上图2,为采用交错PFC和全桥拓扑的充电桩方案原理框图,交流电经过整流后变为直流电,经过PFC升压,再经过DC TO DC 隔离转换得到输出电压,提供给汽车充电。主控MCU通过对强电侧电压电流信息的采样监控,控制功率器件的开通与关断,保障系统安全可靠运行。以直流充电桩的组成部分为例,直流充电桩主要组成:1.功率单元;2.计费控制单元;3.充电控制器;4.计量表计;5.充电接口(充电枪);6.人机交互界面。直流充电桩和交流充电桩的区别是什么?充电桩一般有两种直流充电桩和交流充电桩直流充电桩的输入电压采用三相四线AC380V±15%,频率50Hz,输出为可调直流电,直接为电动汽车的动力电池充电。由于直流充电桩采用三相四线制供电,可以提供足够的功率,输出的电压和电流调整范围大,可以实现快充的要求。”交流充电桩俗称就是“慢充”,交流充电桩只提供电力输出,没有充电功能,需连接车载充电器为电动汽车充电,相当于只是起了一个控制电源的作用的。但交流充电主要是比较安全,有利于延长电池的使用寿命。”下面是形象图:
2015年和2016年对于充电桩行业而言,利好消息不断。国家电网的大布局,感觉充电桩在国内布局都可以比与高速公路并驾齐驱了;还有小区里也逐渐地布满充电桩了。国内知名的充电桩厂商不断在国内各种行业展会研讨会出现,但是芯片级厂商的充电桩方案比较少,芯片授权代理商的充电桩方案也比较少。很多第三方设计公司还有开发板厂商的充电桩方案在市面上倒是占有先机。AVAGO, TI,Freescale(现在是NXP),ST,NXP的芯片级方案在充电桩方案很多。有意思的是,AVAGO推广充电桩的光耦解决方案,ST和NXP都是Cortex-M3的产品方案;TI和Freescale(现在是NXP)都是A8,A9的方案。
目前关于充电桩解决方案公开资料的比较少,现在给大家介绍一下完全符合国网充电桩技术规范标准的TI的主芯片解决方案。TI AM3354充电桩解决方案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。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°的温度范围。