摘 要

电动汽车产业对于我国来说，无论是在追赶世界级工业水平、还是在应对能源短缺挑战都是一次重大、重要的发展机遇。大力推广和普及电动汽车，将其从电动公交和公司集团用车延伸到面向广大用户，将有力推进新能源的发展。但是在这一进程中有两大制约因素，一个是动力电池，一个是充电设施。

本论文主要就充电设施供不应求这一点，对智能充电导航系统的无线通信技术展开研究，设计一款智能无线通信模块，实时接收充电桩的充电信息，并将信息通过WIFI技术发送给云平台服务器，再由服务器计根据车主手机客户端所在方位测算出最佳充电地点，并发给手机客户端。

本论文主要分析各种有线通信和无线通信技术的优缺点，并进行比较确定采用WIFI通信技术，并就充电桩网络接入、服务器数据处理、用户端APP进行了相应的方案设计，及其系统硬件框架设计，同时详细阐述了所实现的功能。

关键词：电动汽车；无线通信；WIFI；APP

Abstract

　　Electric vehicle industry for our country, both in the industry catch up with world-class level, or in response to energy shortages are a major challenge, significant opportunities for development. To promote and popularize electric cars, electric buses and its group of companies from extending into the car for the majority of users will greatly promote the development of new energy sources. But there are two major constraints in this process, it is a battery, a charging facility.

　　This thesis will demand that the charging facility for charging navigation system intelligent wireless communication technology to expand the research, design an intelligent wireless communication module, receive real-time charging information Charging pile, and the information is sent to the cloud through WIFI technology platform server, then counted by the server according to the owner mobile client where the position is estimated the best charging location, and send mobile client.

　　This paper analyzes the advantages and disadvantages of a variety of wired and wireless communication technology, and compared to determine the use of WIFI communications technology, and to charge pile network access server data processing, client APP for the corresponding program design, and system hardware framework design, and elaborated the functions implemented.

Key Words：electric car；Wireless communication；WIFI；app

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及目的意义 1

1.2 国内外发展现状 3

1.2.1 充电桩发展现状 3

1.2.2 充电桩后台管理发展现状 5

1.3 本文研究内容 8

第2章 网络接入模块与充电桩通信方案选择 9

2.1 RS-232通信技术分析 9

2.2 RS-485通信技术分析 11

2.3 CAN总线通信技术分析 14

2.4 性能比较分析与选择 18

第3章 网络接入模块与服务器通信方案选择 19

3.1 远程无线通信技术分析 19

3.1.1 GPRS/CDMA无线通信 19

3.1.2 短波通信 18

3.1.3 数传电台通信 20

3.2短程无线通信技术分析 20

3.2.1 蓝牙（Bluetooth）通信 20

3.2.2 紫蜂（Zig-Bee）通信 20

3.2.3 无线宽带（WIFI）通信 21

3.2.4 超宽带（UWB）通信 22

3.2.5 RFID通信 23

3.2.6 NFC通信 23

3.3 性能比较分析与选择 24

第4章 系统方案设计 25

4.1 总体方案设计 25

4.2 充电桩网络接入方案设计 27

4.3 服务器数据处理方案设计 28

4.4 用户端APP方案设计 30

第5章 充电桩网络接入装置设计 33

5.1 充电桩硬件电路分析 33

5.2 网络接入装置功能需求分析 34

5.3 MCU核心电路设计 35

5.4 CAN接口电路设计 36

5.5 WIFI接口电路设计 37

第6章 总结与展望 40

6.1 总结 40

6.2 展望 40

参考文献 42

致 谢 43

第1章 绪论

1.1 研究背景及目的意义

电动汽车产业对于我国来说，无论是在追赶世界级工业水平、还是在应对能源短缺挑战都是一次重大、重要的发展机遇。而电动汽车的推广有两大制约因素，一个是动力电池，一个是充电设施。

目前国内的比较常用的动力电池一般是酸铁锂电池，当对电池充放电时，若采用 0.2C的倍率，则可以增加电池的使用时间。而0.2C充电则需要5个小时才能将电池充满。国外如特斯拉采用18650型锂电池作为动力电池，可以1C充放电，在使用超级充电机对电池进行1C倍率充电情况下，最快也需要1个小时将电池充满。

以比亚迪主推电动车型e6为例，使用3.3kW的车载充电机，动力电池为300V220Ah，如用交流充电桩充电，从无电到充满需要大于20小时。