智行芯时代|基于APM32F411的移动电源控制板应用方案

原创极海Geehy 2024-07-30 17:30

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旅游、野营与自驾游等户外活动带火了各类便携式电器设备，日益增长的充电需求推动了移动电源市场的繁荣。据中研网预测，全球移动电源市场预计到2029年依旧保持稳定增长，市场规模将达到10.87亿美元。

随着技术的发展，消费者对移动电源产品品质和体验提出了更高要求，除了储电量、安全性、便携度等基本要求，更具美观、多功能、人性化等优势的产品才能赢得消费者的青睐。采用极海APM32F411RET6工业级高适配型MCU作为主控的移动电源控制板方案，满足性能、功能、体积等综合设计需求，可帮助客户打造更具性价比和市场竞争力的移动电源产品。

基于APM32F411的移动电源控制板方案特点

该方案为3.6KW移动电源控制板，电池电芯为磷酸铁锂，采用内置双向逆变器模块，在小体积、高功率密度情况下，实现220V输入/输出、充电/用电双工作模式。主要特点：

多模式稳定充放电

电池最大容量2048Wh，循环次数4000次；
充电模式：支持220-240V交流电、500W车载充电、1000W（Max）太阳能板充电；
输出模式：220V/2400W，AC输出220-240V，最大10A；
支持USB输出，USB-A口最高18W，Type-C最高100W；
支持车充输出12.6V/126W，DC5521最高12.6V/38W。

人性化多功能设计

支持人机互动功能，采用SPI接口拓展外置LCD模块，可显示当前电量及后续工作时长、充放电工作状态、时间、实时温湿度、故障报警显示、定时输出等信息；
通过薄膜开关按键输入，可以设置放电工作模式、超功输出模式、定时时长、报警类型阈值、密码保护及童锁、蓝牙连接等功能；
内置EEPROM，保存系统设置及用户习惯性工作模式；
内置温湿度传感器及高精度RTC芯片，与MCU通讯获取当前准确温湿度信息及时间信息；
支持蓝牙拦截功能，用户可以通过蓝牙功能，使用手机APP与设备连接互动；
支持LED照明功能，可通过手机APP或按键完成LED照明启停及亮度调节等操作；
MCU内置CAN控制器，与BMS通讯获取EMS实时状态及电量数据。

多重安全保护机制

内置APM32F411RET6，通过算法控制内置双向逆变器实现充放电功能，自动检测线路实时电流电压状况，保障设备正常工作，一旦发现故障，立即启动保护集中，通过保护继电器切断电路；
内置电流传感器芯片检测线路电流，MCU通过传感器获取电流信息，及时与逆变器沟通并调整工作状态，起到系统保护及功率调节作用；
可实现过放/过充/欠压/过载保护、静电保护、高低温保护、外部短路保护、压差保护、断路保护等，保障用电安全。

APM32F411 MCU性能优势

基于 Cortex-M4F内核、120MHz高主频；
Flash 512KB，SRAM 128KB，可满足同时与BMS系统、双向逆变器模块以及显示模块通信的需求；
内置U(S)ART×6、SPI/I2S×5、I2C×3、CAN×2、以及USB/SDIO/SMC等接口，可外接电流传感器/RTC/EEPROM/LCD显示模组等，实现多种功能组合及快速响应控制；
高精度12-bit ADC模块，可以获得更准确温湿度信息；
SMC接口还可实现TFT屏驱动(8080接口屏)，提升用户使用体验。