共享新能源|基于GD32F427+GD32E505的直流充電樁解決方案

在低碳環(huán)保的時(shí)代發(fā)展大背景下，新能源成為了全球發(fā)展的主要方向。在新能源汽車滲透率不斷提升的背景下，充電樁等配套設(shè)施的建設(shè)直接影響著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，將成為世界各國(guó)新基建的主力軍。

充電樁，其功能類似于加油站里面的加油機(jī)，安裝于公共建筑和居民小區(qū)停車場(chǎng)或充電站內(nèi)，可以根據(jù)不同的電壓等級(jí)為各種型號(hào)的電動(dòng)汽車充電。充電樁一般提供常規(guī)充電和快速充電兩種充電方式，人們可以使用特定的充電卡在充電樁提供的人機(jī)交互操作界面上刷卡使用，進(jìn)行相應(yīng)的充電方式、充電時(shí)間、費(fèi)用數(shù)據(jù)打印等操作，充電樁顯示屏能顯示充電量、費(fèi)用、充電時(shí)間等數(shù)據(jù)。

因此充電樁必須具備管理、查詢、顯示、掃碼支付以及后臺(tái)通訊等功能，并通過與電池管理系統(tǒng)(BMS)通訊，依據(jù)BMS提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)充電電流或電壓參數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，自動(dòng)完成充電過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)充電過程的智能化控制，具有為電動(dòng)汽車電池安全充滿電的功能。同時(shí)，它的安全防護(hù)功能完善，具有急停功能、過負(fù)荷保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、防雷保護(hù)、過熱保護(hù)、絕緣保護(hù)、電池反接、電池過壓、電池故障等保護(hù)功能，性能穩(wěn)定可靠。

根據(jù)以上的功能及可靠性要求，鴻瑞微推出基于GD32F427系列直流充電樁主控板及GD32E505系列直流模塊方案，框架圖如下：

1 GD32F427系列直流充電樁主控板

●   采用GD32F427ZGT6：具有最高200MHz主頻1M Byte大容量Flash 和 256K SRAM，能快速響應(yīng)各控制單元，滿足實(shí)時(shí)性可靠性要求

●   兩路CAN2.0B口：可以接兩臺(tái)汽車的BMS( 車輛電池管理系統(tǒng))，同時(shí)與兩臺(tái)汽車通信，獲取汽車的信息，發(fā)送充電指令。

●   一路以太網(wǎng)接口：可以連接服務(wù)器實(shí)現(xiàn)收費(fèi)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程升級(jí)等管理工作

●   4 路USART+2 路UART串口：用于外接讀卡模塊、電量計(jì)量模塊、串口屏、AC-DC 電源模塊等功能模塊通訊

●   3路I2C口：可用于漏電檢測(cè)模塊數(shù)據(jù)采集等

●   資源最優(yōu)化：用最優(yōu)化成本，完成高可靠性，高性價(jià)比產(chǎn)品

2 GD32E505系列直流模塊

●   采用GD32E505ZET6：基于最新Armv8-M架構(gòu)的Cortex^?-M33內(nèi)核， 處理器主頻最高可達(dá)180MHz

●   硬件加速：內(nèi)置硬件乘/ 除法器并提供了完整的DSP指令集和單精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU)

●   硬件三角函數(shù)加速器(TMU)：可支持矢量、正余弦、指數(shù)、平方根、常用對(duì)數(shù)等數(shù)學(xué)三角運(yùn)算，以減輕CPU負(fù)擔(dān)并提高處理效率，從而推動(dòng)以數(shù)字信號(hào)處理為中心的高級(jí)計(jì)算應(yīng)用最高工作性能

（本文來(lái)源于《EEPW》2024.4）