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打造高效安全的電池管理 | 基于ACM32 MCU的兩輪車充電樁方案
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,，越來越多的人選擇了電動(dòng)車作為代步工具,，而兩輪電動(dòng)車的出行半徑較短，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充電難,、亂擺放的問題，而且能夠更大限度的保證了用戶的充電安全,，有效降低了充電過程火災(zāi)事故的發(fā)生,。
兩輪車充電樁解決方案
上海航芯的兩輪車充電樁解決方案以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，通過可控硅,、功率MOS管,、繼電器等開關(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)充電過程中電流的變化，實(shí)現(xiàn)過流保護(hù),、空載保護(hù),、充滿自停等，常見的電流檢測(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APP上操作,，遠(yuǎn)程控制充電的開啟和停止。同時(shí)也支持NFC刷卡,，通過SPI快速檢卡,，識(shí)別持卡用戶，認(rèn)證成功后進(jìn)行扣費(fèi)開啟充電,。
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充,、過放、過熱和單節(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CAN總線發(fā)送至充電機(jī)，從而切斷電源,，完成充電,。
