为落实学校专创实践育人要求,推动专业知识与产业实际需求深度融合,智能与电子工程学院通信工程专业于浩同学带领团队开展“智桩慧算—新能源汽车充电桩动态电价计费与实时监控系统”专创实践省级推荐大创项目研究,立足 “双碳” 战略背景,聚焦新能源充电基础设施智能化升级痛点,以嵌入式、传感检测、无线通信技术为抓手,研发低成本、高可靠的智能充电桩原型系统,充分展现我校学子学以致用、科创报国的青春风采。
随着我国新能源汽车产业快速发展,国内充电桩保有量持续增长,但大量现有充电桩仍存在计费模式单一、计量精度不足、智能化程度低、监控能力薄弱等现实问题,部分设备人机交互体验差,在地下车库等网络薄弱场景下难以稳定工作。针对行业现存短板,以 STM32F103C8T6为主控核心,集成INA226高精度功率检测、RC522射频身份识别、HC05蓝牙无线通信、双屏协同交互等模块,打造一套具备动态电价计费、实时状态监控、分级权限管理、本地离线运行的智能充电桩系统原型。
项目在技术设计上实现多项创新突破。系统摒弃传统按时长计费模式,通过传感器实时采集电压、电流数据,按照快充、慢充不同档位电价,依据实际耗电量完成计费结算,配合滑动平均滤波算法,将计量误差控制在 ±1% 以内,保障计费公平准确。在安全管理层面,依托RFID射频识别实现普通用户、管理员分级权限管控,无需云端网络即可完成身份校验,杜绝非法篡改设备参数。交互上创新采用双屏异构协同方案,4.3寸触摸屏承担菜单操作、参数设置、充电曲线展示,0.96寸OLED屏幕常驻显示功率、电量、故障代码关键信息,解决单屏设备信息展示不全、刷新卡顿问题。同时借助蓝牙本地透传通信,用户可通过手机APP就近查看充电状态、消费金额,无需依赖公网云平台,适配校园、社区、工业园区、地下车库等多种复杂使用场景。项目还针对硬件信号干扰、多任务调度、异常断电保护、小电流计量漂移等工程难题,开展反复调试优化,完善状态机逻辑与掉电数据保存机制,提升系统整体稳定性。
【系统实物照片】

本项目在指导教师和毕业生周景锋同学的指导下,组建8名通信工程专业本科生团队,队员学科竞赛经验丰富,曾在大唐杯、蓝桥杯、全球校园人工智能与算法精英大赛等多项国家级、省级赛事斩获佳绩。团队分工明确,分别负责项目统筹、硬件电路搭建、嵌入式程序开发、联调测试、界面设计、文档管理等工作,充分发挥通信工程专业理论与实践能力,在项目研发过程中锤炼硬件设计、嵌入式开发、系统集成等专业本领。指导教师刘君琪拥有丰富的智能感知与硬件系统研发经验,为项目整体方案、关键技术攻关提供专业指导,保障项目有序推进。
近年来,大连东软信息学院持续深化专创融合人才培养模式,鼓励学生立足专业面向真实产业问题开展创新实践,引导学生把课堂所学转化为创新产品,不断提升学生工程实践、团队协作与创新创造能力,持续培育具备创新精神与实践能力的应用型人才。
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