【摘 要】
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随着新能源电动汽车产业快速发展,充电桩作为电动汽车基础配套设施,已在全国范围内大量部署。就直流充电桩来说,对其进行出厂检测及定期维护,可有效保障其供电输出的安全性和可靠性。然而,现有研究对其运行状态间的关联性考虑较少,用于故障检测的智能算法也存在复杂度高,难以于嵌入式系统应用的问题。为此,本文采用有限状态机建立了直流充电桩运行状态转换的仿真模型,选用故障字典法实现了直流充电桩检测系统,具有一定的理
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随着新能源电动汽车产业快速发展,充电桩作为电动汽车基础配套设施,已在全国范围内大量部署。就直流充电桩来说,对其进行出厂检测及定期维护,可有效保障其供电输出的安全性和可靠性。然而,现有研究对其运行状态间的关联性考虑较少,用于故障检测的智能算法也存在复杂度高,难以于嵌入式系统应用的问题。为此,本文采用有限状态机建立了直流充电桩运行状态转换的仿真模型,选用故障字典法实现了直流充电桩检测系统,具有一定的理论价值和实用意义。该模型完成了直流充电桩的状态划分,将充电状态和触发条件作为输入变量,检测行为作为输出变量,构建检测过程的有限状态机模型,仿真结果表明该模型能够准确识别充电桩运行状态。系统选用STM32F429IGT6作为主控制器;使用DHT11实时监测环境温湿度;通过SDIO接口读取SD卡内预置测试例,并向其写入通信检测数据;采用CAN分析仪监听充电桩报文及转发预置测试例;读取实时时钟以对报文收发间隔计时;利用18650锂电池、继电器、滑动变阻器和INA282模块搭建电池检测电路,实现电气参数的采集;通过LCD屏显示参数配置、通信过程及检测结果。论文的主要研究成果:（1）通过深入研究国标,确定了直流充电桩协议一致性和互操作性的测试条目,给出直流充电桩检测系统的设计方案,完成系统的硬件结构及软件功能设计工作。（2）使用MATLAB/Stateflow工具,建立了基于有限状态机的直流充电桩状态转换仿真模型,实现充电桩运行状态的分析与识别,实验表明模型控制策略输出结果与充电桩状态转换次序相一致,这验证了模型的正确性和有效性。（3）提出基于故障字典法的直流充电桩检测方案,将充电桩通信报文及外围部件的故障情况,通过函数映射处理为故障特征值,建立充电桩的故障诊断字典。之后通过比对字典故障参数和充电桩检测数据,实现充电桩的故障检测。测试结果表明,故障字典法对于检测直流充电桩的通信故障具有良好的诊断能力。
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