臺灣博碩士論文加值系統

因近幾年氣候因素的變化，全球對於綠色能源的重視，節能減碳的趨勢下，CO2排放量則為各國列入重要的管理重點之一，尤其是在交通運輸所產生之二氧化碳，再加上近年來油價上漲，所以目前各先進國家都已開始積極推行電動汽（機）車．然而在電動車要上路之前，則有一重要的基礎建設，那就是充電站的建置。因充電站會讓使用者減少里程恐懼感，所以充電站的建置是會讓使用者決定是否使用此交通工具重要因素之一。

電動車之充電站的建置與加油站建置有著很大差異之處，在於電動車之充電區分成快速充電與慢速充電之充電時間，而慢充充電柱之建置地點大多以分散式的方式呈現，以停車場、路邊停車、辦公大樓或社區大樓之停車場為主，且充電時間平均需3小時以上。若以快速充電的方式（DC直流之方式充電），充電時間平均需30分可達到八成之電力。目前各國在規劃充電站大多採用自助式充電，因此在安全性（用電安全、交易安全）、方便性（結合APP、充電預約、地圖顯示）、快速的資訊狀態提供（充電完成或異常之告知）、日後擴建性（易擴充、結合智慧電網）..等因素之考量，所以必需選用安全性較高、易擴充、易運用之通訊協定，以加速電動車產業之發展。

因電動車充電之特性，所以本論文主要利用XMPP之通訊協定，置於嵌入式系統中，為電動汽(機)車充電柱與後台Server溝通之通訊協定，並於嵌入式系統撰寫簡易型的充電柱功能，以達到充電之模擬，並且結合讀卡機，達到靠卡認證、充電使用時，即透過XMPP之通訊達到自動通知使用者與後台管理者，並且管理者透過XMPP之協定達到充電柱之參數設定等功能。

Due to the fact of the climate change, green resource gains its importance nowadays. Moreover, in order to conserve energy, reduce carbon emission, especially the transport emission, and concern with the high expense of gasoline, developed countries highly promote electric motors. Therefore, the convenience of charging stations is the key factor for consumers’ willingness to use electric motors.

Charging stations for electric motors are highly different from gas stations for that charging stations require both quick and slow recharging zones. The slow charging posts are mainly set in parking lots, roadsides, office buildings or a community building area. The average time for slow recharging is over 3 hours while it only takes 30 minutes to obtain 80% of energy in quick recharging way. To date, most countries plan to build self-service recharging stations. In addition, with the concerns of safety for recharging and trade, convenience with APP, preservation and display on map, instant information provided such as recharging completion or problem notice, future expandable features such as the connection with intellectual network and the easiness of expand, the electric motors industry can be developed in a short time.

Based on the features of electric-motors, this study mainly applies XMPP communication protocol with an embedded system in charging post and Server communication protocol to stimulate charging. In addition, the application of XMPP with card readers helps to inform users and server administrators as well as to set up a parameter in charging post.

摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
表目錄 viii
第一章 導論 1
1.1. 研究背景與動機 1
1.2. 研究目的與方法 2
1.3. 論文架構 2
第二章 背景知識與文獻探討 3
2.1. 電動汽車介紹 3
2.1.1. 油電混合動力車(HEV) 5
2.1.2. 可插電式油電混合動力車(PHEV) 6
2.1.3. 純電動車(BEV) 7
2.1.4. 燃料電池電動車(FCEV) 8
2.2. 電動二輪車介紹 9
2.2.1. 電動機車 9
2.2.2. 電動自行車 10
2.2.3. 電動輔助自行車 10
2.3. 電動車充電架構與標準 11
2.3.1. 電動汽車充電架構 11
2.3.2. 電動汽車充電標準 13
2.3.3. 電動機車充電架構 18
2.3.4. 電動機車充電規範 19
2.4. 充電設備建置介紹 20
2.5. 國內外電動車充電管理系統說明 22
2.5.1. 美國-Coulomb Technologies 22
2.5.2. 瑞士-ABB集團 23
2.5.3. 中國國家電網公司-充電站監控系統 24
2.5.4. 台灣-台達電子 25
2.5.5. 台灣-鎰福電子 26
2.5.6. 台灣-微程式資訊 27
2.6. Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP) 28
第三章 系統設計 31
3.1. 引用原理 31
3.2. 相關研究 33
3.2.1. XMPP結合無線感測器 34
3.2.2. XMPP結合數位冰箱 35
3.2.3. General Packet Radio Service(GPRS) 36
3.2.4. Controller Area Network (Can-bus) 36
3.2.5. RS-485 37
3.2.6. Simple Network Management Protocol(SNMP) 38
3.2.7. Simple Object Access Protocol(SOAP) 39
3.2.8. Open Charge Point Protocol (OCPP) 40
3.3. 系統環境需求 41
3.3.1. 充電柱控制器 41
3.3.2. 讀卡機 42
3.3.3. 充電柱 42
3.3.4. XMPP 伺服器與桌上型電腦 43
3.4. 系統架構 44
3.5. 系統運作流程 45
第四章 系統實作 48
4.1. XMPP　SERVER架設 48
4.2. 模擬充電柱功能 50
4.3. 充電柱連結XMPP SERVER 53
4.4. 充電柱透過XMPP傳送資訊 56
4.5. 透過XMPP設定充電柱參數 58
第五章 結論與未來展望 60
5.1. 結論 60
5.2. 未來展望 60
參考文獻 61

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