关键词：充电桩;;电动汽车;;自动对接;;智能充电;;远程控制
摘 要：由于设计单位不同,充电桩的服务设计没有统一的标准,电动汽车用户年龄段参差不齐,对于充电操作流程的阅读和理解存在困难;支付平台的不兼容也给用户带来了极大的不便。车辆无线充电技术在理论上具有相对便捷、友好的使用体验,但是由于缺乏标准和投入成本高以及辐射等问题一直难以推广。另一方面,车辆无人驾驶技术也在近几年得到了快速发展,未来电动汽车去充电站充电,可能就像中石油与阿里巴巴合作开发的无人加油站一样,整个充电过程没有人的参与。本课题结合常规充电桩的特点,设计并开发了一套集成自动充电和手动充电两种方式于一体的新式充电设备,既解决了充电服务中的实际问题,又为充电基础设施及电动汽车的发展提供了新思路。论文主要内容包括:(1)分析了电动汽车用户和运营管理人员对充电桩的功能需求。通过研究现有充电桩的功能和特点,制定了本课题所要设计的充电桩的功能及其技术路线。(2)分别利用机器视觉技术和分体式广角测距技术对充电口的空间位置进行定位。分析对比了两种方式的适用场合和优缺点,提出了基于分体式广角测距技术的最小距离迭代算法。(3)利用Altium designer软件绘制了充电桩主控板和机械臂控制板;利用SolidWorks软件设计了自动对接系统所用的部分机械部件,并进行3D打印;充电桩和实验小车的控制软件分别在RVMDK和Codewarrior两种开发环境下利用C语言进行开发;设计了充电桩主控板与充电桩外设、电动小车、后台管理系统的通信协议。(4)分体式广角测距实验为充电口的空间定位提供数据支持;自动对接充电实验主要是充电枪与充电口的精准对接、充电与远程结束充电功能展示;手动充电实验展示了无人充电桩兼容常规充电方式。无人充电桩实验结果良好,能够自主识别两种类型的车辆,能够接受后台管理系统的远程结束充电控制。自动充电方式解决了充电操作繁杂和支付平台不兼容的问题,提高了充电服务的智能化。
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