工業(yè)級(jí)WiFi核心板在充電樁中的應(yīng)用
充電樁整樁安裝量的快速攀升，便利電動(dòng)汽車(chē)車(chē)主與新能源汽車(chē)普及。市場(chǎng)的火熱，使充電樁制造與運(yùn)維成本伴隨著競(jìng)爭(zhēng)的加劇備受樁企關(guān)注。本節(jié)以直流樁為例，從電子控制這個(gè)點(diǎn)上與您共同探討可行的降本方案。
電子控制可簡(jiǎn)化為主控制板+人機(jī)交互顯示兩部分；進(jìn)一步細(xì)分，則有圖1、圖2所示兩大主流方案。
圖1 示意直流樁主控方案一
方案一，Cortex ?-M3主控+串口屏，應(yīng)用編程簡(jiǎn)單，技術(shù)難度低，能夠滿足充電控制與人機(jī)交互的基本需求。 隨著移動(dòng)支付與物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，串口屏方案的不足也逐步凸顯，如人機(jī)界面設(shè)計(jì)靈活低、移動(dòng)支付接入困難等。同時(shí)，Cortex ?-M3運(yùn)行裸機(jī)程序，通過(guò)串口擴(kuò)展無(wú)線DTU的方式，數(shù)據(jù)傳輸速度慢、成本高。
圖2 示意直流樁主控方案二
方案二，Linux主控+TFT彩屏。該方案保留Cortex ?-M3做為充電控制器主控（實(shí)時(shí)性需求），將顯示、數(shù)據(jù)管理、聯(lián)網(wǎng)通信、支付等功能在Linux系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)。技術(shù)難度略高于單Cortex ?-M3方案（軟件代碼方面），成本與Cortex ?-M3持平（雖然增加了Linux硬件的成本，TFT裸屏的價(jià)格則相對(duì)于串口屏降低）。
Linux做為多任務(wù)通用系統(tǒng)，在人機(jī)界面交互、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等方面支持更為完善，可直接擴(kuò)展3G/4G對(duì)接后臺(tái)服務(wù)器（降低以太網(wǎng)等有線方式的現(xiàn)場(chǎng)施工難度與布線復(fù)雜度），降低DTU方式的額外成本負(fù)擔(dān)。
然而3G/4G應(yīng)用所帶的每一臺(tái)充電樁的硬件成本支出與通信流量不容忽視！
如何控制有線方式的布線施工復(fù)雜度并有效降低無(wú)線通信的費(fèi)用支出？ 這一點(diǎn)上，我們與眾多樁企先后論證過(guò)以太網(wǎng)、RS-485、CAN-Bus、載波、3G/4G、ZigBee、Wi-Fi、藍(lán)牙等方案，最終選用并實(shí)踐Wi-Fi通信方式，對(duì)方案二進(jìn)行微調(diào)整。
圖3 方案三WiFi通信
方案三在方案二的基礎(chǔ)上進(jìn)行微調(diào)整，將主樁之外其他充電樁的3G/4G使用Wi-Fi替換。在充電樁現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，一個(gè)區(qū)域內(nèi)常有多樁“聚集”，通過(guò)Wi-Fi方式實(shí)現(xiàn)樁間通信互聯(lián)，匯總數(shù)據(jù)經(jīng)主樁統(tǒng)一上傳、下達(dá)。其優(yōu)勢(shì)：
- 免除有線方式獨(dú)立的通信線布線
- Wi-Fi硬件成本僅4G成本十分之一左右
- Wi-Fi自身支持熱點(diǎn)功能（無(wú)需路由器），數(shù)據(jù)互傳節(jié)省每臺(tái)獨(dú)立的4G模塊流量費(fèi)用
- 信號(hào)穿越障礙物能力與傳輸距離優(yōu)于ZigBee及藍(lán)牙
- 支持?jǐn)?shù)據(jù)加密，允許用戶手機(jī)直接接入Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)
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