充电桩从电源隔离到温度监测的一体化方案设计

发布时间:2023-07-31  

摘要:在全球能源危机和环境危机的大背景下,电动汽车近年来行业增长迅速,也迎来了快速发展阶段。本文将提供一种从到温度监测的一体化设计方案,有效提高的抗干扰能力、稳定性和安全性。

本文引用地址:

 

充电桩的介绍及使用场景

充电桩是用于电动汽车的充电设备,相当于汽车的加油机,从充电方式上可分为直流充电桩和交流充电桩,从使用环境上可分为室外充电桩和室内充电桩。充电桩通常由一个主控系统和多个子系统构成,子系统一般包括电源供电系统、充电枪、电表、显示屏、读卡模块、温度检测系统等,子系统与主控系统之间由CANRS485等隔离器件连接通信。

image.png 

充电桩受到外界干扰示例

一般来说,交流充电桩(慢充)是通过车载充电机为电动汽车提供电能,充电速度较慢,电流电压较小;直流充电桩(快充)则可以直接为电动汽车的蓄电池提供直流电能,充电速度快,电流电压较大。不论是直流桩还是交流桩,充电桩内部的CANRS485RS232的通信距离都不会很长,所以节点数并不多,一般的隔离通信器件都能满足波特率、节点数量的需求。但是充电桩本身是一个强弱电结合的电子系统,每个子系统之间还会相互串扰和存在共模噪声影响,并且充电桩常常置于室外工作,易受雷击、浪涌等外界环境影响。所以选择具备更好EMC防护、可靠性更高的隔离通信方案尤为重要。

image.png 

过温引起火灾险情(图片源自网络,侵删)

另外,充电桩的使用环境也相对较严格,室外充电桩受自然环境影响更容易出现线路老化、漏电、短路等问题;室内充电桩大多位于地下车库内,空间狭小,车辆密集,容发生火灾事故。所以对充电桩的过温故障实时监测、预防火灾险情是充电桩必不可少的一项功能。

针对上述情况,我司提供了一种从到温度监测一体化的设计方案,可以有效地解决充电桩的电磁干扰、高温烧损等问题,提高了充电桩的抗干扰能力、稳定性和安全性。

 

方案设计

image.png

充电桩整体方案框图

该方案使用了致远电子的A6G2C系列Cortex-A7核心板、CTM系列CAN隔离、RSM系列RS485RS232隔离、ZAM系列PT1000测温,可以完全满足上述要求。高隔离耐压性能、高精度温度采集、小体积模块与核心板一体化设计,帮助用户轻松快速实现功能,同时满足复杂的电磁环境、宽泛的工作温度范围,有效保障充电环境的安全与稳定。方案使用模块及性能优点如下:

image.png 

A6G2C系列 无线IoT核心板

image.png 

A6G2C-W256LI核心板可作为充电桩的主控板,板载高性能应用处理器,并集成Wi-FizigbeeLoRaNFC无线功能,搭载LinuxAWorks IoT操作系统。核心板上自带Wi-Fi、蓝牙模块,可以实时远程收发数据,对充电桩的系统进行监控、升级,及时了解充电桩的全面情况。

A6G2C-W256LI产品特性:

内核Cortex-A7

主频528MHz

内存256M

低功耗、高性能;

LinuxAWorks IoT操作系统;

工作环境温度-30~+85℃。

 

10W隔主宽电压输入电源模块

image.png 

E_UHBDD-10W模块,用于主控板的隔离电源供电,可以提供优异的EMS性能。

E_UHBDD-10W产品特性:

隔离电压1500VDC

输入电压范围9V~75V

效率高达87%

可持续短路,自恢复;

输出过压保护、输出过流保护

工作环境温度-40~+85℃。

 

CTM1051AMG隔离模块

image.png 

CTM1051AMG隔离模块,用于充电枪和主控板之间的CAN总线隔离通信,可以有效防止充电枪与汽车的连接与断开时产生的ESD、瞬态的电压变化、电火花等干扰,提供可靠的总线防护功能。

CTM1051AMG产品特性:

隔离电压2500VDC

支持CAN FD,最高速率5Mbps

单网络最多可连接110个节点;

超小体积,仅为一般产品的40%

具备极低电磁辐射和高的抗电磁干扰性;

工作环境温度-40~+105℃。

 

RSM485M隔离模块

image.png 

RSM485M隔离模块,用于电表、绝缘检测模块与主控板之间的隔离通信,实现稳定电量的统计与计费,漏电检测。

RSM485M产品特性:

隔离电压2500VDC

超小体积;

最多可连接64个节点;

电磁辐射EME极低;

电磁干扰EMS极高;

集成电源隔离和信号隔离;

工作环境温度-40~+105℃。

 

RSM232D隔离模块

image.png 

RSM232D隔离模块,用于显示系统、读卡模块与主控板之间的隔离通信,完成身份识别、扣费等功能。

RSM232D产品特性:

隔离电压2500VDC

3.15V~5.25V 超宽压输入电源供电;

电磁辐射EME极低;

电磁干扰EMS极高;

工作环境温度-40~+85℃。

 

ZAM6222系列双通道热电阻温度测量模块

image.png 

ZAM6222B测温模块,用于充电枪接头的温度监测。充电接头是充电桩与电动汽车的充电连接点,易发生过温现象。ZAM6222B监测该点的温度,配合主控系统及电子锁模块,可以预防充电过程中过压、短路、漏电等故障引起充电枪的高温损坏,同时也可以作为充电桩内部的实时温度监测模块,起到火灾预警作用。

ZAM6222B产品特性:

两通道PT1000热电阻测量;

-100~300℃测温范围;

0.02%±0.1℃测温误差(三线制);

0.1%±0.2℃测温误差(二线制);

工作环境温度-40~+85℃;

断线检测功能。

文章来源于:电子产品世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>