電動(dòng)汽車(chē)快速充電機監控終端的設計

在表3 中，某節點(diǎn)的數據幀由分段碼00H 開(kāi)始，由FFH結束，最大可支持發(fā)送256×8字節的數據。若該節點(diǎn)只有一幀數據，定義FFH同時(shí)也為單幀數據。

例如，BMS節點(diǎn)，包含了電池組總電壓、電池組總電流、電池組SoC、電池組各個(gè)箱體(9個(gè))的溫度以及電池組狀態(tài)的信息等。每個(gè)數據占用2 B.顯然一個(gè)數據幀是無(wú)法發(fā)送該節點(diǎn)的全部信息，故須采用多幀方式發(fā)送。

2.3 數據發(fā)送模塊

終端是通過(guò)串口外接周立功GPRS 模塊(ZWG-23A)連接到互聯(lián)網(wǎng)。通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )上網(wǎng)，連接到服務(wù)器之后，按照通信協(xié)議定時(shí)向服務(wù)器發(fā)送數據。根據《深圳市電動(dòng)汽車(chē)充電系統技術(shù)規范》標準文件，協(xié)議由報文起始標識、版本號、命令字、報文長(cháng)度、數據內容、校檢碼等組成的，其具體格式如表4 所示。

(1)起始標識。設為0xFAF5,用于喚醒接收方準備接收數據。

(2)報文長(cháng)度。是由[發(fā)送序列號]到[數據內容]的總長(cháng)度。

(3)校驗碼。是從[起始標識]到[數據內容]的無(wú)進(jìn)位累加和。

(4)接收(發(fā)送)方類(lèi)型與地址。監控中心為類(lèi)型為“業(yè)務(wù)服務(wù)平臺”,其數值為1,其地址為在此類(lèi)型碼下的某一個(gè)惟一地址;終端的類(lèi)型為“調度終端”,其數值為255,地址為此類(lèi)型下的某一個(gè)惟一地址。

(5)數據內容與命令字：不同的命令字決定該報文所攜帶的數據的內容的構成及所占用的字節數。數據內容一般由一個(gè)或多個(gè)數據對象組合而成，也可以為空。發(fā)送方在應答非正?；驘o(wú)應答的情況下，每條數據報文最多重復發(fā)6次，每次間隔時(shí)間為30 s.數據內容根據命令字的不同其所組成的數據對象也不同，通常情況下，終端與監控中心的通信包括終端注冊、中心應答、終端就緒、定時(shí)發(fā)送4個(gè)階段。部分命令字與對應的數據內容見(jiàn)表5所示。

3 軟件設計

3.1 μC/OS-Ⅱ的多任務(wù)管理

移植μC/OS-Ⅱ實(shí)時(shí)操作系統為監控終端的系統平臺，該系統是可剝奪性多任務(wù)內核的實(shí)時(shí)操作系統，具有實(shí)時(shí)、可裁剪、可靠和穩定性等優(yōu)點(diǎn)。μC/OS-Ⅱ的系統資源豐富，除去自身的系統任務(wù)外，用戶(hù)可以建立多達56個(gè)任務(wù)，并提供信號量、消息郵箱、消息隊列及內存管理等系統級服務(wù)，足以滿(mǎn)足充電樁的監控終端的系統要求。

為實(shí)現監控終端的功能要求，在μC/OS-Ⅱ中設計了以下13個(gè)任務(wù)：顯示任務(wù)、鍵盤(pán)查詢(xún)任務(wù)、輸入處理任務(wù)、打印任務(wù)、數據的存儲任務(wù)、IC 卡的讀/寫(xiě)任務(wù)、GPRS 的發(fā)送任務(wù)、CAN 數據的接收任務(wù)、CAN 數據的發(fā)送任務(wù)、GPRS的接收任務(wù)、命令控制任務(wù)、報警任務(wù)及看門(mén)狗的喂狗和異常檢測任務(wù)。

μC/OS-Ⅱ的多任務(wù)的特點(diǎn)，規定每個(gè)任務(wù)都必須具有不同的優(yōu)先級。根據任務(wù)的關(guān)聯(lián)性、關(guān)鍵性、緊迫性、頻繁性、實(shí)時(shí)要求性來(lái)確定任務(wù)的優(yōu)先級，既要保證每個(gè)任務(wù)的相對獨立性，又要避免任務(wù)調度頻繁致使系統的效率下降。任務(wù)的優(yōu)先級規劃如表6所示。

表1 中基本數據包括城市區號、停車(chē)場(chǎng)序號、充電樁位置信息、報文發(fā)送時(shí)間以及充電機、BMS和用戶(hù)IC卡的相關(guān)信息共計209 B.

表中各任務(wù)優(yōu)先級之間保留一定的間隔，方便系統以后的改進(jìn)和升級。系統設定時(shí)鐘節拍為10 ms,滿(mǎn)足充電樁的實(shí)時(shí)性要求。μC/OS-Ⅱ系統利用信號量、消息郵箱和消息隊列三種通信方式將本系統中的13個(gè)應用任務(wù)關(guān)聯(lián)在一起，其關(guān)系如圖3所示。

3.2 ZWG-23A模塊的配置

ZWG-23A 通過(guò)串口與終端鏈接，它通過(guò)移動(dòng)通信的GPRS 網(wǎng)絡(luò )鏈接互聯(lián)網(wǎng)。由于周立功公司并沒(méi)有提供基于μC/OS-Ⅱ