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FreeRTOS多任务智能充电桩群控与有序充电管理系统.docx
资料介绍
基于FreeRTOS多任务的智能充电桩群控与有序充电管理系统
1. 实验概述
随着电动汽车保有量的快速增长，大规模充电桩接入电网对配电系统造成了巨大冲击。在居民小区、商业停车场和单位园区等场景中，多个充电桩同时充电可能导致变压器过载、电压跌落等电网问题。有序充电（Smart Charging）技术通过智能调度充电功率和时间，在满足用户充电需求的前提下，优化充电负荷曲线，避免电网过载，降低充电成本。
本实验基于STM32F777NIH6微控制器，在FreeRTOS实时操作系统上设计并实现一套智能充电桩群控与有序充电管理系统。系统作为充电桩群控网关，通过RS485通信连接多个充电桩，采集充电状态和功率数据，通过4G通信与云平台交互，在嵌入式平台上完成充电负荷监测、有序充电调度、功率分配控制和数据上报等功能。FreeRTOS的多任务架构使得数据采集、负荷分析、调度计算、通信和显示等任务可以并行运行，实现充电桩的智能化群控管理。
实验内容涵盖RS485 Modbus通信协议开发（读取充电桩状态）、充电负荷预测算法、有序充电调度策略（削峰填谷、功率均分、优先级调度）、以及基于4G的云平台数据上报。通过本实验，开发者将掌握嵌入式充电桩群控系统的完整实现方法，理解有序充电调度算法和FreeRTOS多任务调度技术。
2. 系统架构
2.1 硬件组成
· STM32F777NIH6主控芯片（群控网关）
· RS485通信模块×2（SP3485，UART接口，连接充电桩和电表）
· 4G通信模块（EC200，UART接口）
· 以太网模块（W5500，SPI接口，可选）
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