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成都為開微電子有限公司
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智能充電樁應用方案新能源汽車興起，充電基礎設施發展迅速，預期到2020年，中國將建成集中充換電站1.2萬座，分散充電樁480萬個，滿足全國500萬輛電動汽車充電需求
智能充電樁應用方案
新能源汽車興起，充電基礎設施發展迅速，預期到2020 年，中國將建成集中充換電站1.2 萬座，分散充電樁480萬個，滿足全國500 萬輛電動汽車充電需求。作為國家基礎設施，充電樁也從簡單的充電功能，發展為集用戶識別、繳費、查詢、語音交互、廣告宣傳、安防監控、環境監測等為一體的新型智能設備。
智能充電樁包括控制電路、電表計費、人機交互、服務管理等功能。充電樁控制電路，主要由處理器完成，用戶可自助刷卡進行用戶鑒權、余額查詢、計費查詢等功能，也可提供語音輸出接口，實現語音交互。人機交互包括液晶顯示和語音交互等，用戶可根據指示選擇模式。電動汽車充電機控制器與集中器利用CAN總線進行數據交互，集中器與服務器平臺利用有線互聯網或無線GPRS網絡進行數據交互；電池管理系統(BMS)用來監控電池的工作狀態比如電池的電壓、電流和溫度等，進行電池管理以避免出現過放電、過充、過熱和單體電池之間電壓嚴重不平衡現象，限度地利用電池存儲能力和循環壽命；充電服務管理平臺主要主要負責充電管理、充電運營、綜合查詢等相關功能。可擴展的環境監測和安防監控功能，可以為后臺提供環境、安防、維護、報警等多種運維數據和信息。
智能充電樁控制電路需要連接的模塊多為串口接口，包括：串口打印頭，串口觸摸屏，NFC讀卡器，IC卡讀卡器，2/3/4G通信模塊，藍牙通信配置模塊，485計量電表模塊，二維碼讀頭，語音合成模塊，地鎖聯動超聲測距，智能電子鎖等多種模塊。
實際設計中，主控MCU/SoC自帶的串口往往不夠，需要進行擴展。考慮到我國幅員遼闊，自然環境較為復雜，充電樁又工作在強電磁干擾環境下，充電樁管理電路的主控和外圍電路都需要選用工業級高可靠的產品，設備內部模塊和現場通信多選用高可靠和抗干擾的RS232/485總線，在選擇UART擴展器件時，推薦選用具備工業級可靠性的WK2168,進行擴展。
該方案設計要點：
根據主控接口和應用場景靈活選擇UART/I2C/SPI主控接口擴展多路串口。針對已經設計好的核心板要擴展外設，可靠的升級方式是直接通過3線UART擴展多路擴展串口，電路和程序的改動都最小。
選擇具備RS485自動收發/組網識別的WK2168芯片可以方便的連接RS485設備和建立485組網。
工作在強電磁干擾環境下，通信易受到干擾造成數據誤碼，實際設計時盡量將WK主接口靠近CPU，并根據情況使用光電及屏蔽罩。
典型應用案例：
南瑞電氣、許繼電氣、埃士工業，萬馬新能源、富電科技、川綿電子等，應用于立式廣告充電樁，智能一體充電樁。
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