飞凌嵌入式电动汽车充电桩解决方案

 前言

在全球能源危机和环境危机严重的大背景下，电动汽车作为一种节能环保的绿色交通工具，得到了我国政府积极推进与发展，充/换电站作为发展电动汽车所必须的重要配套基础设施，具有非常重要的社会效益和经济效益。

2011年之前，国家电网建设原则是慢充为主，2011年~2013年，国家电网建设原则是换电为主，随后在2014年召开的电动汽车充换电设施标准体系完善研讨会上，国家电网提出主导快充、兼顾慢充的建设原则。而充电桩的铺设力度和政府扶持力度也在不断加大，全国各地正在纷纷涌现充电站。一些小区的停车场也已挂载家用充电桩。

nth="12" day="28" islunardate="False" isrocdate="False" w:st="on" style="padding: 0px; margin: 0px;">2015年12月28日，质检总局、国家标准委联合国家能源局、工信部、科技部等部门发布新修订的电动汽车充电接口及通信协议5项国家标准，备受市场关注的充电接口不统一问题得到破解，新标准将于nth="1" day="1" islunardate="False" isrocdate="False" w:st="on" style="padding: 0px; margin: 0px;">2016年1月1日起开始实施，新标准的实施将推动充电桩互相兼容，打开行业未来的市场空间。而越来越多的传统电源厂家也开始尝试设计生产充电桩，因此市场上需要一种相对成熟的整体方案来解这一需求。

飞凌嵌入式的充电桩解决方案，可以很好的帮您实现充电桩的整机构成。

 

 

 

 

 

 

电动汽车充电桩功能需求

1.支持本地显示、触摸屏输入及按键输入;

2.用户可以通过非接触式 IC 卡刷卡支付充电费用,APP软件支付;

3.通过显示屏能够进行充电方式选择、充电状态显示、充电计费查询、消费金额显示及余额查询等;

4.根据用户选择的充电方式控制充电机对汽车电池充电;

5.支持消费单据打印;

7.能够监测汽车电池的电压、电流、温度;

8.支持外接电度表;

9.支持语音提示;

10.能够通过 CAN、以太网或 GPRS 进行数据传输;

11.本地大数据量存储（图片、广告、充电记录等）;

12.支持远程升级应用程序。

 

飞凌嵌入式的核心模块可以作为充电桩的主控单元，通过我们的核心模块，可以做到软硬件接口连接相应输入/输出组件，完成人机显示、参数设置、计量计费、支付、数据采集、数据传送、数据加解密、控制充电设备启停、联网通信等功能，整体框图如下：

 

根据不同用户的实际需求，飞凌嵌入式准备了两套各有特点的方案

 

FET335x方案

FET335x核心模块是飞凌嵌入式针对充电桩功能需求推出的一款工业级核心板。充电桩作为充电机为电动汽车充电的辅助设备，需要进行通讯的内部设备较多，且多为RS-232，RS485，CAN接口。FET335x核心模块提供了丰富的接口资源，可以满足充电桩在设计过程中的各种需求，其工业级标准可保证在室外环境的稳定运行。

充电桩的数据处理、计费控制单元、人机交互等功能主要通过飞凌FET335x核心模块来实现。它采用Cortex-A8架构，工作频率高达800MHz，预装Linux操作系统。

此套方案特点如下：

●整套方案完全符合国网充电桩技术规范标准；

●ARM Cortex-A8 TI AM3354处理器，为国网电动汽车非车载直流充电机通用技术规范中指定的计费控制单元的主控CPU，品质稳定，核心模块所有元器件达到工业级-40~85°温度范围；

●具有友好的人机交互界面，Linux+QT的界面显示，采用LVDS接口的7吋屏，四线电阻触摸，确保稳定性且便于操作；

●支持485接口和电能计量装置通讯；

●支持CAN总线与电动汽车的BMS通讯，实现对电动汽车电池的电量测量，充电控制，支持CAN总线与充电控制器进行通讯；

●可通过IO模拟ISO7816接口连接ESAM/PSAM模块，完全符合国网计费单元加密芯片要求，并最大化节省串口资源；

●可实现语音系统提示，更加人性化；

●可搭载北斗或GPS模块，进行充电桩的地理定位；

●可匹配多种制式读卡器，方便用户非接触式刷卡；

●本地SD/MMC存储卡，可实现本地大容量数据存储；

●可连接热敏打印机，方便消费单据打印；

●千兆以太网接口，value="3" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">3G/value="4" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">4G模块，满足不同环境下的网络传输需求；

●方便客户个性化定制

 

 

FET335x工业级核心板
CPU	TI AM335X Cortex-A8处理器	Ivalue="2" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">2C	3路
架构	ARMv7 Cortex-A8	SPI	2路
主频	800MHz	CAN	2路
内存	value="512" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">512MDDR3	USB HOST	1路USB HOST 2.0
FLASH	value="256" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">256MSLC NandFlash	USB DEVICE	1路 USB DEVICE 2.0
工作电压	5V电压供电	SD/MMC/SDIO	3路MMC接口
2D / 3D	支持	Ethernet	2路千兆以太网
图形处理器	PowerVR SGX530	UART/IrDA	6路
硬件看门狗	SP706SEN	EINT/GPIO	支持
电源管理	TPSvalue="65217" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">65217C	ADC	8路
尺寸	value="46" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">46mm*value="70" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">70mm	Video Codec	软件编解码
接口方式	插针	LCD	RGB 16位
操作系统	Linux3.2/Android4.2/WinCE7.0/WinCE6.0/StarterWare	JTAG接口	1路
EBI BUS	16位数据总线，12位地址总线	EEPROM	支持，用于加密
Audio	IIS接口	PWM	1路（用户背光）

 

 

 

 FET335x核心板+制式底板功能示意图

 

 

 

 

 

 

iMX6核心模块方案

iMX6核心模块是飞凌嵌入式为加强充电桩人机交互体验所推出的一款工业级核心板。采用四核i.MX6Quad处理器，1GB DDR3 1600内存、8GB eMMC及1GHz主频，可流畅运行Android操作系统，具有强大的多媒体处理能力，支持双屏异显，可同时搭载一路LCD或一路LVDS 7吋屏外加一路HDMI显示屏。

 

 

此套方案特点如下：

●双屏异显，LCD/LVDS屏作为人机交互界面，HDMI屏可用作媒体播放，实现广告机功能；

●流畅运行Android系统，人机交互体验更好；

●强大的多媒体处理能力，可播放高清视频，轻松扩展广告机功能；

●支持485接口和电能计量装置通讯；

●支持CAN总线与电动汽车的BMS通讯，实现对电动汽车电池的电量测量，充电控制，支持CAN总线与充电控制器进行通讯；

●可通过IO模拟ISO7816接口连接ESAM/PSAM模块，完全符合国网计费单元加密芯片要求，并最大化节省串口资源；

●可实现语音系统提示，更加人性化；

●可搭载北斗或GPS模块，进行充电桩的地理定位；

●可匹配多种制式读卡器，方便用户非接触式刷卡；

●本地SD/MMC存储卡，可实现本地大容量数据存储；

●可连接热敏打印机，方便消费单据打印；

●千兆以太网接口，value="3" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">3G/value="4" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">4G模块，满足不同环境下的网络传输需求；

●方便客户个性化定制

 

 

i.MX6核心板
CPU	Freescale 四核 i.MX6Q	Ivalue="2" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">2C	3路
架构	Cortex-A9	SPI	2路
主频	1GHz	CAN	1个
内存	1GB DDR3 1600	USB Host	1个USB2.0
FLASH	8GB eMMC	USB DEVICE	1个OTG2.0
工作电压	直流4.2V	SD/MMC/SDIO	2个SD/MMC
2D / 3D	支持	Ethernet	1路千兆以太网
Audio	IIS接口	miniPCIE	1路
电源管理	MMPF0100NPEP	UART/IrDA	5路（包含一个调试串口）
尺寸	value="60" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">60mm*value="60" hasspace="False" negative="False" numbertype="1" tcsc="0" style="padding: 0px; margin: 0px;">60mm	EINT/GPIO	支持
连接方式	邮票孔	Video Codec	硬件编解码
操作系统	Android 4.4/Linuxnth="12" day="30" islunardate="False" isrocdate="False" w:st="on" style="padding: 0px; margin: 0px;">3.0.35/Ubuntu 12.04	HDMI	1路
LCD	RGB 24位（双路8位lvds接口）	CAMERA	1个 5MP并口
图形处理器	Vivante GC355  Vivante GC320	SATA	1个（SATA-II）

 

 

 

 

iMX6核心板+制式底板功能示意图

 

 

 

 

 

 

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