基于IC卡的充电桩用户管理系统设计与实现

摘要

纯电动汽车是未来汽车行业发展的主要方向之一，因其节能、环保等优点已得到国家政策的大力支持推广。在电动汽车市场化进程中，配套充电设施的规划与建设将决定其发展速度和力度。所以研究在充电站系统中如何向用户提供可靠、便捷、安全的充电服务成为了保障充电站功能实现的重要趋势。
　　 本文依托山东大为电气有限公司研究生联合培养工作站的项目“电动汽车充电站及其管理系统”，针对电动汽车交流充电桩的具体运营需求，基于项目对电动汽车交流充电桩的软硬件设计，提出了采用CPU卡为媒介为用户提供刷卡充电消费服务。首先针对项目应用需求设计CPU卡的卡上文件系统、安全体系、文件访问流程以及读卡器终端与卡片信息交互的方式，对CPU卡的应用进行了方案设计;并基于ARM9主控板和Linux嵌入式系统设计了交流充电桩的IC卡应用设计方案，并编写了充电桩刷卡消费应用程序，通过测试证实可完成卡片识别、用户身份认证、正确计费及意外情况处理等功能;最后在电动汽车充电站管理系统的理念下采用C#面向对象开发语言及SQLserver数据库设计用户信息管理的实现方案，通过对系统数据表的规划、对CPU卡的操作流程设计以及界面功能的编程实现用户信息管理系统的功能。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 课题依托项目

1．4 课题研究的意义

1．5 研究内容及论文组织结构

第2章 IC卡设计原理

2．1 IC卡选型

2．2 CPU卡简介

2．2．1 基本配置

2．2．2 CPU卡相关规范

2．3 卡内操作系统COS

2．4 卡上文件系统

2．4．1 CPU卡的文件类型

2．4．2 文件标识符与文件名称

2．4．3 文件的访问

2．5 数据传输协议与命令与应答机制

2．6 CPU卡的密钥安全体系

2．6．1 安全状态

2．6．2 安全属性

2．6．3 安全机制

2．7 CPU卡读写器

2．7．1 读卡器特点

2．7．2 读卡器接口函数

2．8 本章小结

第3章 充电桩终端CPU卡应用实现

3．1 CPU卡应用方案设计

3．1．1 刷卡消费流程分析

3．1．2 CPU卡文件结构

3．2 充电桩刷卡应用的硬件环境

3．3 CPU卡应用程序设计与实现

3．3．1 嵌入式Linux操作系统移植

3．3．2 CPU卡应用程序底层命令原理

3．3．3 程序设计与实现

3．4 主控程序部分处理

3．5 功能测试

3．6 本章小结

第4章 充电站IC卡用户收费管理系统设计与实现

4．1 系统架构设计

4．1．1 系统应用流程设计

4．1．2 系统硬件结构设计

4．1．3 功能模块设计

4．2 数据库设计

4．2．1 用户卡基本信息表

4．2．2 充值记录表

4．2．3 消费记录表

4．2．4 管理员登录信息表

4．3 部分模块的设计与实现

4．3．1 IC卡管理部分

4．3．2 界面显示模块：人机交互接口

4．3．3 数据管理模块：数据库日常操作、备份还原

4．3．4 通讯部分

4．4 系统主要功能界面的操作

4．5 本章小结

第5章 结论和展望

5．1 结论

5．2 本课题中需要继续研究的问题的展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢