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打造高效安全的電池管理 | 基于A(yíng)CM32 MCU的兩輪車(chē)充電樁方案
隨著城市化進(jìn)程的加快,、人們生活水平的提高和節(jié)能環(huán)保理念的普及,，越來(lái)越多的人選擇了電動(dòng)車(chē)作為代步工具，而兩輪電動(dòng)車(chē)的出行半徑較短,，需要頻繁充電,，因此在城市中設(shè)置兩輪車(chē)充電樁就非常有必要了。城市中的充電樁不僅能解決兩輪車(chē)充電難,、亂擺放的問(wèn)題,，而且能夠更大限度的保證了用戶(hù)的充電安全,，有效降低了充電過(guò)程火災(zāi)事故的發(fā)生,。
兩輪車(chē)充電樁解決方案
上海航芯的兩輪車(chē)充電樁解決方案以ACM32F403RET7為主控芯片,，該方案包含了電源模塊、控制模塊,、顯示模塊,、通訊模塊等。ACM32F403主頻高達(dá)180MHz,，帶兩路CAN接口,，可與BMS通信，讀取電池相關(guān)信息,，帶四路高速Q(mào)SPI接口,，實(shí)現(xiàn)與NFC模塊的高效通信，另外帶串口,、32bit Timer,、IO等豐富的外設(shè)資源，很好的滿(mǎn)足了產(chǎn)品的功能需求,，方案框圖如下所示：
充電樁電網(wǎng)中輸入220V交流電,，通過(guò)可控硅、功率MOS管,、繼電器等開(kāi)關(guān)器件,，控制充電的通斷，為了充電安全,，往往會(huì)在電路中增加電流檢測(cè)以監(jiān)測(cè)充電過(guò)程中電流的變化,，實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)、空載保護(hù),、充滿(mǎn)自停等,，常見(jiàn)的電流檢測(cè)方法有：電阻采樣、電流互感器采樣,、霍爾元件采樣,，一般情況多采樣電阻采樣。
通訊方面搭配了4G模塊和NFC模塊,，主控芯片通過(guò)UART與4G模塊通信,，連接到后臺(tái)的充電管理系統(tǒng)，將實(shí)時(shí)的充電狀態(tài)同步到后臺(tái),，也可在A(yíng)PP上操作,，遠(yuǎn)程控制充電的開(kāi)啟和停止。同時(shí)也支持NFC刷卡,，通過(guò)SPI快速檢卡,，識(shí)別持卡用戶(hù),，認(rèn)證成功后進(jìn)行扣費(fèi)開(kāi)啟充電。
BMS（電池管理系統(tǒng)）主要是監(jiān)控電池的工作狀態(tài)（電池的電壓,、電流和溫度）,、預(yù)測(cè)電池的剩余電量（SOC）和相應(yīng)的剩余行駛里程，進(jìn)行電池管理以避免電池過(guò)充,、過(guò)放,、過(guò)熱和單節(jié)電池電壓不平衡的現(xiàn)象，從而最大限度的發(fā)揮電池的循環(huán)壽命,。系統(tǒng)預(yù)留了CAN接口,，以便在充電過(guò)程中，BMS可將電池的充電參數(shù)（電壓,、電流,、SOC等信息）定時(shí)發(fā)送給充電機(jī)，從而改變充電策略,、為調(diào)整充電參數(shù)提供參考,，在充電結(jié)束后，BMS將充電完成的信息通過(guò)CAN總線(xiàn)發(fā)送至充電機(jī),，從而切斷電源,，完成充電。
