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(chē)滲透率不斷提升的背景下，充電樁等配套設施的建設直接影響著(zhù)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的持續健康發(fā)展，將成為世界各國新基建的主力軍。

充電樁，其功能類(lèi)似于加油站里面的加油機，安裝于公共建筑和居民小區停車(chē)場(chǎng)或充電站內，可以根據不同的電壓等級為各種型號的電動(dòng)汽車(chē)充電。充電樁一般提供常規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(jìn)行相應的充電方式、充電時(shí)間、費用數據打印等操作，充電樁顯示屏能顯示充電量、費用、充電時(shí)間等數據。

因此充電樁必須具備管理、查詢(xún)、顯示、掃碼支付以及后臺通訊等功能，并通過(guò)與電池管理系統(BMS)通訊，依據BMS提供的實(shí)時(shí)數據，動(dòng)態(tài)調節充電電流或電壓參數，執行相應的動(dòng)作，自動(dòng)完成充電過(guò)程，實(shí)現對整個(gè)充電過(guò)程的智能化控制，具有為電動(dòng)汽車(chē)電池安全充滿(mǎn)電的功能。同時(shí)，它的安全防護功能完善，具有急停功能、過(guò)負荷保護、短路保護、漏電保護、防雷保護、過(guò)熱保護、絕緣保護、電池反接、電池過(guò)壓、電池故障等保護功能，性能穩定可靠。

根據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，能快速響應各控制單元，滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性可靠性要求

●   兩路CAN2.0B口：可以接兩臺汽車(chē)的BMS( 車(chē)輛電池管理系統)，同時(shí)與兩臺汽車(chē)通信，獲取汽車(chē)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)現收費、遠程監控、數據傳輸、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據采集等

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

2 GD32E505系列直流模塊

●   采用GD32E505ZET6：基于最新Armv8-M架構的Cortex^?-M33內核， 處理器主頻最高可達180MHz

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

●   硬件三角函數加速器(TMU)：可支持矢量、正余弦、指數、平方根、常用對數等數學(xué)三角運算，以減輕CPU負擔并提高處理效率，從而推動(dòng)以數字信號處理為中心的高級計算應用最高工作性能

（本文來(lái)源于《EEPW》2024.4）