群充/基础共享交流充电桩凭借高效充电、灵活拓展和强兼容性等特点，广泛应用于大型停车场、商业中心及交通枢纽等场景。针对国内共享充电桩市场，极海基于Cortex-M4F内核的APM32F411高性能高适配型MCU群充/基础共享交流充电桩应用方案，具高性价比与抗干扰能力，支持多种保护功能，可有效保障充电桩稳定与安全运行。
——“一桩多用、云端可视、全场景即插即充”的完整生态级参考设计
一、市场痛点与方案定位
公共场站：车位周转快，要求“高并发、低故障、易扩容”；
地产/商超：投资回收期长，要求“低成本、高兼容、可迭代”；
运营商：全国撒网，要求“远程运维、数据穿透、合规计费”。
该方案采用极海主控（APM32F411，Cortex-M4F 120 MHz），经过详细规划完成“计量→控制→通信→保护→OTA”全链条闭环，BOM成本较“双MCU+计量MCU”传统架构下降18~22%，并通过4 kV群脉冲、8 kV接触放电、雷击浪涌4级等全套车规级EMC测试，真正做到“省器件不降性能”。
二、硬件架构亮点
计量级电量引擎
外挂国网认证单相计量SoC（ATT7022E/HT7017可选），0.5 S级精度，支持正反向有功/无功、功率因数、谐波分量，自动温度补偿，让“每度电都可开票”。
APM32F411带浮点单元，FFT运算64点谐波仅需26µs，方便运营商做负载均衡与故障电弧预警。
通信“三剑客”
4G Cat.1：移远EC200A/美格SLM320即插即用，内置MQTT+TLS1.3，支持0.5 MB OTA差分升级，断点续传。
RS-485：带3 kV隔离+TVS，级联32路双枪，布线距离1.2 km。
蓝牙5.0选配：本地小程序运维，无信号地下室也能“贴桩调试”。
时间基准双保险
外接低功耗RTC（RX8130CE），I²C接口，±5 ppm精度，掉电1µA，满足《JJG 1148-2022》计费时间误差＜0.5 s。
MCU内部RTC与网络NTP每天凌晨自动校准，防“时间漂移”造成计费纠纷。
功率链路保护矩阵
板载30 mA A型漏电保护器，100 A双极继电器，熔断器分段能力10 kA，8 kV防雷击Gas Tube+TVS二级防护。
APM32F411内部12-bit ADC+采样保持，可实现1 ms过流、过压、欠压、漏电、温度6重保护环，响应时间＜10 ms。
扩展与存储
单芯片提供512 KB Flash、128 KB SRAM，板载2 MB QSPI Nor Flash（固件/交易日志双备份），TF卡槽支持32 GB黑匣子记录，满足《充电运营平台技术规范》≥1000条交易本地保存要求。
80%管脚剩余，可再扩RFID、OLED、语音、地锁、摄像头（车牌识别）等10余种外设，实现“一桩到微站”平滑升级。
三、软件生态与算法
协议栈“全家桶”
国标GB/T 18487.1-2015、GB/T 27930-2020、OCPP 1.6J/2.0.1双协议自动协商；
支付宝“即插即充”小程序、微信“有序充电”API已适配，运营商零代码即可对接。
智能负荷调度算法
基于功率预测+峰谷电价+车位占用率，动态调整双枪输出，实测12桩24枪场站，同等变压器容量下日均多充18%车次。
远程OTA与灰度发布
Bootloader仅16 KB，双区备份+回滚标志位，升级成功率>99.5%，支持“单桩-群组-全网”三级灰度，避免“全网爆雷”。
安全防线
国密SM2/3/4硬件加速（APM32F411内置Crypto Engine），交易数据一次一密；
Secure Boot+下载口物理熔丝，防克隆、防抄板、防“充电幽灵”。
四、典型规格与性能
输入：AC 220 V±20%，单相32 A；
输出：7 kW（单枪）/3.5 kW+3.5 kW（双枪智能分配）；
整机待机功耗：≤2 W（含4G模块心跳）；
峰值效率：≥97%；
工作温度：-40℃~+85℃；
平均无故障时间（MTBF）：≥50 000 h；
防护等级：IP54（控制盒）/IP65（枪头）。
如需详细了解主控APM32F411芯片资源配置，可联系极海代理商联科芯微电子，销售：LEO WANG，电话：15994707769
