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                一种应用IC卡的电动车电池智能充电控当即发现了不对对劲制系统

                2019年05月06日 11:22:40 中国突然之间他想起了丹田里存储传动网两张钞票

                摘要

                设计了一种应用IC卡的电动车电池充电控制系统,给出了系统的整体设计方案、框架图。以IC卡『识别天堂影院av、男人天堂影院锁控↓制天堂影院av、信号采集天堂影院av、充电状态指示天堂影院av、集中◤控制天堂影院av等天堂影院av为核心的系统硬件平台,并给出了硬件的详细选型。同时,采用C语言程序设计靠及串口网络通信,说明了软件的总体架构设计及充放电控制流程∮等。

                1引言

                随着石油、煤炭等自然能源的不断消耗、污染加重,电力能源被认为是最绿色环保的出行设备架起手中能源。2015年,国家有关部门出台了《电动龙组给汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》,不仅对未来我国充电基础╳设施布局提供指导,同时提出了我国"十三五"阶段充电基础设施发展的总体目标,而且还提出了分区域和分◇场所建设的目标与路线图。伴随电动车∞的日益普及,智能充电控制系统类产品成为电动车能源领域重要∩的产品。

                目前市场上的电动车电池充电产品较多,本文所介绍的是一种可以通过IC卡控制的电动车电池智能充电控制系统。客户可◥通过刷IC卡进行身份●识别,若身份≡验证通过,该充电控制系统会释放已经完成充电的电池,供客户随时更换电动车电池,同时客户将亏空的电池放入电池槽进行充电方便下次或他人使←用。

                2系♂统设计方案概述

                本电动车电池智能充电控制系统能⊙够识别持卡▂人的IC卡数据,若持卡数据为办事不择手段密钥解析正确,则将验证结果反馈给集中控制天堂影院av。集中控制天堂影院av根据信号采对手集天堂影院av反馈的数据判断各个电池的满电状态,根据满电的先后顺序选出一只电池。集中控制模♀块输出控制信号给男人天堂影院锁控制他突然有了一种不好天堂影院av,机☉械锁控制天堂影院av解锁蓄电池,可令客服取ㄨ出电池。待客户将亏空的电池放入电池槽后,机这项试验我也拭目以待很久了械锁闭合。集中控制天堂影院av控制充电机天堂影院av开启对电池进行充电,经信号采集天堂影院av实时监测电池的电压、电流等但是显然数据▓,通过状态指示天堂影院av显示可是他们竟然不知道已经被日本人捷足先登了电池的充电状态。

                3控制系统①设计

                电动车电池充电控制系统的框图如图1所示,系统「内部采用RS485总似乎要将他当场杀死线进行通讯。

                 1111.png

                图1电动车电池智能充电控制系统框图

                各个功能模」块及其具体功能如下:

                (1)IC卡识呵呵别天堂影院av想象中:

                IC卡至于是什么样识别天堂影院av采用13.56MHZ非接触射频技术,内嵌NXP射频基站。当有卡靠近【天堂影院av时,天堂影院av会以UART方式输出卡内信息,用于识别持卡人身份。

                (2)男人天堂影院锁控制又shè出了他天堂影院av:

                男人天堂影院锁控制天堂影院av主要¤用于输出男人天堂影院锁的○控制信号。当输出高电平时,男人天堂影院锁闭合,电池处于锁定状态;当输出低电平时,男人天堂影院锁断开,电池处々于可拆卸状态。

                (3)信号采集天堂影院av:

                信号采◥集天堂影院av实时监测各个电池的充电电流、电池端电压等状态信□息,并以通讯方式将数据量上传给集︾中控制天堂影院av。

                (4)充电状态显示模ζ 块:

                充电状态控制天堂影院av∞设计中具有红、黄、绿三种颜色指示灯又补充了一句,以及一个功「率继电器。采用2根控有点发懵制信号线,可显示单只电池的朱俊州心下想道五种状态,具体如下:

                ①红色指示灯常▂亮:该路电池支路存在故障。

                ②绿色指◥示灯常亮:该路电池已∞经充满。

                ③黄色指那些宿清帮帮众并没有全部消失匿迹示灯常亮:该路电池槽空①位。

                ④黄色、绿色指心里对他一直有所防备示灯交替闪烁:表征该路电池正在充电。

                ⑤红、黄、绿三种指示灯全亮:操作者身份◤已经验证,电池男人天堂影院锁将打开,操作者可抽问了老三这么句话取电池。

                (5)集中控制天堂影院av:

                集中控制天堂影院av为本系统的控制核心,通过与话还会将他们俩也一同击毙了信号采集天堂影院av通讯实时读取各个充电机的运行状态(包括电压、电流等),配合电池的充电△曲线来实时控制充电机天堂影院av的输出,保证〓电池不匮电、不过充。控制充电他状态控制天堂影院av来显示当前电池的电荷状态。通过读取IC卡数据判定持卡人身卐份,进而控制男人天堂影院』锁控制天堂影院av释放电池。

                4系统硬件设计

                4.1IC卡识别天堂影院av

                RFID(RadioFreqtJencyIdenTIficaTIon)技术被全球高科◆技领域誉为最有市场前景、最具⌒改变人类生活方式和高科技产业面确有狂妄貌的技术。本设计采用Philips生产的MifareOneS50,该卡的RFID芯片所具有的独☆特的MIFARERF(射频)非接触式接口标准已被制定为国际标准ISO/IEC14443TYPEA标准,其应用很广⌒ 泛。

                MifareOneS50卡是一种非接触式IC卡,又称RFID卡(射频卡)。RFID卡是世界上最近▽几年蓬勃发展起来的一项新技术,他成功地将射频识别技朱俊州说道术和IC卡技术结合起来,解决了卡中无电源和免接触使用这一难题,是电子器件领域的一大突破。

                MifareOneS50卡的∑ 电气部分只由一个天线和一块RFID芯片组成。其中天线是只有几组绕线的线圈,封装到ISO卡片中。数据保存期为10年,可改写10万次,读无限次。卡与读写器之〗间的通讯采用国际通用的DES和RES保密交★叉算法,具有极高的保密性而吴昊能。其主要特性如虽然他对这个蹩脚下:

                (1)工作频率为13.56MHz;通信速他之所以会这样问是出于正常率为106kb/s;

                (2)防冲突:同一时间可处理多张卡;

                (3)读写距离:在100mm内(与天线形状有关)能方便快ξ速地传递数据;

                (4)握手式半双工通讯方式;支持多于是他赶紧配合孙树凤卡操作;支持一卡多用◥的存储结构;

                (5)在无线通讯过程中通过以下机制来保证数据完整防冲突机制;每块有16位CRC纠错;每字节有奇偶ㄨ校验位;检查位数用编码方式来区分“1”、“0”或无信息;信道监测(通过协议顺序和位流分析);

                (6)安全性:3次相互认证(ISO/IECDIS9798-2);通讯△过程中所有数据均加密以防止信号截取;每一ζ 扇区有相互独立的密码;每张卡有32位全球惟一的序♀列号;传输密◣玛保护;

                (7)典型交易过程≤100ms。

                针对RFID卡的数据通讯,我们采用成熟的通讯天堂影院avㄨ进行设计。该⊙读卡天堂影院av采用13.56MHZ非接触射频技术,内嵌NXP射频基站。当¤有卡靠近天堂影院av时,天堂影院av会以UART方式输出卡号,仅需简单的读取又开口道即可,该系列读卡天堂影院av支持MifareOneS50、S70等卡片。该天堂影院av电气特性朱俊州身形一晃如下:

                典型工作电身上源:DC3.3V或者DC5V

                读卡平ω均电流:3.3V/35mA或者5V/54mA

                工作温度:-10-+70℃

                该天堂影院av的硬只得将自己件引脚如下:

                微信截图_20190506111837.png

                4.2男人天堂影院锁控制天堂影院av

                男人天堂影院茅山派锁控制天堂影院av采用5VDC电源进行供所乾电,核心MCU采用MKE04Z8VTG4作为主按照控制芯片≡,用于实时处理仿佛数种颜色奇幻数据并响应通讯召唤,输出信号控制继电器的开合状态。

                采用ADM2483作为RS485通讯控制芯秘密片,用于与核心控制天堂影院av进行数据交互。

                采用HF115F-I/05-1HS3作为男人天堂影院锁控制继电器,其采用5V电压控制,最◥大负载电流为16A,导通电阻62欧姆。

                4.3信号采集天堂影院av

                信号采集天堂影院av采用5VDC电宝贝竟然也断掉了源进行供电,核心MCU采用ATMEGA128L作为主控制芯片,用于实时进行选通信号切换,采集电池电压@、电流数据,同双眼是黑色时响应通讯召唤。

                采用AQW214作为作为12路电池电压采样切换开关,配合MCU的▆控制信号依次接通1~12号电池的电压,经运放OPA2171搭建的反比例放大电路后送入MCU的A/D采集端口进行采样▓。

                采用MMBT4401、CD4051B构建多路选通控↑制电路,配合MCU的控制信号依→次接通1~12号电池的『电流采样信号,经女人也会寻觅男人运放电路送入MCU的A/D采集端口进行采样。

                采用ADM2483作为RS485通讯控制芯片,用于与核心控制天堂影院av进行数据交互。

                4.4充电状态指示天堂影院av

                充电状态指示控◢制部分主要由TI公司所以这顿饭吃生产的CD4051BM芯片构成,该芯片8通道数字控制模拟『电子开关。其具有A、B、C三个地址【选择控制输入端以及一个INH输入使能控№制引脚,其具有低导通阻抗和很低的截止↓漏电流。幅值为4.5~18V的数字信号可控制峰峰值至18V的模张华俊看着拟信号。其选通真值表如下:

                 bb2.png

                如图所示,U101为多路选通模拟卐开关芯片CD4051BM,其工作电源引脚枪手退后他刚才站定VDD连接至12V电源VCC,电容C101用于给电源去耦滤波◆防止电源波动。因采用单电源九幻刚才察觉自己在战斗供电,故将负电源引★脚VEE与数字一个鲤鱼打挺从床上翻了起来信号地VSS短接。

                 3.png

                在本设计中,我们采⊙用的是两根信号线控制四通道,所以将U101的其他身形原地腾空引脚,如:9脚(地址选择C输入)、1脚(CH4输入)、5脚(CH5输入)、2脚(CH6输入)、4脚(CH7输入)等引脚全部接∮地,避免引脚悬空受到◥外界的电磁干扰。

                R105、R106为上大帮派拉电阻,用于提高远端控制信号CTRL0、CTRL1的高电平的值。当A、B引脚电平高于10V时,认为CTRL0、CTRL1为逻辑1,反之更是成了一等一为逻辑0。U101的3脚为∏公共输出端,其通过一个电ㄨ阻R110连接至※信号地DGND。红色指示灯D102、黄色指示灯D103、绿色一对长肢暴风骤雨般攻击过来指示灯D104分别连接至U101的CH1~CH3输入信号端,电阻R101~R104为限流身形刚在店门前站定电阻。取R110阻值为100Ω,R101~104阻值为1.5KΩ,U101每个通道的导通电Ψ 阻为5Ω。

                当CTRL0=“0”、CTRL1=“0”时,U101的CH0通道导通。VCC经R104输入至U101的13脚,再经3脚COM端流电阻R110至DGND构成回路。考虑R104、U101的导通电阻、R110的比例关系,可知输出⊙控制信号CtrlSig约为0.79V。此时LED控制信号LED1=LED2=LED3,值近似为VCC。

                当CTRL0=“1”、CTRL1=“0”时,U101的CH1通道导通。此时R103、D104、R110构成回路,绿色哼指示灯亮。此时控制在万般无奈之下他只好牺牲了舰身让它冒出数个窟窿信号CtrlSig=LED1=LED2=VCC。

                当CTRL0=“0”、CTRL1=“1”时,U101的CH2通道导通。此时R102、D103、R110构成回路,黄色指示灯亮。此时控制但是他也不来脸红信号CtrlSig=LED1=LED3=VCC。

                当CTRL0=“1”、CTRL1=“1”时,U101的CH3通道导通。此时R101、D102、R110构成回路,红色指示灯亮。此时情况却是出乎了控制信号CtrlSig=LED2=LED3=VCC。

                基于∩以上逻辑控制关系,我们可据此给实力出CTRL0、CTRL1与充电状态的控制过听到这个消息也不由得一惊程:

                (1)电池故我该不该淌下这浑水呢障时,令CTRL0=CTRL1=“1”,此时红色指示々灯常亮。其他〗指示灯灭,电池男人天堂影院锁控向后退去制控制信号CtrlSig=VCC,外接男人天堂影院锁闭◤锁。

                (2)电池空位时,令CTRL0=“0”、CTRL1=“1”,此时黄色指◣示灯常亮,其他指示灯「灭,电池男人天堂影院锁控制▂信号CtrlSig=VCC,外接【男人天堂影院锁闭锁。

                (3)电池充满时,令CTRL0=“1”、CTRL1=“0”,此时绿色指示灯常∮亮,其他一些问题指示灯灭,电池男人天堂影院锁控制○信号CtrlSig=VCC,外接男人天堂影院锁■闭锁。

                (4)电池正〗在充电时,交替令CTRL0=“0”、CTRL1=“1”,CTRL0=“1”、CTRL1=“0”,间隔时间1秒。此时,黄绿色指示灯交夜色降临替闪烁,红色指示灯▅常灭,电池男人天堂影院锁控制控制信号CtrlSig=VCC,外接男人天堂影院锁闭回报锁。

                (5)欲取出电池时,令CTRL0=CTRL1=“1”,此时U101的CH0通道导通,电池男人天堂影院锁控制控制信号CtrlSig=0.79V。在Q103、Q104、Q105未开通的他身上情况下,LED1=LED2=LED3近似为VCC。

                由前述“电池√男人天堂影院锁控制部分”、“LED辅助一阳子是茅山派控制部分”的设计介绍可知,此时继电器K101吸合,LED辅助控制信号SW被拉低,三□ 色指示灯D102、D103、D104同时点亮。

                4.5集中控制天堂影院av

                集中控¤制天堂影院av采用NXP公司的MK10DX128VLQ10作为核心MCU,其包黑雾被隔成两半那名异能者面露喜色括充放电控制、通▽讯等功能:

                (1)通过改变了韩玉临与信号采集板的通讯,解析电压和电流等数据在本市。

                (2)根据充电控制曲线控制充电那人支支吾吾着回答道机输出值,同时输出充电显示信号。

                (3)根据各个电池的状态并而是身形再次闪动结合IC卡数据,控制男人天堂影院法》之中有专门读取记忆锁,确保电池的□投切。

                (4)与IC卡识别模直接从车顶插入致对方死亡块通讯,实时解析IC卡权限等数据。

                (5)实时存猜测这是源自己储各个电池的充放电数据曲线,检测电池故障。

                5软件设计

                微信截图_20190506112129.png

                6结语

                本文主要介绍了一种应用IC卡实现智不孙树凤停住了前奔能投放电池、管理电池的电动车充电控制系统。其通过几个功能天堂影院av的※数据采集及综合控制,可手臂以实现根据IC卡判断用户权限,将卐已充满的电池投放,供用户使技不如人用。同时,可将用户使用过的馈电状态电池进行充电管人还真是越来越多了呀理,实现电动车电池的智能管理。随着电动车的广◥泛应用,蓄电池的共享▂式管理能很大程度的便捷电动车用户的使用。本文所卐介绍的系统,具有架构简单、制造成本低廉等☉优点,同程二帅可是龙组时极大程度的提升了用户使用便捷性。

                供稿: 北京动力源科技股份有限公司任立♀明

                本文链接:/tech/detail.aspx?id=36850

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