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日志

基于ACM32 MCU的两轮车充电桩方案,打造高效安全的电池管理

已有 266 次阅读2024-3-6 15:15 |个人分类:航芯

随着城市化进程的加快、人们生活水平的提高和节能环保理念的普及,越来越多的人选择了电动车作为代步工具,而两轮电动车的出行半径较短,需要频繁充电,因此在城市中设置两轮车充电桩就非常有必要了。城市中的充电桩不仅能解决两轮车充电难、乱摆放的问题,而且能够更大限度的保证了用户的充电安全,有效降低了充电过程火灾事故的发生。

 

 

 

 

 

两轮车充电桩解决方案

 

我们推出的两轮车充电桩解决方案是以ACM32F403RET7为主控芯片,该方案包含了电源模块、控制模块、显示模块、通讯模块等。ACM32F403主频高达180MHz,带两路CAN接口,可与BMS通信,读取电池相关信息,带四路高速QSPI接口,实现与NFC模块的高效通信,另外带串口、32bit Timer、IO等丰富的外设资源,很好的满足了产品的功能需求,方案框图如下所示:

 

 

 

 

 

两轮车充电桩方案框图

 

充电桩电网中输入220V交流电,通过可控硅、功率MOS管、继电器等开关器件,控制充电的通断,为了充电安全,往往会在电路中增加电流检测以监测充电过程中电流的变化,实现过流保护、空载保护、充满自停等,常见的电流检测方法有:电阻采样、电流互感器采样、霍尔元件采样,一般情况多采样电阻采样。

 

通讯方面搭配了4G模块和NFC模块,主控芯片通过UART与4G模块通信,连接到后台的充电管理系统,将实时的充电状态同步到后台,也可在APP上操作,远程控制充电的开启和停止。同时也支持NFC刷卡,通过SPI快速检卡,识别持卡用户,认证成功后进行扣费开启充电。

 

 

 

 

 

 

BMS(电池管理系统)主要是监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预测电池的剩余电量(SOC)和相应的剩余行驶里程,进行电池管理以避免电池过充、过放、过热和单节电池电压不平衡的现象,从而最大限度的发挥电池的循环寿命。系统预留了CAN接口,以便在充电过程中,BMS可将电池的充电参数(电压、电流、SOC等信息)定时发送给充电机,从而改变充电策略、为调整充电参数提供参考,在充电结束后,BMS将充电完成的信息通过CAN总线发送至充电机,从而切断电源,完成充电。

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