摘要：無(wú)線技術(shù)控制充電的方式已經(jīng)成為新的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，隨著CANFD在汽車電子與軌道交通等行業(yè)的廣泛應(yīng)用，無(wú)線技術(shù)控制充電又將如何實(shí)現(xiàn)大功率快速充電？本文將介紹一套簡(jiǎn)單可行的方案。
傳統(tǒng)方式充電的弊端
如圖 1所示，傳統(tǒng)的新能源汽車是采用充電槍的方式進(jìn)行充電，每次操作都是需要人工控制，在多次使用插拔的過(guò)程中充電槍和汽車充電接口之間的間隙會(huì)逐漸變大，這樣容易產(chǎn)生放電，導(dǎo)致充電槍燒毀。這種情況下，增加了不必要的維修成本，更嚴(yán)重地會(huì)發(fā)生觸電安全事故或火災(zāi)等情況。
另外，傳統(tǒng)方式充電電流最大不超過(guò)250A，充電功率較低，充電時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。隨著汽車智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，未來(lái)新能源汽車采用大功率的快充方式也將成為新的趨勢(shì)，進(jìn)而提高汽車充電速度，大幅縮短充電時(shí)間。倘若依舊采用充電槍的模式，則只會(huì)造成更大的困擾。那么，工程師們應(yīng)將如何解決這一問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)大功率快速充電呢？下文做簡(jiǎn)單介紹。
圖 1 傳統(tǒng)充電方式
無(wú)線技術(shù)控制充電流程
為了解決傳統(tǒng)充電模式的安全隱患及操作繁瑣問(wèn)題，充電弓方案應(yīng)運(yùn)而生。如圖 2所示，是無(wú)線技術(shù)控制充電的原理圖。充電弓的第一無(wú)線通訊模塊與汽車中的第二無(wú)線通訊模塊可配對(duì)進(jìn)行無(wú)線通訊，完成充電配置，使充電弓下降并進(jìn)行觸式充電，無(wú)需人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)大功率快速充電。
圖 2 無(wú)線技術(shù)控制充電原理圖
如圖3所示，是新一代智能網(wǎng)聯(lián)汽車整車架構(gòu)。從圖中可以看出，新一代汽車整車架構(gòu)中車載以太網(wǎng)與CAN FD共存，而絕大多數(shù)ECU是通過(guò)CAN FD來(lái)通訊的。這就意味著，新一代智能網(wǎng)聯(lián)車在通過(guò)無(wú)線技術(shù)控制充電的過(guò)程中，存在著CAN FD轉(zhuǎn)Wifi的需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)CAN FD控制通訊，無(wú)線技術(shù)控制汽車的快速充電。
圖 3 新一代智能網(wǎng)聯(lián)汽車整車架構(gòu)
如圖4所示，汽車與充電弓連接通訊，需要在汽車與和充電弓上分別內(nèi)置CAN FD轉(zhuǎn)WiFi的設(shè)備，當(dāng)汽車靠近充電弓時(shí)，完成無(wú)線連接，控制充電弓的升降，實(shí)現(xiàn)充電數(shù)據(jù)傳輸。CAN FD提供更高的傳輸速率和數(shù)據(jù)量，能更快更可靠的實(shí)現(xiàn)汽車和充電弓的握手通訊，從而加強(qiáng)工程師對(duì)充電的控制。工程師可以通過(guò)駕駛艙中的屏幕實(shí)時(shí)查看電池容量、電壓、電流等參數(shù)，并可對(duì)充電故障實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證充電安全。
圖 4 新能源汽車充電弓
高性能WiFi轉(zhuǎn)CAN FD設(shè)備——CANFDWIFI-100U
隨著無(wú)線技術(shù)控制充電與CANFD的應(yīng)用需求增多，廣州致遠(yuǎn)電子有限公司推出一款WiFi與CAN（FD）-bus的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)備——CANFDWIFI系列，可以應(yīng)用在云軌無(wú)線充電以及新能源汽車充電等眾多場(chǎng)合，能夠幫助工程師快速測(cè)試充電設(shè)備的性能以及完成充電控制任務(wù)。
如圖5所示，CANFDWIFI-100U產(chǎn)品集成高速 528MHz 主頻 M7 內(nèi)核處理器，內(nèi)部集成了1路最高波特率為5Mbps的CAN(FD) 接口、1路10M/100M自適以太網(wǎng)接口以及1路2.4G/5G WiFi接口，支持TCP Server，TCP Client，UDP等多種工作模式，用戶可根據(jù)使用需求，靈活選擇TCP Sever/TCP Client/UDP工作方式和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，搭載配置軟件即可完成所需參數(shù)設(shè)定。
圖 5 CANFDWIFI-100U示意圖
CANFDWiFi-100U產(chǎn)品使用操作簡(jiǎn)單，僅需要使用ZCANPRO軟件中自帶的“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置工具”即可完成一系列的參數(shù)配置，另外，CANFDWiFi通訊協(xié)議開(kāi)放，并提供二次開(kāi)發(fā)接口函數(shù)庫(kù)（支持 Windows、Linux 平臺(tái)）。同時(shí)該產(chǎn)品具有以下功能特性：
支持AP/Station模式 滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景
如圖6所示，無(wú)人配送車（或者大型搬運(yùn)AGV）和充電弓分別內(nèi)置CANFDWiFi-100U轉(zhuǎn)換器，完成握手匹配，實(shí)現(xiàn)降弓充電。用戶可實(shí)時(shí)查看電池容量、電壓、電流等參數(shù)，可對(duì)充電故障實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證充電安全。
圖 6 CANFDWIFI-100U的工作模式
支持高速CANFD兼容CAN2.0A/B
如圖7所示，CANFDWiFi系列產(chǎn)品支持ISO/Bosch的CAN FD標(biāo)準(zhǔn)，兼容CAN2.0A/B模式收發(fā)，數(shù)據(jù)域波特率最高可配置為5Mbps，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度最大可配置為64字節(jié)，可提供比CAN2.0A/B高40倍的數(shù)據(jù)負(fù)載，為汽車電子、軌道交通、醫(yī)療電子場(chǎng)合提供更快捷的控制和數(shù)據(jù)通道。
圖 7 CANFDWIFI兼容CAN2.0A/B
高速CAN FD與高速5.8GHzWiFi完美結(jié)合
CANFDWiFi-100U集成2.4G、5G WLAN接口，符合IEEE 802.11a/b/g/n/ac標(biāo)準(zhǔn)，可靈活選擇AP/Station模式，完成CAN FD網(wǎng)絡(luò)與WiFi網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。
體積小巧，性能卓越
高性能WiFi轉(zhuǎn)CAN FD設(shè)備體積精致小巧，方便用戶輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)備集成，完成CAN網(wǎng)絡(luò)的拓展。如圖 8所示，設(shè)備最長(zhǎng)長(zhǎng)度大約是一元硬幣的3.3倍。
圖 8 設(shè)備尺寸對(duì)比圖
5、多重加密提升通訊安全性
CANFDWiFi-100U支持64、128位的加密/解密，同時(shí)支持256位的WEP，TKIP或AES密鑰，可有效提高設(shè)備間通訊安全性，如圖 9所示。
圖 9 CANFDWIFI-100U加密功能
黑白名單模式，提升數(shù)據(jù)安全性，有效減輕負(fù)載
如圖 10所示，配置工具支持通道高效率濾波，用戶可根據(jù)所需報(bào)文，靈活設(shè)置黑白名單，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效利用。
圖 10 黑白名單模式
TCP?；顧C(jī)制 讓連接更可靠
如圖 11所示，TCP Server/Client模式連接內(nèi)設(shè)TCP?；顧C(jī)制，保證TCP連接可靠，網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)后將自動(dòng)重連，穩(wěn)定地建立TCP連接。
圖 11 TCP保活機(jī)制
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史海拾趣
ABOV（現(xiàn)代單片機(jī)）是一家韓國(guó)的半導(dǎo)體公司，以下是該公司發(fā)展的五個(gè)相關(guān)故事：
公司成立和初期發(fā)展： ABOV公司成立于1997年，總部位于韓國(guó)首爾。公司專注于設(shè)計(jì)、制造和銷售嵌入式系統(tǒng)解決方案，主要產(chǎn)品包括微控制器（MCU）和嵌入式閃存等。成立初期，ABOV致力于技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)，建立起一支技術(shù)精湛的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品推出： ABOV在技術(shù)創(chuàng)新方面投入了大量資源，不斷推出新產(chǎn)品和解決方案。公司的現(xiàn)代單片機(jī)產(chǎn)品以其高性能、低功耗和豐富的功能而聞名。ABOV還在嵌入式閃存技術(shù)方面取得了重大突破，推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和普及。
市場(chǎng)拓展和國(guó)際合作： 隨著產(chǎn)品技術(shù)的不斷成熟和市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，ABOV積極拓展國(guó)際市場(chǎng)，并與全球各地的客戶建立了合作關(guān)系。公司的現(xiàn)代單片機(jī)產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域，贏得了客戶的信賴和認(rèn)可。
持續(xù)投入研發(fā)和創(chuàng)新： ABOV持續(xù)投入研發(fā)，并不斷提升產(chǎn)品性能和功能。公司注重與客戶的密切合作，根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)，為客戶提供個(gè)性化的解決方案。ABOV還與學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和合作伙伴合作，共同推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
未來(lái)展望和發(fā)展方向： ABOV將繼續(xù)致力于技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí)，加強(qiáng)在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用。公司將繼續(xù)拓展國(guó)際市場(chǎng)，加強(qiáng)與客戶和合作伙伴的合作，推動(dòng)現(xiàn)代單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，為全球的電子行業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。
在20世紀(jì)80年代初，F(xiàn)ORYARD公司由一群電子工程師在硅谷創(chuàng)立。起初，公司專注于研發(fā)高性能的半導(dǎo)體芯片，但面臨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)壁壘。為了突破重圍，F(xiàn)ORYARD決定聚焦于低功耗、高集成度的微控制器（MCU）領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)數(shù)年的潛心研發(fā)，公司成功推出了一款具有革命性創(chuàng)新的MCU產(chǎn)品，憑借其出色的性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)，迅速在智能家居和可穿戴設(shè)備市場(chǎng)占據(jù)一席之地。這一成功不僅為公司贏得了市場(chǎng)認(rèn)可，也為后續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)拓展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
近年來(lái)，樂(lè)鑫科技的業(yè)績(jī)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)步增長(zhǎng)。公司的營(yíng)業(yè)收入和凈利潤(rùn)均呈現(xiàn)出良好的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，毛利率和凈利率也保持在較高水平。這些成績(jī)的取得，離不開(kāi)樂(lè)鑫科技對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的堅(jiān)持和對(duì)市場(chǎng)趨勢(shì)的敏銳洞察。
在19世紀(jì)70年代，Ericsson公司主要以修理電報(bào)機(jī)和其他電器儀表為主要業(yè)務(wù)。然而，隨著電話技術(shù)的引入和普及，Ericsson敏銳地捕捉到了這一新技術(shù)帶來(lái)的商機(jī)。公司創(chuàng)始人Lars Magnus Ericsson通過(guò)購(gòu)買、拆解和維修電話機(jī)，迅速掌握了電話機(jī)制造技術(shù)。1878年，Ericsson公司成功推出了自己的電話機(jī)，并憑借其經(jīng)濟(jì)耐用的特點(diǎn)迅速贏得了市場(chǎng)認(rèn)可，為公司的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
背景：隨著電子行業(yè)的快速發(fā)展，振華新云不斷加大技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)力度。
內(nèi)容：公司積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，加強(qiáng)與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)的合作與交流。同時(shí)，注重培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)人才隊(duì)伍，為技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)提供有力支持。
成果：通過(guò)持續(xù)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)，振華新云在電子元器件領(lǐng)域取得了多項(xiàng)重要成果，如開(kāi)發(fā)出具有國(guó)際先進(jìn)水平的鉭電解電容器等產(chǎn)品，進(jìn)一步鞏固了公司在行業(yè)中的領(lǐng)先地位。
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