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如何使用无线技术控制大功率快速充电 2020-08-09

一、传统方式充电的弊端

如图 1所示，传统的新能源汽车是采用充电枪的方式进行充电，每次操作都是需要人工控制，在多次使用插拔的过程中充电枪和汽车充电接口之间的间隙会逐渐变大，这样容易产生放电，导致充电枪烧毁。这种情况下，增加了不必要的维修成本，更严重地会发生触电安全事故或火灾等情况。

另外，传统方式充电电流最大不超过250A，充电功率较低，充电时间相对较长。随着汽车智能化、电动化、网联化的发展，未来新能源汽车采用大功率的快充方式也将成为新的趋势，进而提高汽车充电速度，大幅缩短充电时间。倘若依旧采用充电枪的模式，则只会造成更大的困扰。那么，工程师们应将如何解决这一问题，实现大功率快速充电呢?下文做简单介绍。

图 1 传统充电方式

二、无线技术控制充电流程

为了解决传统充电模式的安全隐患及操作繁琐问题，充电弓方案应运而生。如图 2所示，是无线技术控制充电的原理图。充电弓的第一无线通讯模块与汽车中的第二无线通讯模块可配对进行无线通讯，完成充电配置，使充电弓下降并进行触式充电，无需人工干预，实现大功率快速充电。

图 2 无线技术控制充电原理图

如图3所示，是新一代智能网联汽车整车架构。从图中可以看出，新一代汽车整车架构中车载以太网与CAN FD共存，而绝大多数ECU是通过CAN FD来通讯的。这就意味着，新一代智能网联车在通过无线技术控制充电的过程中，存在着CAN FD转Wifi的需求，进而实现CAN FD控制通讯，无线技术控制汽车的快速充电。

图 3 新一代智能网联汽车整车架构

如图4所示，汽车与充电弓连接通讯，需要在汽车与和充电弓上分别内置CAN FD转WiFi的设备，当汽车靠近充电弓时，完成无线连接，控制充电弓的升降，实现充电数据传输。CAN FD提供更高的传输速率和数据量，能更快更可靠的实现汽车和充电弓的握手通讯，从而加强工程师对充电的控制。工程师可以通过驾驶舱中的屏幕实时查看电池容量、电压、电流等参数，并可对充电故障实时监控，保证充电安全。

图 4 新能源汽车充电弓

三、高性能WiFi转CAN FD设备——CANFDWIFI-100U

随着无线技术控制充电与CANFD的应用需求增多，广州致远电子有限公司推出一款WiFi与CAN(FD)-bus的数据转换设备——CANFDWIFI系列，可以应用在云轨无线充电以及新能源汽车充电等众多场合，能够帮助工程师快速测试充电设备的性能以及完成充电控制任务。

如图5所示，CANFDWIFI-100U产品集成高速 528MHz 主频 M7 内核处理器，内部集成了1路最高波特率为5Mbps的CAN(FD) 接口、1路10M/100M自适以太网接口以及1路2.4G/5G WiFi接口，支持TCP Server，TCP Client，UDP等多种工作模式，用户可根据使用需求，灵活选择TCP Sever/TCP Client/UDP工作方式和拓扑结构，搭载配置软件即可完成所需参数设定。