L AWT100 農田灌溉預付費電能表 AWT ADW2XX ADW300 ADW400環(huán)保監(jiān)測模塊 數(shù)字式多功能電力儀表 導軌式電能表 APM網(wǎng)絡電力儀表 多用戶計量表 單相多用戶表 三相高海拔多功能表 智能電力儀表 AEW100無線計量模塊 ANDPF精密配電柜 ANSVC低壓無功功率補償裝置 ANHPD300諧波保護器 ANSVG無功諧波混合補償裝置 ANHF諧波濾波器 復費率統(tǒng)計表 三相多功能諧波表 三相電度表 有源電力濾波器 終端電能計量表計 ACR系列網(wǎng)絡電力儀表 APMD系列儀表
新能源
多用戶電能計量箱
電能質量治理
智能網(wǎng)關
數(shù)據(jù)中心
單相2P多功能導軌電能表 RS485通訊選配分時計費功能
三路全電參量測量 遠程控制
霍爾電流傳感器閉口式

淺談校園電動自行車充電管理系統(tǒng)的設計及應用

時間:2020/5/29閱讀:1936

淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司  上海  201801

摘 要

針對目前大學園區(qū)電動自行車數(shù)量大量增加,且園區(qū)缺少安全可靠的充電設備的情況,本文設計了一個基于公眾平臺的電動自行車充電管理系統(tǒng),能夠很好的解決校園內電動自行車充電困難的問題,*消除私拉亂接電線的安全隱患。電動車充電管理系統(tǒng)分為充電站智能終端、服務器后臺、客戶端、 網(wǎng)頁管理終端等。充電站智能終端采用 RS-485 總線實現(xiàn)與智能充電器的通信,實時掌握充電狀態(tài)。后臺服務器采用 MVC 架構,給客戶端和網(wǎng)頁版管理后臺提供查詢接口,實時監(jiān)測充電狀態(tài)。該管理系 統(tǒng)還實現(xiàn)了支付功能,可以實現(xiàn)對充電的按時按量收費。實踐證明,該充電管理系統(tǒng)能夠很好的解決當前校園充電亂象,具有良好的市場前景。

關鍵詞

電動自行車;智能充電器;平臺;管理系統(tǒng)

 

0引言

近年來,電動自行車作為一種高效、便捷、價格低廉的 交通工具,越來越受到人們的歡迎,尤其是在大學校園,購買電動車也成為一種趨勢。但是大學園區(qū)宿舍不同于普通居民宿舍,電動車充電設備并不齊全,在大學宿舍隨意亂拉電線、私接電線給電動車充電的現(xiàn)象屢見不鮮。這種現(xiàn)象的長 期存在,具有很大的火災隱患。根據(jù)消防部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計, 在所有的火災事故中,電動車充電造成的事故占 10%,造成了巨大的損失。目前,有關城市已經(jīng)開始籌建相應的電動自 行車充電棚以解決電動自行車充電困難的問題。大學校園作 為電動自行車新的市場,需要逐步完善充電設備的建設。本文意在設計一個電動自行車充電管理系統(tǒng),按照充電時間以 及充電量進行計費,通過客戶端實現(xiàn)對充電狀態(tài)的實時監(jiān)測,能很好的解決校園電動車充電困難的問題。

1電池充電原理

鉛蓄電池充電主要有兩種模式,恒壓式充電和三段式充電。恒壓式充電是指在充電時在蓄電池的兩極施加恒定的電壓,在充電過程中電壓保持恒定,隨著蓄電池兩端電壓的升高,充電電流逐漸降低,這種充電方式電解水很好,可以防止對電池的過充。現(xiàn)在市面上一些快速充電方案多采用這種方式。但是恒壓充電在充電初期,由于蓄電池兩端電動勢較低,初始充電電流很大,會對電池的壽命產(chǎn)生很大影響,另外容易使蓄電池兩端的極板彎曲,造成電池的報廢。

恒壓充電的充電電壓、電流曲線如圖 1 所示。

圖 1 恒壓充電電壓電流曲線

三段式充電包括恒流、恒壓、降壓浮動充電三個階段。在恒流階段,充電電流保持恒定,電池電壓逐漸上升,充入電量也快速上升。當電池電壓達到一定閾值時,充電裝置進入恒壓充電階段,此時充電電壓保持恒定,充電電流逐漸下降。當充電電流下降到浮充轉換電流后,進入浮動充電階段, 此時可認為電池已基本充滿。三段式充電方式在充電初期采用恒流充電方式,避免了恒壓充電在充電初期的大電流,能很好的保護電池。目前,市面上大多數(shù)的電動自行車充電模塊多采用三段式充電方式。三段式充電的充電電壓、電流曲線如圖 2 所示。


圖 2 三段式充電電壓電流曲線

 

2充電模塊硬件設計

通過分析恒壓式充電和三段式充電優(yōu)缺點,本文的智能充電模塊采用三段式充電方式。智能充電模塊硬件結構圖如圖 3 所示。

市電 220V 交流電經(jīng)整流濾波電路變成直流,后經(jīng)開關驅動電路斬成方波,再經(jīng)過高頻變壓、濾波電路實現(xiàn)對鉛蓄電池的充電。恒壓控制電路和恒流控制電路通過對電壓、電流的采樣,控制脈寬調制電路實現(xiàn)對開關驅動電路的控制,使智能充電器對電池的充電工作在恒壓、恒流、浮壓充電模式。

模塊硬件主芯片采用意法半導體公司的 STM32F103C8T6 微控制器。該芯片可工作在 72MHz,具有三級流水線。該芯片具有 64KB 閃存程序存儲器和 20KB 內部 SRAM。它帶有3 個異步 URAT 通信接口,支持全雙工通信,通過在芯片外圍添加MAX485 芯片可以將智能充電器接入 485 總線,實現(xiàn)和智能控制終端的主從通信。

圖 3 智能充電模塊硬件結構圖

 

STM32F103C8 芯片還帶有 2 個 12 位 16 通道AD 轉換模塊, 能夠滿足對充電電壓、電流的采樣要求,不需要采用外接 AD 模塊,降低了系統(tǒng)設計的復雜程度和設計成本。

微控制器將采集的電壓、電流信息經(jīng) RS485 總線實時輸出給控制終端。控制終端根據(jù)電壓、電流信息,分析電池充電狀態(tài),當電池電量充滿時,控制終端發(fā)送關閉電源指令, 微控制器終控制固態(tài)繼電器關閉電源,防止對電池的過沖。

3 通信協(xié)議

本文采用 RS-485 總線通信接口實現(xiàn)智能充電器與數(shù)據(jù)終端的主從通信。RS485 總線通信標準是美國電子工業(yè)協(xié)會在 RS-422 標準基礎上研究出的通信協(xié)議。RS485 采用差分信號邏輯,接口采用平衡驅動器和差分接收器組合,具有很強的抗干擾性能。RS-485 擁有多站能力,連接多達 128 個收發(fā)器,并且具備較遠的傳輸距離,在通信速率不大于 100kbs 的條件下,有效傳輸距離不小于 1200m。

數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議本文采用 Modbus 通信協(xié)議。Modbus 通信協(xié)議是 Modition 公司倡導的一種通信規(guī)約,它采用主從問答方式,是一種標準、開放的網(wǎng)絡通信協(xié)議,目前在 RS232 和 RS485 通信過程中,廣泛采用這種協(xié)議。Modbus 通信協(xié)議有兩種傳輸方式,Modbus ASCII 和 Modbus RTU。ASCII 模式中的數(shù)據(jù)采用 ASCII 碼表示,消息中的每 8 位字節(jié)作為兩個 ASCII 發(fā)送,采用 LRC 數(shù)據(jù)校驗方式。RTU 模式中數(shù)據(jù)采用非壓縮 BCD 碼方式,傳輸數(shù)據(jù)中每 8 位字節(jié)分為2 個 4 位BCD 碼傳輸,相比于ASCII 模式有更高的傳輸密度, RTU 模式采用 CRC 進行數(shù)據(jù)校驗 。目前市場上大多數(shù)通信儀表多采用Modbus RTU 方式,為保證硬件兼容性,本文采用

RTU 通信模式。圖 4 為 Modbus RTU 方式消息幀格式。

 

圖 4 Modbus RTU 方式消息幀格式

 

4 智能充電器軟件設計

本系統(tǒng)智能充電器軟件設計采用模塊化設計方式,主要包括 AD 數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)字濾波模塊、RS-485 通信模塊, 以及充電電源的開合控制。

系統(tǒng)上電后,微控制器讀取各種初始化參數(shù),并啟動 AD 轉換采集電壓、電流數(shù)據(jù) , 并通過 RS485 總線將充電數(shù)據(jù)實時傳送給控制終端。系統(tǒng)采用中斷方式監(jiān)測控制終端發(fā)送的控制數(shù)據(jù),實現(xiàn)對充電電源的開合控制。

本文采用平均濾波算法對采集電壓電流數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波,能有效的濾除隨機干擾和電網(wǎng)電壓波動造成的影響。軟件程序流程圖如圖 5 所示。


 

圖 5 智能充電器軟件流程圖

 

5 控制終端

本文的控制終端采用 H290-1900J 工控電腦。該控制器采用 Windows 7 系統(tǒng),可方便編寫程序實現(xiàn)和智能硬件的通信。H290-1900J 帶有 300M 無線網(wǎng)卡,可以實現(xiàn)和后端服務器的網(wǎng)絡通信。它還帶有串口通信模塊可以掛載RS-485 總線實現(xiàn)和智能硬件的主從通信。

控制軟件采用 C# 作為編程語言,C# 是微軟推出的面向對象的編程語言,能十分方便的編寫上位機控制軟件。控制端軟件分為 4 個功能模塊:界面模塊、控制模塊、串口通信模塊、網(wǎng)絡通信模塊。界面模塊實現(xiàn)良好的用戶界面,方便管理員進行信息輸入以及相關參數(shù)的查看。串口通信模塊通過RS-485 總線實現(xiàn)和總線上各個子模塊的通信,并實現(xiàn)對從設備的控制。網(wǎng)絡通信模塊采用http 通信方式,調用后端服務器網(wǎng)絡通信接口,實時傳送充電狀態(tài)參數(shù)并實現(xiàn)命令的收發(fā)。

6服務器設計

當前,應用已經(jīng)成為人們日常生活中*的手機應用,用戶量龐大。2012 年,騰訊公司推出公眾平臺, 宣傳口號是“再小的個體,也有自己的品牌”。公眾平臺可以大限度的幫助、媒體、企業(yè)、組織和個人進行品牌推廣,減少運營成本。另外公眾平臺的開發(fā)和維護費用較之傳統(tǒng)的手機應用有很大的優(yōu)勢,極大的降低了前期開發(fā)成本。

公眾賬號分為訂閱號和服務號兩種類型,它們在功能和用途上有比較大的不同,訂閱號主要是面向媒體和個人, 方便為用戶提供資訊和信息;服務號主要是面向企業(yè)和組織, 為用戶提供管理和業(yè)務服務。本文申請功能更加豐富的服務號進行公眾平臺的開發(fā)。

公眾號可以設置自定義菜單,使公眾號成為一個輕量級的應用。自定義菜單提升了公眾賬號的交互屬性,用戶點擊自定義菜單就可以獲取相應的內容。另外對于 view 類型的菜單按鈕,客戶端會打開開發(fā)者在按鈕中填寫的URL,通過內置的瀏覽器與web app 進行交互,方便用戶快速進入網(wǎng)頁應用。圖 6 為公眾平臺與開發(fā)者服務器信息交互流程圖。

 

本文基于公眾平臺開發(fā)了電動車智能充電系統(tǒng)客戶端。用戶通過該客戶端可以查看系統(tǒng)中充電設備的狀態(tài), 并選擇空閑設備進行充電。另外,借助平臺提供的支付功能,本設計可以實現(xiàn)在線按時付費,較之傳統(tǒng)的投幣式和刷卡式付費方式,本設計極大的降低了硬件設計的成本和設計難度,具有很強的擴展性。

為方便管理者對系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理,本文還實現(xiàn)了網(wǎng)頁版管理后臺。網(wǎng)頁版管理后臺采用前后端分離方式, 后端和公眾平臺共用一個 JAVA 服務器。服務器采用SpringMVC 框架。SpingMVC 是近幾年發(fā)展起來的一個 MVC 框架,很好的體現(xiàn)了分層的思想,即模型(Model)、視圖(View)、控制器(Controller)。MVC 模式使軟件很好的分層,使程序更加容易維護。MVC 模式各部分都有各自的作用,模型層控制數(shù)據(jù)的存儲以及軟件的業(yè)務邏輯。視圖層用來提供用戶界面。控制器是模型層和視圖層的橋梁,用來控制數(shù)據(jù)在視圖層的流動。圖 7 是服務器后臺架構圖。

 

前端采用 AngularJs 框架構建業(yè)務邏輯。AngularJs 是一個前端 MVVM 框架,借助它并與其它 Web 技術,如HTML、CSS、JavaScript 等配合使用,能夠使 web 應用開發(fā)比以往更加簡單,便捷。借助 AngularJs 雙向數(shù)據(jù)綁定以及依賴注入的特性,極大的降低了構建前端應用的難度。網(wǎng)頁版管理后臺主要實現(xiàn)了用戶管理、充電數(shù)據(jù)管理,充電狀態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)推送等功能。另外管理后臺還對充電數(shù)據(jù)進行分析,生成充電狀態(tài)曲線,便于管理者及時發(fā)現(xiàn)充電異常情況。圖 8 是系統(tǒng)管理后臺界面圖。

7. 安科瑞電動自行車充電樁平臺介紹(含選型)

7.1 平臺結構

7.2平臺主要功能

 

7.3設備選型:

 ACX10A-YH 刷卡掃碼充電,刷卡充電需要在管理處預存電費充值后進行刷卡充電,也可接入充電樁管理云平臺通過掃碼充電。

 

7.4功能描述:

① 電瓶車智能充電樁大可外接 10 路插座,每個插座只支持一臺電瓶車通過車配充電器充電。

② 電瓶車智能充電樁可支持刷卡、掃碼兩種付費充電模式,具體設備支付功能以訂貨要求為準。掃

碼充電功能需與云平臺聯(lián)網(wǎng)后使用。

③ 電瓶車智能充電樁具備語音播報功能。

④ 電瓶車智能充電樁可以按時間或電量充電。

⑤ 功率識別,電瓶車智能充電樁具備檢測大功率負載功能,可以設定功率報警值,達到報警值時會

斷開對應充電回路,防止用戶私接插線板給多臺電瓶車充電或大功率設備進行充電。出廠默認設

定 300W。

⑥ 電瓶車智能充電樁支持多次刷卡或掃碼后,再按鍵充電的功能,充電時間將自動累加。出廠默認

設定 1 次,即刷卡或掃碼 1 次按鍵后,才能再次刷卡或掃碼。

⑦ 電瓶車智能充電樁可開啟免費充電功能

⑧ 故障回路識別,電瓶車智能充電樁可判斷繼電器故障或計量故障導致的故障回路,顯示該回路故

障信息,斷開回路。

⑨ 斷電記憶,當出現(xiàn)電網(wǎng)停電時,來電恢復后可繼續(xù)使用剩余的時間充電。

⑩ 空載保護,用戶拔掉充電器或充電器插頭未插緊,若還有剩余時間或電量,則會發(fā)出報警,同時

在已設定的一定時間內關閉該回路供電。

? 充滿自停,電瓶車充滿電量后,若還有剩余時間或電量,則會發(fā)出報警,同時在已設定的一定時

間內關閉該回路供電。

? 短路保護,電瓶車智能充電樁每個出線回路均設置有熔斷器保護,在發(fā)生短路意外時,會使熔斷

器熔斷。

? 箱內過溫保護,也可根據(jù)需求設置夜間禁止充電時間。

 

8結束語: 

本文實現(xiàn)了一種基于云平臺的電動車智能管理系統(tǒng)。通過 RS-485 接口總線將智能設備與智能網(wǎng)關設備進行聯(lián)網(wǎng),網(wǎng)關設備通過與后臺服務器的通信將各個充電器節(jié)點接入公有云,實現(xiàn)智能硬件的聯(lián)網(wǎng)化。借助公眾平臺實現(xiàn)對充電狀態(tài)的監(jiān)控,用戶可以隨時查看充電狀態(tài)。服務器實時監(jiān)測充電電壓和電流,當充電負荷超過設定閾值時,可以及時關閉充電設備,防止危險情況的發(fā)生,另外對電流參數(shù)的監(jiān)測可以及時關閉電源,防止過沖,延長電池使用壽命。實踐證明,本設計穩(wěn)定可靠,可解決校園內電動車充電困難的問題,并可將該設計向居民區(qū)擴展,具有良好的商業(yè)推廣價值。

【參考文獻】

[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊. 2019.11版

[2]  陸燦楠 葉 樺 仰燕蘭 闕宇翔校園電動自行車充電管理系統(tǒng)的設計

[3]  張保增 , 李鵬 , 潘澤陽 , 等 ,一種電動自行車充電樁的設計 [J]. 微型機與應用 , 2015, 34(6): 29-31

會員登錄

X

請輸入賬號

請輸入密碼

=

請輸驗證碼

收藏該商鋪

X
該信息已收藏!
標簽:
保存成功

(空格分隔,最多3個,單個標簽最多10個字符)

常用:

提示

X
您的留言已提交成功!我們將在第一時間回復您~
撥打電話
在線留言
城口县| 青铜峡市| 太白县| 磐安县| 阳泉市| 黎城县| 白城市| 郧西县| 历史| 垣曲县| 夏邑县| 台东县| 鸡泽县| 年辖:市辖区| 平邑县| 浦东新区| 昭觉县| 临邑县| 高阳县| 阳原县| 磐石市| 龙江县| 林周县| 于田县| 浮梁县| 天津市| 子洲县| 陆河县| 甘泉县| 许昌县| 洪江市| 盘山县| 双桥区| 太白县| 平果县| 上饶县| 兴安县| 怀远县| 安阳县| 涟源市| 巧家县|