Vítejte, dnes je
pondělí
30.
prosinec 2024
Odborný časopis a portál zaměřený na vývoj a výrobu elektroniky 
Auta vždy rozněcovala vášně a menší emoce nebudou nyní vzbuzovat ani s nástupem elektromobility. Právě naopak.
Ať již fandíte hromadě akumulátorů, nebo si zatím vystačíte s klasickou 12V baterií, jedno je jisté: nabíjet se bude stále častěji a v ještě větší míře. Jsme na to jako vývojáři připraveni?
Tři fáze, tři návrhy
Aby mohlo vše správně fungovat, neobejdeme se bez výkonných a také bezpečných nabíječek. Taková zařízení musí být nejen robustní, ale odolávat i nejrůznějším rozmarům počasí a ještě se k tomu „hezky tvářit“ na obsluhu. Pro zmíněné účely s důrazem na svižné uvádění nových produktů na trh ve společnosti Microchip Technology nedávno připravili celkem tři flexibilní referenční návrhy AC nabíječek pro elektrovozidla s možností jejich dalšího rozšiřování. Začínají přitom hezky s jednou fází pro potřeby obytných budov, jen aby mohli dále navázat s třífázovým řešením pro komerční účely, podporou cloudu a protokolem OCPP (Open Charge Point Protocol) či modulem SoC (System-on-Chip) WFI32 nebo jindy zase v podobném duchu s OCPP a možnostmi zobrazování na displeji, platbami přes NFC apod., zde již poplatně SoM ATSAMA5D27-WLSOM1 s výkonným 32bitovým procesorem Arm® Cortex®-A5.
Většinu aktivních součástek využitých v referenčních návrzích pro nabíjecí stanice EV dostanete rovnou od firmy Microchip. Vedle klíčových mikrokontrolérů (MCU) se tak bude jednat o analogové front–endy, paměti, oblast vzájemné propojitelnosti, ale i konverzi napájení. Celá integrace může proto nyní probíhat ještě efektivněji. S kratšími fázemi návrhu se hned vedle hardwarové základny a souvisejících kompletních návrhových souborů pojí také softwarové nástroje – zdrojové kódy či SW stacky nebo např. možnosti technické podpory. Sluší se zmínit i MPLAB® X Integrated Development Environment (IDE) nebo MPLAB Harmony v3 a MPLAB Code Configurator. Ucelená a řádně testovaná řešení zde přitom odráží potřeby obytných domů, stejně jako obchodní sféry a počítají samozřejmě s komunikačními protokoly, včetně výše zmiňovaného OCPP. V tomto případě půjde o standardní přístup řešící komunikaci mezi nabíjecím místem, resp. nabíjecí stanicí a centrálním systémem. Protokol byl navržený tak, aby umožnil vzájemné fungování příslušných aplikací bez ohledu na použitou síť či prodejce.
Výchozí jednofázový AC návrh, který vidíme na obrázku, představuje pohodlné řešení s relativně nízkými náklady, určené pro nabíjení v domácnostech s obvyklým, a často i jediným, jednofázovým rozvodem. Referenční přístup zde počítá s přesným měřením energií (až 1 %) na základě speciálního obvodu ATM90E26 s automatickou kalibrací a rozšířeným podáváním zpráv, takže se nám nejen zjednoduší výroba, ale při zpracování dále snižujeme i zátěž kladenou na mikrokontrolér SAMD21 s jádrem Arm® Cortex®-M0+. Výrobce slibuje výkon až 7,4 kW a pro účely bezproblémového přenosu dat, včetně informací o stavu nabíjení, rovněž přidává modul BM70 komunikující přes Bluetooth Low Energy. Důraz je kladen i na elektrickou bezpečnost – viz např. blok RCD. Robustní třífázová řešení pak přichází s výkonem až 22 kW (lze také obousměrně), rozhraním Wi-Fi, ethernet či GSM/LTE, modulární architekturou a třeba též GUI s TFT panelem a podporou dotykového ovládání navzdory náročným podmínkám všude okolo.
Odkazy:
