基于PLC的电动车智能充电管理站系统设计与实现
摘 要：随着汽车一天天的增多，堵车现象普遍发生在大中小城市之中，更多的人会选择电动车来作为更加便捷环保的出行工具，然而在许多小区里，没有统一的充电设施，就会出现电动车乱停放或者无法充电的情况，本文以便于电动车统一管理，便于车主充电以及安全为核心，设计出了该充电站，本充电站采用了西门子s7-200作为控制器，通过投币，刷卡进行付费，利用触摸屏来显示充电、计费情况，利用保险丝来实现安全保护功能，该系统具备操作便捷、计费精准、易操控、安全性强、不易出现故障的特点。
关键词：PLC 电动车 自动控制
Intelligent charging management system of electric vehiclebased on PLC
Abstract: With the increasing number of cars day by day, the phenomenon of traffic jam generally occurs in large, medium and small cities, more people will choose electric vehicles as more convenient and environmentally friendly travel tools. However, in many residential areas, without a unified charging facility, electric vehicles will be parked randomly or unable to charge. This paper aims to facilitate the unified management of electric vehicles and facilitate the owners to charge. With safety as the core, the charging station has been designed. Siemens S7-200 is used as the controller in this charging station. The charging station pays by coin and card swiping. Touch screen is used to display charging and billing situation, and fuse is used to realize safety protection. The system has the characteristics of convenient operation, accurate billing, easy operation, strong security and not easy to break down.
Keywords: PLC Electric vehicles control
第一章 绪论
1.1课题背景与研究意义
随着经济方面的发展，在工业方面的迅速发展之下，资源消耗颇大，尤其是不可再生类资源在短时间内无法再生，再加上毫无节制的开采，储量日益枯竭。对于这种使用方式之下，能源迅速的消耗，在这种过度的开采使用之下，人们发现这些资源很难再产生制作出来。面对这种资源紧张的情况下，人们在寻找一种简单有效的方式去解决这个问题，解决能源方面的大问题，在加速了对于电力的研究之下，发现电力的使用能够取代大部分不可再生能源的使用，这种节能减排的方式正式现在的社会缺少的。
电力方面的研究在高速的进步，经济的推动之下，为了获取更大的利益，对于电力的研究各个国家以及研究人员都是不遗余力的，电力技术的成熟，伴随着的事电动车的诞生，这种行驶工具的研究出现完美的实现了节能减排的目标，这种优势的地方使得它在被广泛的使用，以及进一步的研究，这种电动车的技术也在被更加的重视，在国家政府的极力支持之下，带来的巨大利益也推动着电动车产业的高速发展。
通过根据国内外的现有的技术，学习先进的这些电动车充电方面的技术，初步分析已有的技术的优点以及找出其中的不足之处，根据实际情况，再可行的可能性之下结合相应的资料进行设计，来得到一个可以进行实施的方案。电动车的节能优势再和石油能源的比较之下，这种节能能源的使用是必然的发展趋势。再现在的电动车的开发之下，电动车可以将大约百分之八十的电能转化为汽车的动力。相比传统的能源的低利用效率来比较，这种能源转换方面的差距尤其的大。所以电动车能源消耗要小得多。国家对于这一现状，大力倡导人们使用纯电力驱动的模式，既节省了能源又保护了环境。而与电动车产业配套的充电站更是重中之重，一个可行性的项目必须要牢靠的基础支撑。这些配套设施同样也是推动经济发展的动力之一。
起初发展的并不是电动车，而是因为工业化发展而制作的燃油车，而电动车起源于1881年的法国制作的第一辆电动车，这是第一台能够是实现功能的电动车，紧随着在四年后，奔驰的创始人制造出了第一辆燃油车，这种复杂的发展历史，在燃油和电动直接的不断选择。20年代初期才是真正的电动车的发展开始，这时候的电动车整个系统设施的逐步完善之下，才会大量的被使用，但在初期的技术情况之下，在价格方面，燃油的
价格比电能便宜的多，大多数的还是选择的燃油汽车。在发展之后的几十年，人们选择使用结合二种汽车优点的混合汽车的方式，纯粹的电动汽车的发展还是没能完全的取代其他能源作为动力，选择使用电能在大部分的现代化的使用中还是为了迎合现在社会的发展趋势，及保护环境。
1.2国内外研究现状
1.2.1国内研究现状
电动车在现在的技术已经发展极其的迅速了，现在的电动汽车的充电方式大概有四种，第一种，车载充电，这种方式也就是最为常见的一种方式，这种常规的充电凡是就是采用车带的便携式充电设备来进行充电，这种可以随时进行充电，这种充电可以家用充电或者用充电站来进行充电都可以，但是这种便捷的充电设备自然有着他的很大的缺点的地方，他最大的缺点就是他需要很长时间的充电，但是他所需要的充电的环境却要求不高，而且相对来说成本比较低。第二张，快速充电，这种方式最明显的特点就是快，能够高速的完成充电的任务，这种高速充电的方法是通过非车载的充电机进行充电，这种充电的电流比较大，因此充电速度比较快。但是这种快速的充电容易造成蓄电池过热，如果质量不过关，很有可能会造成意外事故，而且这种方式的充电，成本略高并且是对车型有着一定的限制。第三种，机械充电，这种充电方式也就是更换动力电池，通过电池的更换来获取电能，这种方式分为三种更换小方式，1，人工更换，2，半工半自动机械更换，3，纯机械式自动更换。这种方式的提供电能的办法，集合了二种方式的优点，但是最大的缺点就是更换的电池必须是同样型号的，这样就有着很大的局限性。第四章，无线充电，这是一种比较高端的技术充电方式了，这种方式主要就是根据电磁感应等原理进行能量传递来实现充电的，但是这种高端的技术相应的成本就会很高，不可能很便宜的造假，很大程度上的限制了他的推广。但是这种新型的充电方式是现在主流研究方向，在未来有着很大的可能性。
充电站就是电动车充电的地方，充电的站点，随着电动车产业的发展，这种配套电动车的设施也被相应的建设出来了。充电站也就和加油站差不多，充电站内的设置基本和加油站类似，充电站里面主要有充电机充电站以及充电监控等等设置，充电站和加油站一样充电方式多样，加油的时候油分很多种，那么充电也分很多种，快充，慢充，快换是主要的充电方式。
充电站和加油站的那个仪器类似，是主导进行供能的方式，充电站主要有交流电和直流电二种充电方式。起着供能的作用。同时他也可以实现计费等功能，可以把他当作加油站的那个仪器来看，只不过是换了功能方式而已。在充电方面的时候能够有有效的提供一些信息管理，而且一体化的功能，使得充电站具有着很多丰富的功能实现，这是一种改进的地方，是他的一个特点之一。
根据换电站这个名称就知道其作用，它的作用也就是更换电池的地方，专业的人员对电池进行快速的更换、检车、或是维修，很是全面。换电站主要就是对电池进行保养维修的地方，他就不需要太多的空间去占用。
1.2.3国外研究现状
伴随着电动车产业的快速发展之下，国外的很多发达的国家对于电动车的生产研究方面的技术已经达到了很高的水平，1在他们的电动车方面已经形成了一个比较好的体系，在汽车的研究方面确实有着很顶尖的技术。电动车在美国日本这些国家发展及其迅速，在这些国家他们已经建设了大量的充电站及配套电动汽车进行推动汽车产业发展。
为了赶上电动车的发展，我国也是在电动汽车方面的研究也是投入了大量的人力物力，这几年，也是在各个地方进行了电动车充电站的建设，并且为了完善新能源汽车的体系，在不断的推出各种政策，来扶持这种产业的发展，力求电动汽车的发展能够快速的起步。但是在和国外的研究方面的技术比较，还是得大力的去支持，去吸取先进的技术来取得有效的成果。
1.3本文研究内容
通过对文章的研究，本文将设计一个通过投币或者刷卡来付费进行充电的充电站，充电站通过投币或者刷卡来进行收费，通过触摸屏来进行操作同时通过触摸屏来反馈充电情况，相比于传统的充电站，本设计更加完善易懂，同时通过保护系统来保证充电时的安全。
目录
第一章 绪论 2
1.1课题背景与研究意义 2
1.2国内外研究现状 3
1.2.1国内研究现状 3
1.2.3国外研究现状 4
1.3本文研究内容 4
第二章充电站总方案 5
第三章 硬件设计 6
3.1 元器件选型 6
3.1.1plc选型 6
3.1.2继电器和接触器 10
3.1.3磁卡/投币器 11
3.1.4触摸屏 11
3.2 系统主电路图 11
3.3 控制电路图 12
3.4 PLC接线设计 13
3.5 I/O分配表 13
第四章 系统软件设计 14
4.1 主程序设计 14
4.2 通讯子程序 15
4.2.1充电站程序 15
4.2.2 读卡子程序 18
第五章 上位机软件设计 19
5.1 触摸屏编写软件 19
5.2 触摸屏软件设计 20
第六章 调试 23
第七章 总结 25
致谢 26
参考文献 28
参考文献
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