在低碳環(huán)保的時代發(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，安裝于公共建筑和居民小區(qū)停車場或充電站內(nèi)，可以根據(jù)不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。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交互操作界面上刷卡使用，進行相應(yīng)的充電方式、充電時間、費用數(shù)據(jù)打印等操作，充電樁顯示屏能顯示充電量、費用、充電時間等數(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提供的實時數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)節(jié)充電電流或電壓參數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的動作，自動完成充電過程，實現(xiàn)對整個充電過程的智能化控制，具有為電動汽車電池安全充滿電的功能。同時，它的安全防護功能完善，具有急停功能、過負荷保護、短路保護、漏電保護、防雷保護、過熱保護、絕緣保護、電池反接、電池過壓、電池故障等保護功能，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，滿足實時性可靠性要求

●   兩路CAN2.0B口：可以接兩臺汽車的BMS( 車輛電池管理系統(tǒng))，同時與兩臺汽車通信，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)器實現(xiàn)收費、遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸、遠程升級等管理工作

●   4 路USART+2 路UART串口：用于外接讀卡模塊、電量計量模塊、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運算單元(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、常用對數(shù)等數(shù)學(xué)三角運算，以減輕CPU負擔(dān)并提高處理效率，從而推動以數(shù)字信號處理為中心的高級計算應(yīng)用最高工作性能

（本文來源于《EEPW》2024.4）