上传至远方云端，方便用户查看充电机附近的实时影像，BMS通讯系统在电动汽车的BMS得到可靠供电后即可与电动汽车的BMS进行握手连接从而进行可靠的实时通讯，RISC主控制单元对其通讯数据进行分析得到电池所需电源的参数，然后对AC/DC变换部分的智能型电压谐振开关电源进行控制使其输出相应的直流电，实现对电动汽车的充电功能；综合测量模块实现了对该新型非车载智能直流充电粧的电压、电流、绝缘以及相应输入输出开关量的检测，如有异常进行相应的保护措施，并提供本地及云端报警，保证充电粧安全稳定运行，云接入单元将该新型非车载智能直流充电粧与远端云服务器进行可靠连接，实现了将充电粧各项数据传送到远方云端的同时还可以实现对该新型非车载智能直流充电粧的远程诊断及现场重编程功能，给用户及运行维护人员提供了极大的方便。
[0022]该系统原理总框图描述了该新型非车载智能直流充电粧总体硬件的框架构成与控制流程。图2中，JKl为交流输入开关、JK2为单相交流输入开关、MKl-MK6为功率变换模块输入开关、ZCl为直流输出开关、RTl和RT2为熔断器、N3为智能宽输出电压范围开关电源、Ml — M6为智能型功率变换模块。该新型非车载智能直流充电粧的运行分为两个状态:待机状态和工作状态。无论何种运行状态其左右的交流输入开关均闭合。在待机状态下，N3与Ml—M6处于低功耗工作模式只有其控制单元在工作，此时功率变换部分没有工作、ZCl在断开位置。N2处于睡眠状态，时刻等待用户唤醒。N1、N4、N5、N6(只图像采集部分)在运行状态，此时作为主控制器的NI与其它单元保持正常的通讯，时刻判断其它单元的状态，当有用户通过网络接入访问时，实时将充电粧的数据通过N5传输到云服务器提供给用户查询；当N2被用户唤醒进行人机交互，该新型非车载智能直流充电粧判断用户要进行充电时，充电粧进入工作状态，首先N6进行图像分析车型判断，将车型结果通过485接口发送至N1，N1查找数据库找到该车型BMS所需的电压值，然后启动N3使其输出该电压等级的直流电为电动汽车BMS供电，NI通过CAN总线得到电动汽车充电信息后，根据BMS的数据控制Ml—M6启动并输出相应的电压电流，当输出直流与电动汽车电池电压一致时闭合ZCl，实现对电动汽车的充电，当充电结束时ZCl断开，充电粧回到待机状态。
[0023]见图，3，新型非车载智能直流充电粧中的云接入单元的硬件构成与工作原理是:
[0024]云接入单元由三部分构成:RISC处理器为核心的主控制部分、2.4GHz IEEE802.llb/g模块、WIFI无线路由器，主控制部分内部装载实时嵌入式Linux操作系统及MySQL关系型数据库，内嵌TCP/IP协议、HTTP协议、USB协议栈，将通过USB总线获得的主控制器数据及视频数据进行HTTP封装并进行TLS/SSL加密存入MySQL数据库，满足用户的基于B/S的访问要求，并通过通用I/O端口控制2.4GHz IEEE 802.llb/g模块工作，将数据通过以太网接口传输至2.4GHz IEEE 802.llb/g模块，该模块符合IEEE 802.11标准，具有低功耗特性的2.4GHz无线通讯模块，含有所有相关的RF元件——晶振、带集成MAC的旁路和无源偏置电路、基带、RF和功率放大器，以及支持AES和TKIP (WEP、WPA和WPA2安全性)的内置硬件，内部集成PCB螺旋天线，模块内嵌TCP/IP协议栈支持IEEE标准802.11和TCP/IP、HTTP等服务，轻松实现基于B/S的无线Web服务，该2.4GHz IEEE 802.llb/g模块将主控制部分数据进行DSSS/0FDM调制形成工作于ISM波段2.400至2.484GHz的无线信号，通过WIFI传输至WIFI无线路由器，反之，亦将WIFI无线路由器的无线信号进行解调制通过以太网接口传送至主控制部分；WIFI无线路由器是利用符合IEEE 802.11标准的2.4GHz频段，组建一个无线局域网，并配置无线局域网的基本信息，通过Linux系统的iptables将无线局域网接人到4G网络中，该路由器是基于三个模块来实现的，分别为4GNetwork Service 单元、IEEE 802.llb/g 控制器和 GPS 控制器，4G Network Service 单元的功能是利用运营商的无线数据卡进行PPP拨号，使得路由器能通过运营商网络连接至互联网，IEEE802.llb/g控制器的功能是使得无线网卡工作在AP(Access Point)模式，并配置动态主机配置协议的脚本文件，来建立一个2.4GHz的WiFi无线局域网，该路由器装载了嵌入式Linux操作系统，它主要实现两个方面的功能，一方面支持4G Network Service单元和IEEE 802.llb/g控制器的驱动，另一方面要通过嵌入式Linux系统中的iptables数据包过滤系统将无线局域网与4G网络连通，2.4GHz IEEE 802.llb/g模块通过WiFi信道接入到该路由器所提供的无线局域网中，分配到一个IP地址之后，则通过该无线局域网的网关进行数据包的接收和发送，而该网关则通过4G Network Service单元上的网络拨号接口来接收和发送数据包至4G网络，从而实现主控制部分与互联网的数据交互，通过该云接入单元新型非车载智能直流充电粧可以轻松实现互联网的云接入功能，实现了该充电粧的高度智能化。
[0025]图4描述了 3D手势人机界面的硬件构成与工作原理，图中CH1—CH5:接收电极和手(大地)之间的电容。相对于人的躯体来说，手的尺寸非常小，始终可以视为接地。Crxitx——Crx5tx=接收电极和发送电极之间的电容。C RX1G——CRX5(；:接收电极到系统地的电容+接收器电路的输入电容。Cm:发送电极到系统地的电容。该3D手势人机界面是采用电场感应技术实现的3D手势识别和运动跟踪结合LCD显示的新一代人机交互界面。它利用手和手指的移动作为用户命令输入。运用电近场传感原理，具有强大的3D手势输入传感系统，提供了一组丰富的智能功能，包括:集成信号驱动器、用于实现自动噪声抑制的频率自适应输入路径，以及数字信号处理单元。该3D手势人机界面可将位置数据、触摸或多点触摸信息添加到自由空间手势传感，是特别适合充电粧的新一代用户界面。该3D手势人机界面的核心是3D传感技术，该技术利用电场(E-field)进行高级接近传感。它可以通过检测、跟踪和分类用户在自由空间中的手势来实现用户界面应用。电场由电荷产生，分布在表面带电荷的三维空间。对电极施加直流电压(DC)会产生持续电场。施加交流电压(AC)时电荷会随着时间变化，从而产生电场。当电荷随着频率f按照正弦曲线变化时，产生的电磁波特性波长λ =c/f，其中c是波速一一真空中的光速。在波长比电极几何大小大很多的情况下，磁分量实际为零，且不会传播电波。所得到的是准静态电近场，可用于感应导电物体(如人体)。该3D手势人机界面使用10kHz范围内的发送频率，这会反射出大约3km的波长，而电极几何大小通常小于14x 14cm，相比而言波长较大。在人手或手指进入电场时，电场会失真。由于人体本身的导电性，因此电场线会沿着手部分流到地面，本地的三维电场会减小。该3D手势人机界面使用5个电极接收器(如图4所示)电极检测不同位置的电场变化，以测量电场失真一一偏离所接收到的不断变化的信号，5个接收电极的信号进入ADC进行模数转换，并将转换好的数字量进入3D手势信号控制及信号处理单元，进行数字信号处理并使用基于隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model，HMM)的高级随机分类，即可实现手势识另O。然后将识别出的手势在数据处理及通信口控制单元中与LCD的显示信息数据进行分析得到用户的确定操作信息，并通过USB总线传输至主控制器，主控制器根据该信息实现相应控制，并将结果回显到LCD中，从而完成人机交互工作。
[0026]图5(a)、图5(b)描述了智能开关电源的框架构成与工作流程。图5 (a)为智能型功率变换模块的原理框图。图5(b)为智能宽输出电压范围开关电源的原理框图。在图5 (a)中，交流380伏三相四线电源首先进行EMI滤波保证其为波形较好的正弦电源，在经过整流滤波形成直流电源，在经过DC/DC多谐振功率变换与输出滤波，最后输出平滑稳定的直流电。其中DC/DC多谐振功率变换采用电压谐振软开关技术，包括高频谐振逆变桥、高频隔离变压器、高频整流三个环节，工作于PFM(脉冲频率调制)方式，采用“谐振电压型双环控制”，具有即时控制、前馈补偿功能、同时又具有谐振式电路高效率、高可靠性、低干扰的显著优势；RISC主控器接收充电粧主控器的指