電動汽車快速充電機監控終端的設計

在表3 中，某節點的數據幀由分段碼00H 開始，由FFH結束，最大可支持發送256×8字節的數據。若該節點只有一幀數據，定義FFH同時也為單幀數據。

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

2.3 數據發送模塊

終端是通過串口外接周立功GPRS 模塊(ZWG-23A)連接到互聯網。通過GPRS網絡上網，連接到服務器之后，按照通信協議定時向服務器發送數據。根據《深圳市電動汽車充電系統技術規范》標準文件，協議由報文起始標識、版本號、命令字、報文長度、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)報文長度。是由[發送序列號]到[數據內容]的總長度。

(3)校驗碼。是從[起始標識]到[數據內容]的無進位累加和。

(4)接收(發送)方類型與地址。監控中心為類型為“業務服務平臺”,其數值為1,其地址為在此類型碼下的某一個惟一地址;終端的類型為“調度終端”,其數值為255,地址為此類型下的某一個惟一地址。

(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或多個數據對象組合而成，也可以為空。發送方在應答非正?；驘o應答的情況下，每條數據報文最多重復發6次，每次間隔時間為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、定時發送4個階段。部分命令字與對應的數據內容見表5所示。

3 軟件設計

3.1 μC/OS-Ⅱ的多任務管理

移植μC/OS-Ⅱ實時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內核的實時操作系統，具有實時、可裁剪、可靠和穩定性等優點。μC/OS-Ⅱ的系統資源豐富，除去自身的系統任務外，用戶可以建立多達56個任務，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，足以滿足充電樁的監控終端的系統要求。

為實現監控終端的功能要求，在μC/OS-Ⅱ中設計了以下13個任務：顯示任務、鍵盤查詢任務、輸入處理任務、打印任務、數據的存儲任務、IC 卡的讀/寫任務、GPRS 的發送任務、CAN 數據的接收任務、CAN 數據的發送任務、GPRS的接收任務、命令控制任務、報警任務及看門狗的喂狗和異常檢測任務。

μC/OS-Ⅱ的多任務的特點，規定每個任務都必須具有不同的優先級。根據任務的關聯性、關鍵性、緊迫性、頻繁性、實時要求性來確定任務的優先級，既要保證每個任務的相對獨立性，又要避免任務調度頻繁致使系統的效率下降。任務的優先級規劃如表6所示。

表1 中基本數據包括城市區號、停車場序號、充電樁位置信息、報文發送時間以及充電機、BMS和用戶IC卡的相關信息共計209 B.

表中各任務優先級之間保留一定的間隔，方便系統以后的改進和升級。系統設定時鐘節拍為10 ms,滿足充電樁的實時性要求。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個應用任務關聯在一起，其關系如圖3所示。

3.2 ZWG-23A模塊的配置

ZWG-23A 通過串口與終端鏈接，它通過移動通信的GPRS 網絡鏈接互聯網。由于周立功公司并沒有提供基于μC/OS-Ⅱ