Разработка промышленной
электроники под любые задачи

Разработана аппаратно-программная платформа для линейки DC-зарядных станций Edison мощностью от 30 до 160 кВт.

Станция должна закрывать разные мощности и конфигурации портов, поэтому собрана из специализированных модулей: зарядка, силовая коммутация, диагностика. Главный контроллер координирует узлы; состав модулей задаёт конфигурацию станции.

Поскольку модули независимы, нужна была единая внутренняя шина с общей моделью данных. Для этого разработан прикладной протокол EDCAN на CAN 2.0B Extended: регистры, опрос телеметрии и диагностический LOG. Координатор шины — главный контроллер на STM32F107; на той же шине работают модули GB/T и CCS, контроллер контакторов, узлы изоляции, климата и учёта энергии.

Станция должна одновременно обслуживать разные стандарты подключения электромобиля. Поэтому GB/T и CCS вынесены в отдельные модули. Для CCS слой IEC 61851 (Control Pilot) с жёсткими сроками оставлен на MCU, ISO 15118 — на Linux. Для GB/T полный протокол GB/T 27930, включая J1939 Transport Protocol, реализован на MCU — модуль может вести сессию автономно.

Чтобы обновлять модули без демонтажа и без ST-Link на каждой плате, OTA построена на OpenBLT: транспорт XCP идёт поверх EDCAN. Для линии сборки и сервиса подготовлен инструмент персонализации и прошивки модулей с учётом ревизий плат.

В итоге одна программная платформа обслуживает станции разной мощности, а сервис обновляет и конфигурирует модули уже в составе изделия.

Разработана распределённая платформа управления сетью автоматизированных шкафов хранения.

Парк ячеек нельзя вести с одного контроллера: часть функций локальна (замок, NFC, зарядка), часть — групповая, часть — внешняя интеграция. Поэтому система трёхуровневая: контроллер ячейки, концентратор на группу и шлюз к SCADA или облаку.

Ячейка должна работать как самостоятельный узел доступа и зарядки. Контроллер на STM32F103 совмещает NFC (CR95HF, MIFARE Classic / Plus), электрозамок, индикацию и USB-PD через SW3528. Связь с хабом — Modbus RTU по RS-485: простая и устойчивая полевая шина для нескольких устройств.

Чтобы масштабировать число ячеек без смены модели данных, концентратор Slave-LB24 опрашивает до 24 ячеек на локальной шине и отдаёт их состояние наружу по Modbus TCP через Ethernet (W5500). Хабы соединяются цепочкой — сеть растёт добавлением уровней.

Обновлять прошивки в уже установленном шкафу через разборку дорого. Поэтому сделан собственный OTA: bootloader и общая библиотека с единой схемой flash. Кадры обновления идут с верхнего уровня на ячейку через хаб по RS-485.

В итоге одна и та же карта регистров, конфигурации и обновления обслуживает и небольшой шкаф, и развёрнутую сеть точек.

Разработано батарейное устройство контроля целостности проволоки — многоканальный измеритель сопротивления для длительной работы на объекте.

Непрерывно держать измерительный тракт включённым нельзя: батарея разрядится слишком быстро. Поэтому устройство большую часть времени спит и только по расписанию включает аналоговую часть, сканирует каналы и фиксирует обрыв.

Нужно было обслуживать много проводников и устойчиво отличать обрыв от шума измерения. В версии WireSensor2 на STM32L071 сделано 16 каналов через аналоговый мультиплексор. Сопротивление считается методом 4-wire: ток и напряжение измеряются раздельно, чтобы уменьшить влияние сопротивления линии на результат.

Полевые измерения шумные, поэтому используется оконная выборка с медианной фильтрацией. Расчёт выполнен целочисленно, без float в критическом участке — это ускоряет скан и снижает нагрузку на MCU. Калибровка опирается на VREFINT.

Между циклами контроллер переходит в режим ожидания и просыпается по RTC. Питание аналогового тракта включается только на время скана. Состояние каналов сохраняется в резервных регистрах RTC между пробуждениями. Индикация — WS2812; для отладки есть RS-485. При множественных обрывах интервал пробуждения сокращается — контроль становится чаще, когда ситуация уже нештатная.

В результате получился компактный полевой монитор: редкие точные измерения, предсказуемый расход батареи и быстрая оценка состояния каналов на объекте.

Разработан полевой передатчик телеметрии почв: сбор данных с датчиков на участке и передача их на базовую станцию по радиоканалу Nb-Fi.

Датчики стоят на участке, а приём данных — на базовой станции. Поэтому устройство опрашивает датчики по RS-485, собирает компактный пакет и отправляет его по Nb-Fi на УСПД. Обратный канал нужен, чтобы менять параметры и отдавать команды без выезда.

На одной точке может быть несколько датчиков, а питание ограничено. Передатчик на STM32L071 с модемом WA1470 по SPI работает как Modbus RTU master: до 10 датчиков с температурой, влажностью, электропроводностью и связанными параметрами.

Радиоканал узкий, поэтому для регулярной телеметрии используется компактный профиль передачи телеметрии. Управление и конфигурация вынесены в Water7: сброс, принудительная отправка статуса и изменение параметров удалённо.

Заводские данные и эксплуатационные настройки нельзя смешивать в одной области flash: иначе персонализация и полевые изменения будут мешать друг другу. Поэтому ConfigBlock и SettingsBlock разделены — идентификатор, ключ и расписание пробуждений хранятся в разных блоках.

Чтобы устройство можно было выпускать и сопровождать, вокруг прошивки собран контур поставки: шлюз к УСПД Waviot, автономный декодер пакетов и заводской инструмент прошивки через ST-Link. Так обеспечивается путь от заводской персонализации до приёма данных на сервере.