土库曼语
基于STM32的国欧标直流充电通信转换设备研究与开发 作者：***
来源：《机电信息》2021年第18期
摘 要：当前全球电动汽车市场份额迅猛增长，各国的电动汽车直流充电协议却不尽相同，这就使得电动汽车在不同协议标准的国家无法进行充电使用。目前国际上直流充电是以PLC通信和CAN通信为主导，现根据该需求，设计出一种基于STM32的国欧标直流充电 通信转换设备，该设备一端以PLC通信与欧标直流充电桩通信，另一端以CAN通信与国标电动汽车通信，以STM32F105为控制核心进行数据交互转换，达到两套通信协议转换的目的。ip交换机
关键词：CAN通信;PLC通信;STM32F105;欧标充电桩;国标电动汽车
0 引言
甜素纯
基于STM32主控芯片设计开发产品将是未来发展的一大趋势，尤其是在低成本的项目中其应用将尤为明显。现欧标直流充电PLC通信芯片以高通芯片QCA7005/7000为主导;主控芯片则以飞思卡尔等芯片为主，此类芯片货源管理渠道非常严格，必须从其授权的代理商购买，并且售价很高。而STM32主控芯片获取渠道非常多，供货充足，价格低廉，硬件和软件资源非常丰富，引脚兼容及软件兼容做得也非常好。 本文将以STM32为主控芯片设计开发一款国欧标直流充电通信转换设备，使得国标电动汽车可以在欧标充电桩上进行直流充电。
1 国欧标直流充电通信转换设备的总体结构
国欧标直流充电通信转换设备结构示意图如图1所示，本设备由电源部分、PLC数据通信部分、A/D转换部分、单片机部分、模拟量输出部分等组成。
工作时，PLC控制芯片首先预读FLASH中芯片所需的系统啟动信息，然后PLC数据通过隔离变压器与PLC控制芯片进行交互，接着PLC控制芯片将PLC数据转换后再与单片机进行数据交互，与此同时，单片机通过CAN接口与国标电动汽车按照充电协议ISO 1939进行交互。PLC数据与CAN数据在单片机内进行数据信息处理和转换，以达到国欧标直流充电通信转换的目的。另外，在工作过程中，单片机实时通过A/D转换部分对PLC传输线电压进行监控，对于不同的电压值按照DIN 70121标准内要求进行处理。
本系统采用的PLC控制芯片为QCA7000，它可将PLC信号直接转换成可以与单片机相连的数字信号，PLC控制芯片与单片机采用SPI接口方式进行连接。
另外，国欧标直流充电通信转换设备还具有串口通信和模拟量输出的功能。串口通信主要是为了实现在设备调试过程中以及正常通信期间数据的输出，以便于在PC上进行监控。模拟量输出主要是为了输出电平信号，以激活国标电动汽车BMS进行CAN通信。
2 硬件电路的整体设计
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基于STM32的国欧标直流充电通信转换设备的硬件系统主要由如下几部分组成：PLC信号输入端模块部分、QCA7000 PLC通信模块部分、单片机控制器部分、CAN通信部分等。具体如图2所示。
屈平词赋悬日月 单片机控制器是通信设备的核心，它主要控制着整个系统的输入/输出以及PLC数据和CAN数据的传输，并协调和管理系统中各个电路功能块等。本设计中选用STM32F105单片机作为系统控制核心，该处理器接口资源丰富，能够满足本系统的各项功能需求。
2.1 PLC信号输入端模块的设计
国欧标直流充电通信转换设备PLC信号是耦合在一最高电压为DC12 V的CP线上，PLC信号经过一个1：1：1的隔离变压器与PLC控制芯片进行数据交互[1-2]。此通信物理层电路图如图3所示。
张炜 你在高原 2.2 QCA7000 PLC通信模块的设计
在本设计中，QCA7000 PLC通信模块起到服务端与客户端互联通信的作用，同时与本地主控芯片进行信息交互。在硬件设计中，需要注意以下几点：
（1）电压DC1.2 V是由QCA7000芯片内核产生的，非外部供电;
（2）引脚GPIO_0、GPIO_1、GPIO_2必须引出且受控，因为这些引脚在芯片启动过程中起到关键作用;
（3）DC1.2 V电压检测引脚VREG_SWREG_FB需要连接在电感L2后，否则易引起QCA7000初始化失败问题。
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