共享新能源|基于GD32F427+GD32E505的直流充电桩解决方案

在低碳环保的时代发展大背景下，新能源成为了全球发展的主要方向。在新能源汽车渗透率不断提升的背景下，充电桩等配套设施的建设直接影响着新能源汽车产业的持续健康发展，将成为世界各国新基建的主力军。

充电桩，其功能类似于加油站里面的加油机，安装于公共建筑和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。

因此充电桩必须具备管理、查询、显示、扫码支付以及后台通讯等功能，并通过与电池管理系统(BMS)通讯，依据BMS提供的实时数据，动态调节充电电流或电压参数，执行相应的动作，自动完成充电过程，实现对整个充电过程的智能化控制，具有为电动汽车电池安全充满电的功能。同时，它的安全防护功能完善，具有急停功能、过负荷保护、短路保护、漏电保护、防雷保护、过热保护、绝缘保护、电池反接、电池过压、电池故障等保护功能，性能稳定可靠。

根据以上的功能及可靠性要求，鸿瑞微推出基于GD32F427系列直流充电桩主控板及GD32E505系列直流模块方案，框架图如下：

1 GD32F427系列直流充电桩主控板

●采用GD32F427ZGT6：具有最高200MHz主频1M Byte大容量Flash 和 256K SRAM，能快速响应各控制单元，满足实时性可靠性要求

●两路CAN2.0B口：可以接两台汽车的BMS( 车辆电池管理系统)，同时与两台汽车通信，获取汽车的信息，发送充电指令。

●一路以太网接口：可以连接服务器实现收费、远程监控、数据传输、远程升级等管理工作

●4 路USART+2 路UART串口：用于外接读卡模块、电量计量模块、串口屏、AC-DC 电源模块等功能模块通讯

●3路I2C口：可用于漏电检测模块数据采集等

●资源最优化：用最优化成本，完成高可靠性，高性价比产品

2 GD32E505系列直流模块

●采用GD32E505ZET6：基于最新Armv8-M架构的Cortex^®-M33内核， 处理器主频最高可达180MHz

●硬件加速：内置硬件乘/ 除法器并提供了完整的DSP指令集和单精度浮点运算单元(FPU)

●硬件三角函数加速器(TMU)：可支持矢量、正余弦、指数、平方根、常用对数等数学三角运算，以减轻CPU负担并提高处理效率，从而推动以数字信号处理为中心的高级计算应用最高工作性能

（本文来源于《EEPW》2024.4）