RA6M1单片机在电动汽车交流充电桩的应用

  交流充电桩俗称“慢充”，交流单相充电桩（一般最大额定功率为7kW），充电桩一般与交流电网（市电）连接。交流充电桩一般适用于为小型纯电动汽车或可插电混合动力电动汽车充电，为电动汽车车载充电机提供交流

  根据不同车辆电池容量，车辆充满电的时间通常要3至8个小时。根据交流充电桩系统实际的需求，一般会搭配两颗ARMCortex M4内核以上的MCU，其中一颗为主要核心MCU，用于整桩控制，包含充电控制、电能计量、计费单元控制和通信传输；另一颗MCU用于在无网络状态使用，可搭配射频卡或Wi-Fi使用，一般应用于个体使用或企业内部使用。

  整体交流充电桩使用的外设及资源包含：GPIO、ADC、PWM、IICUARTUSB等资源。RenesasRA6M1 MCU，性能很适合本设计的要求。

  交流充电桩的CP信号是用于监控电动汽车和充电桩交互的功能的信号，它是由MCU发出的PWM信号。CP信号的幅值范围是±12V，PWM信号的占空比表示当前充电桩为电动汽车提供的最大充电电流数据，当PWM为1kHz，53%占空比的时候，可以为电动汽车提供32A的充电电流。

  LCD选用迪文的触摸液晶屏，大多数都用在人机界面显示和急停按钮反馈，LCD屏幕输出充电桩当前的信息，包含输出电压、电流、充电量和费用清单等。

  射频非接卡是预留的交互接口，为交流充电桩可配置选型，当交流充电桩的终端用户为个体或企业内部使用时候，无需计费单元和联网功能，可使用射频非接卡能够直接进行自助充电，可完全脱离网络对电动汽车进行充电。

  由于总系统采用交流220V供电，为了更好的提高系统的稳定性GPIO的输出控制全部带有光耦，同时使用MOS和继电器控制电源的通断。

  板级温湿度监测, 大多数都用在监测PCB的板载温度，由于整板采用交流220V电源供电，同时后续电路有多颗LDO，使用温湿度传感器监测整板温度异常和安装环境的湿度异常，当发生异常后MCU将关闭充电功能，保证系统的稳定性和安全性。

  Data Flash大多数都用在记录在断网状态下充电桩的结算数据和异常数据记录，保证客户在使用的过程中即便发生无网络连接状态客户的充电数据信息都可以记录。

  在硬件设计完成后，开始做软件程序编写，Renesas IDE是e2 studio，调试器是E2-lite，官方文档很详细，基本上熟悉一天的话，底层的驱动及应用就可以上手了，同时Renesas给出了很多例程都可以快速的导入到IDE里面，在新建工程时建议将编译工具链选择最新版本，不仅编译速度快而且电脑不卡。在不到60天的时间内，我完成了样机的Demo调试，性能完全满足规定的要求。