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最近几年,因为电动自行车具有经济、便捷、环保等优点,所以它已成为市民短途出行的首选交通工具。同时,配套的充电桩如雨后春笋般出现在了大街小巷,但是现有充电桩使用时碰到GPRS信号覆盖不全;通信链路成本高或施工复杂;充电时耗电量实时采样精度不够等问题。导致充电桩不能大规模安装和使用。本论文主要研究基于NB-IoT技术和单相电表技术的充电桩。NB-IoT技术具有覆盖强、成本低、资费低的特性,可以解决因GPRS信号覆盖不全、通信链路资费贵的问题;单相电表技术可以采集每路输出通路的电能消耗,精确计量,免除用户和管理方的纠纷;采用微信支付方式。该充电桩系统可以帮助管理者集中管理充电桩,对充电过程中出现过充、过载或短路现象能及时处理并通知到管理员和用户,可以为管理者和用户的提供一个方便、快捷、安全的充电环境。本论文完成的工作如下:首先,介绍了基于NB-IoT技术的电动自行车充电桩的背景和国内外发展趋势,充电桩的实用使用价值和意义,以及NB-IoT技术的发展历程、技术特点,重点介绍了充电桩的组成、工作流程和功能特点。其次,完成充电桩硬件设计工作,充电桩硬件电路主要由HT5019微控制电路、采样电路、NB-IoT通讯模块电路、继电器控制电路及输出电路等组成,对各功能电路进行了详细的电路设计和PCB图设计,同时指出了设计过程中需要特别注意的事项。完成充电桩软件部分设计,重点介绍了基于HT5019芯片的充电桩整机功能程序设计,NB-IoT模块连接至中国电信核心网、连接至业务服务器程序的设计,以及充电桩服务器软件的设计和微信公众号端充电软件的设计。最后,完成了硬件制作及调试工作,在实验室搭建了整个系统的测试环境,同时在实际场景下对充电桩的过载保护功能、过充保护功能和短路保护功能进行了测试。实验结果表明,所设计的充电桩功能符合预期,技术指标基本达到了设计要求,并且有效降低了电动自行车充电过程中火灾事故发生的概率。