基于RFID的智能充電站系統

伊懷詩 侯得元 姜鵬 王波 張興成

摘 要 智能充電站系統主要用于小區及學校等公共電動車集中場所，具有充電便捷、便于管理、安全系數高等特點。它主要由IC卡、液晶顯示屏、插排、單片機、電流檢測系統等裝置組成。此系統方便安裝，充電便捷，優化物業的管理，避免私拉電線以及可能導致火災的發生。本產品采用單片機控制，液晶顯示屏顯示用戶信息，同時還具有報警功能，可以判斷用戶是否電路連接完好，安全便捷。

關鍵詞 智能；RFID技術；充電

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）207-0102-02

1 研究背景及意義

1.1 背景

近年來，RFID技術飛速發展，已經非常成熟。被廣泛應用于通道控制、物流管理、停車場管理、商業消費、企業管理、學校酒店等眾多領域，在人們的日常生活中隨處可見，起著十分重要的作用，同時為人們的日常生活提供了巨大便利。

RFID卡是目前世界上使用量最大、技術最成熟、性能最穩定、內存容量最大的一種感應式智能IC卡。它的主要優點有操作簡單、抗干擾能力強、可靠性高、適合于一卡多用等。

1.2 意義

該智能充電站系統主要應用于物業小區、大學校園等電動車存放處，為廣大用戶提供有償計量收費的充電平臺。

首先為解決小區或者大學校園內因充電、電動車隨意擺放，導致的業主在單元樓、宿舍樓前隨意亂拉亂扯電線，占道停放電動車等諸多安全隱患現象提供了解決辦法。這樣方便電動車集中管理，能夠在很大程度上防止被盜事件的發生，解決了電動車管理的難題。

其次也極大方便了用戶。小區業主或者大學生不需要再為尋找電動車充電地點為難，也不需要拆卸電池上樓充電，可以為業主或者學生節省大量的時間精力。

該智能充電站系統為小區管理單位的電動車科學管理創造了條件。物業規范管理，建立健全智能化管理配套設施，營造和諧社區。是物業單位和開發商打造多元化服務，人性化服務的配套設施之一。

2 研究現狀分析

隨著社會的發展，人們生活水平的提高，電動車會越來越多，智能充電站系統在人們生活中也會越來越重要。目前有很多傳統充電站公司也在優化升級，向智能化進行研究，并且取得了一定的成果，部分技術已經走在了國內前沿。

政府現在提倡綠色環保，節能減排，正在大力推廣電動車以及電動轎車。已有很多公司及廠家響應國家政策，進行充電站的研究和推廣。也有不少學者發表相關論文和文章。

大部分充電站的智能化以及人性化設計提出了寶貴建議。本智能充電站中RFID技術的應用，不再使用投幣老式充電站，避免當中繁瑣的過程以及計費不準的情況發生，讓用戶更加方便的充電。

3 系統簡介

3.1 系統總體框架

基于RFID的智能充電站系統有繼電器、IC卡讀寫模塊、警報控制模塊、電流檢測模塊、消費系統、液晶顯示模塊等模塊組成。

3.2 系統方案

IC卡讀寫模塊主要由單片機連接控制刷卡充電，電流檢測模塊檢測電流的大小做出判斷來判定是否停止充電或報警提醒。消費系統根據充電時間長短來進行費用的扣除，充電完成系統關閉避免了過充的情況，保護了電源。

3.3 功能簡介

基本要求：充電站可以刷卡充電實現智能化，能夠充滿即停智能控制，顯示用戶余額，在未連接好及充電過程誤拔充電器能夠報警提示，設計出一套智能充電系統。

3.4 實現原理

3.4.1 IC卡讀寫模塊

IC卡與讀寫模塊通過無線電波來完成讀寫操作，來讀取用戶的信息及開通電源開始通電。現實生活周圍無處不在用到IC卡，IC已經深入到我們生活的方方面面。

3.4.2 報警控制模塊

控制模塊檢測到傳感信號，并反饋到主機，通過主機進行計算，如果超出誤差范圍，則命令控制模塊發出控制動作，是語音模塊發出報警提示。

3.4.3 液晶顯示模塊

由行驅動器/列驅動器及128×64全點陣液晶顯示器組成。可完成圖形顯示，也可以顯示8×4個（16×16點陣）漢字。

3.5 IC讀卡器模塊實物圖（如圖1）

4 特點及創新

我們研究的設計的充電站系統智能化，安全環保有以下特點。

1）具有斷電記憶功能。

2）能夠充滿自動停止用戶余額顯示。

3）可以報警提示。

4）刷卡充電方便快。

5 分析與結論

本項目通過反復研究對比，設計出了一套最優充電站系統，消費系統采用IC卡刷卡消費，余額預存的方式，待充電完成刷卡取走剩余的余額，一次充值可以充電多次。

擁有自動充停功能，待檢測充電完成后可以切斷電源，停止充值，防止了電瓶過充的現象，也節約用電。和以前沒有任何提示的充電站相比增加了電路檢測，不正常連接提示報警，有效地提醒了用戶連接充電器取車時仍沒電的事情發生。今后生活的智能化已經成為了趨勢，我們的作品順應了生活所需，順應了智能化的發展。

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