電動汽車充電樁充電管理系統設計思考分析

袁榕

摘 要：隨著工業的快速發展，致使能源消耗過高，導致我國環境受到嚴重的污染。而這種情況隨著汽車數量不斷的增加，變得越來越明顯，甚至于出現溫室效應和霧霾等多方面比較嚴重的環境問題，從而在一定程度上給人們的身心健康構成威脅。因此，新型能源汽車的出現，并且大量投入社會市場上進行使用，尤其是電動汽車得到人們的一致好評。但是電動汽車在使用的過程中，需要對其進行充電，以此保證汽車的電力供給以及正常使用，由此也就出現電動汽車充電樁設計和運行管理等相關問題。因此，本文針對電動汽車充電樁充電管理系統設計進行深入的研究。

關鍵詞：電動汽車;充電樁;充電管理;系統設計

目前，電動汽車作為新型能源出現大眾視野范圍內，其在運行的過程中環保節能，有效減少環境污染，符合當前社會實際發展的需求。但是，電動汽車主要是依靠電池動能完成使用運行，對此，如何進行電池充電，成為人們比較關注的熱點話題。因此，必須加大對電動汽車充電樁的設計投入，保證充電樁設計的規范性以及合理性，以而有效提高充電樁的使用效率。

1、電動汽車充電樁主要分類

1.1交流電充電方式

交流電充電方式是電動汽車最基本的充電方式。其主要是合理利用220V或者是380V的交流電源以電流的形式直接引入充電樁之中，然后借助汽車自身的濾波裝置以及整流裝置，對汽車電池進行直沖，以此為電動汽車提供日常所需的電量能源。但是交流電充電方式花費的時間比較長，并且充電量比較少，主要適用于一些小型的電動汽車。

1.2直流電充電方式

一般情況下，直流電充電方式主要是合理利用地面充電站，從而獲取直流電，并且建立充電樁，然后對電動汽車工作電池組進行直接充電，從而有效提升汽車的設計，將汽車運行中的自重進行有效降低，以此減輕電動汽車本身的負擔。由于這種充電方式是將電能直接進行輸送，所以其蓄電能力相對比較強，從而可以進行快速充電，主要適用于一些耗電量相對比較大的電動汽車。

1.3直接更換電池方式

更換電池的充電方式，其安全性相對比較高。一般情況下，這種充電方式主要適用于兩組蓄電池的電動汽車，其一組蓄電池可以為汽車提供所需的能源，保證汽車正常運行使用，而另一組蓄電池則可以取下來進行充電，合理將兩組電池進行更換，從而保證汽車運行過程中，電池具有充足的電量能源。但是，電池進行更換必須是建立在大量電池更換站的基礎上，需要投入大量的人力資源，目前卻無法滿足于這種智能化需求。

1.4非接觸式充電方式

非接觸式充電方式主要是借助相應的感應器件，將其安裝在汽車充電的位置上，從而實現汽車與充電設備彼此之間并未發生接觸，滿足汽車在行駛的過程中隨時進行充電的需求，不在受制于充電樁的數量問題。但是這種充電方式對技術要求相對比較高，并且其充電的速度以及質量無法得到保證，致使其在實際使用的過程中，并未進行全方面的推廣。

2、電動汽車充電樁充電管理系統的設計

2.1硬件設計

（1）帶有光耦的輸出電路設計

在電動汽車充電樁充電管理系統設計的整個過程中，首先要對光耦輸出電路設計以及充電樁管理系統進行全方面了解，并且對其加強管理。在對光耦輸出電路實際設計的過程中，其主要是對PWM光波電路進行了解，并且將其合理運用到充電樁管理系統之中，以此對STM32為一體的輸出光波電壓進行有效控制，促使其持續保持在正常范圍之內，并且通過光耦轉換作用，將電壓的波動值控制在有效的范圍內，然后進行光耦輸出。除此之外，在實際系統設計過程中，為了有效避免其他光波影響PWM光波，必須對隔離干擾光耦電路輸出加強管理設計。

（2）帶有光耦的通信電路設計

電動汽車充電樁充電管理系統在設計的整個過程中，必須依據充電管理系統發展的實際需求，從而對充電管理系統進行全面設計，同時建立一個相對比較獨立的通信功能系統。而在通信功能系統實際設計的過程中，主要是合理借助光耦模塊，以此對通信系統進行設計。而在通信系統實際設計的整個過程中，其主要設計工作是對系統內部的RS485收發器芯片進行設計，以此對通信系統的安全性以及高效性提供保障。同時將電源管理模塊和電源獨立接地線模塊二者有機的結合為一體，只有這樣，才能保證在實際系統設計過程中快速有效的找到通信功能設計的接入點。另外，為了滿足芯片傳輸和發送功能的實際發展需求，必須對光耦通信電路系統內部的ISL3152E芯片進行針對性的設計，與此同時，還要對通信系統的傳輸以及訊源的穩定性進行合理的設計。

2.2軟件設計

在對電動汽車充電樁充電管理系統進行設計的過程中，有針對性的對充電管理系統的具體流程進行合理管理。一般情況下，在電動汽車充電樁充電系統實際設計的過程中，首先要對充電管理系統的充電流程加強管理，從而保證整個系統在實際系統運行中的穩定性，為電動汽車提供方便快捷的充電作業服務。

在充電管理系統軟件方面設計的過程中，主要是將充電管理系統設計的相關數據進行整理備案，然后將其記錄在FM31256存儲器內部之中，當存儲器進行檢驗維修時，就可以從中獲得相關的檢驗信息。一般情況下，電動汽車充電樁充電管理系統進行軟件設計，主要是對程序框圖進行合理的設計，從而根據系統運行中的相關數據，對整個系統的實際運轉情況進行全方面的了解。

3、電動汽車充電樁充電管理系統的數據集成方案設計分析

在電動汽車充電樁充電管理系統進行實際設計的過程中，必須有針對性的對充電管理系統的相關數據集成方案的應用進行合理設計。基于此，在充電管理系統中相關數據的實際設計過程中，必須對相關數據信息進行收集、整理及歸類等處理工作。一般情況下，充電管理系統常用的數據集成方案分為兩種，而這兩種數據集成設計方案雖然所依據的數據信息類別大有不同，但是所引起的效果是相同的。基于此，以C++語言設計通訊為主要案例，對其進行闡述說明。首先必須對系統應用相關數據信息進行收集整理，依據數據信息的實際變化情況進行全面分析，從而對系統的協調功能進行合理設計，從而保證充電管理系統的穩定性。除此之外，在系統數據集成方案設計過程中，主要是合理利用無線傳輸PULL采集形式，從而對實際數據集成中的相關數據進行傳輸應用，并且借助無線信號對數據傳輸和系統的信息傳輸終端二者進行相互轉換，從而有針對性的進行相關數據信息傳輸采集，從而保證數據傳輸和采集的實際運行過程中，對充電管理系統自身的功能進行有效提升。

4、結束語

綜上所述，近年來，隨著電動汽車產業的不斷發展與進步，及其普遍應用，從而對電動汽車充電方式的安全性及便捷性要求越來越高。基于此，必須結合當前社會實際發展情況，對電動汽車充電樁進行合理設計，從而提升電能的使用效率以及用戶的滿意度，以此保證電動汽車充電樁管理系統得到充分發揮。

參考文獻

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