充电桩主控方案的软件系统有哪些?
发布时间:2025-08-29 10:50浏览次数:
充电桩主控方案的软件系统主要分为嵌入式实时操作系统(RTOS)、通用操作系统(GPOS) 及专用功能软件模块三大类,具体如下:
核心特点是 “低延迟、高可靠性”,适配资源有限的微控制器(如 Cortex-M 系列),主打充电过程的实时控制与安全保护,常见类型:
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FreeRTOS:开源、轻量化,支持任务调度、信号量、队列等,广泛用于中小功率充电桩的主控(如基础充电逻辑、电流电压实时监测)。
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RT-Thread:国产开源 RTOS,兼容性强,支持多种外设驱动(CAN、以太网),适合需对接国标协议(GB/T 27930)的场景。
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SylixOS:实时性更高,支持硬实时任务(如过压 / 过流保护毫秒级响应),部分大功率或快充桩会采用,还支持容器化部署独立功能模块。
适配高性能处理器(如 Cortex-A 系列、RK 芯片),主打复杂功能(人机交互、联网、支付),常见类型:
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Linux:开源、生态完善,支持多任务并发,可运行图形化界面(QT)、4G/5G 联网模块、移动支付程序,常与 RTOS 搭配(如 Linux 负责交互,RTOS 负责实时充电控制)。
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Android:适合带大屏触控的充电桩,优势是图形界面流畅、易集成第三方应用(如充电 APP 联动、广告展示),但资源占用较高,多用于商业场景(如商场、充电站)的充电桩。
需基于上述操作系统开发,是实现充电桩核心能力的关键,主要包括:
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充电协议模块:适配国标(GB/T 27930)、欧标(IEC 61851)、快充协议(如 CCS、CHAdeMO),负责与车辆 BMS 通信,协商充电功率、电压等参数。
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安全保护模块:实时监测过压、过流、绝缘故障、高温等风险,触发继电器断电等保护动作,响应延迟通常要求<100ms。
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通信模块:支持以太网、4G/5G、LoRa 等,实现 “桩 - 云 - 车” 数据交互(如上传充电数据到后台、接收云端远程控制指令)。
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人机交互(HMI)模块:开发图形化界面(如 TFT 屏、触控操作),支持充电启停、费用查询、扫码支付等功能,Linux 下常用 QT 框架,Android 下用原生 UI 框架。
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OTA 升级模块:支持远程更新软件版本,修复漏洞或新增功能(如新增支付方式、优化充电效率),需具备断点续传、版本回滚能力。
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计量计费模块:对接电能计量芯片,按照国家电价标准计算充电费用,支持峰谷电价、阶梯计费等逻辑,数据需满足计量精度要求(误差<1%)。