基于OCPP的汽车充电桩通讯开发与研究

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随着社会的快速发展,燃油汽车的保有量急剧增加,汽车排放的尾气造成了严重的大气污染,而新能源汽车的出现,解决了燃油汽车所带来的环境污染问题。新能源电动车因具有节能减排、低碳环保等特点越来越受大众的青睐。作为新能源电动汽车配套基础设施的充电桩凭借充电简单、方便、价廉等优势正迅速发展,在电动汽车充电设备中所占的比重越来越大。但用户进行充电的时候仍会遇到车型和充电桩不匹配,不能接入不同运营商所安装的充电桩,导致有充电桩不能用的情况,降低了充电桩的利用率,造成资源浪费。本文以OCA(Open Charge Alliance)制定的标准通讯协议,开放充电站协议OCPP(Open Charge Point Protocol)为技术指导,对CSMS(Charge Station Management System)和充电桩控制系统两者进行了设计,对两者的数据传输功能进行了开发,实现了CSMS和充电桩客户端两者的数据交互功能。本文的主要研究内容和结论如下:(1)基于OCPP官方文档整理并设计中文开发文档,根据充电桩管理系统功能要求设计制定出管理员登录、管理员管理、充电桩信息管理、用户信息管理以及OCPP Tags信息管理五部分的设计开发方案,运用Java开发语言、IDEA集成开发工具等,对充电桩管理系统进行功能开发;(2)依据开发文档,针对充电桩客户端的功能,设计了开发方案及相应的界面化客户端,结合所开发的充电桩管理系统进行Web Socket连接测试;(3)采用STM32F103作为开发OCPP充电桩端的主控制器,搭建相应的硬件模块,设计了充电桩控制系统,实现了充电桩和管理系统平台之间的数据交换,充电桩管理系统平台可以对充电桩相关信息进行集中管理;(4)对所开发的充电桩管理系统以及充电桩控制系统进行功能测试和性能指标测试,测试结果说明所开发的系统能够进行正确的通讯,并且功能性完整,能够达到用户需求,达到预期开发目标。
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