方案概述

　　航顺 HK32F407 家庭移动储能解决方案以高性能的 HK32F407 芯片为核心，构建了一套完整、高效、可靠的储能系统架构。该方案主要包括以下几个关键部分：

　　主控单元：HK32F407 作为主控芯片，凭借其强大的处理能力和丰富的功能外设，对整个储能系统进行全面的控制和管理，包括电池充放电控制、能量调度、系统监测等。

　　电池组：作为储能系统的核心部件，电池组采用高品质的锂离子电池，具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低等优点，能够为家庭提供充足的电能储备。

　　保护与控制电路 ：为了确保电池组的安全和稳定运行，方案中设计了完善的保护与控制电路，包括过充、过放、过流、短路保护等功能，能够实时监测电池的状态并采取相应的保护措施。

　　通信模块：具备多种通信接口，如 CAN、SPI、I2C、UART、USB OTG、以太网等，可实现储能系统与外部设备如智能终端、太阳能板、电网等之间的数据通信和信息交互，方便用户对储能系统进行远程监控和管理。

　　显示与交互界面 ：通过按键、指示灯、液晶显示屏等，直观地显示电池的电量、电压、电流、温度等状态信息以及系统的运行状态，用户可以根据需要进行参数设置和操作控制。

　　系统功能解析：

　　多源输入：

　　市电充电：通过AC-DC模块实现电网充电，太阳能充电：支持光伏板直接接入，带MPPT优化。

　　智能储能：

　　电池组采用模块化设计，支持容量扩展，BMS实时监控单体电压、温度，实现主动均衡，支持电池组热插拔更换。

　　灵活输出：

　　离网模式：纯正弦波交流输出(220V/50Hz)，多规格直流输出：USB PD/12V点烟器接口等。

　　智能控制：

　　基于负载优先级的能源分配策略，峰谷电价时段自动调度，故障自诊断与隔离保护

　　移动性设计亮点：

　　一体化滚轮结构+手提设计，IP54防护等级，航空插头防水接口

　　方案核心优势

　　高性能计算能力 ：HK32F407 拥有 168MHz 的高主频以及内置的单精度浮点单元 FPU，能够快速处理大量的电池数据，实时运行复杂的 BMS 算法，如电池状态估计算法，从而提高电池管理的精度和效率，确保电池系统在各种工况下的性能和安全性。

　　丰富的外设接口 ：提供了多种通信接口和外设功能，方便与各种传感器、执行器和其他设备进行连接和通信，满足储能系统与其他系统集成的需求，实现更广泛的应用和功能扩展，如与太阳能板的连接实现能量的自给自足，与家庭智能终端的连接实现远程监控和控制等。

　　高精度采样与监测 ：具有多个 12 位 ADC 通道，能够实现对电池电压、电流、温度等参数的高精度采样和监测，采样误差小，测量精度高，为准确评估电池状态和进行精确控制提供了可靠的数据基础，有效延长电池寿命并提高系统可靠性。

　　低功耗设计：该方案采用了多种低功耗设计技术，在保证系统性能的前提下，最大限度地降低了自身的功耗，提高了电能的利用效率，延长了储能设备的续航时间，同时也减少了散热问题，提高了系统的稳定性和可靠性。

　　高可靠性和安全性：芯片本身具备卓越的抗干扰能力和稳定性，配合完善的保护与控制电路，能够有效防止电池过充、过放、过流、短路等异常情况的发生，确保储能系统在各种复杂环境下的安全可靠运行，为家庭用电提供坚实的保障。

　　小体积与高集成度 ：航顺 HK32F407 家庭移动储能解决方案在设计上注重小型化和集成化，将复杂的电路和功能集成在一个较小的体积内，使得储能设备更加便携，方便家庭用户在不同场景下使用和携带，同时也降低了系统的成本和复杂度。

　　产品系统框图

　　实物图

　　航顺HK32F407系列MCU主要规格

　　● ARM® Cortex®-M4 Core

　　     ★ 最高时钟频率：168 MHz

　　● 工作温度范围：-40°C ~ 105°C

　　● 工作电压范围

　　      ★ 双电源域：主电源 VDD 为 1.8 V ~ 3.6 V、备份电源 VBAT 为 1.8 V ~ 3.6 V。

　　● 存储器

　　    ★ Flash 存储器包括最高 1 Mbyte 的主区 Flash。192 Kbyte 片内 SRAM 和 64 Kbyte  CCM  SRAM。80 Byte 备份寄存器和 4 Kbyte 备份 SRAM

　　● 时钟

　　     ★ 外部 HSE：4 ~ 32 MHz，外部 LSE：32.768 kHz，片内 HSI 时钟：64 MHz/16 MHz/8 MHz

　　● 复位

　     　★ 外部管脚复位

　     　★ 电源复位

　     　★ 软件复位

　    　 ★ 看门狗(IWDG 和 WWDG)定时器复位

　     　★ 低功耗管理复位

　　● 可编程电压检测(PVD)

　　● 通用输入输出端口(GPIO)

　　     ★ 64 脚封装 MCU 提供 51 个 GPIO 引脚，100 脚封装 MCU 提供 82 个 GPIO 引脚，144 脚封装MCU 提供 114 个 GPIO 引脚

　　● 数据通讯接口

　     　★ 4 个 USART，最多 4 个 UART，3 个 SPI(均支持 I2S 协议)，3 个 I2C，1 个 SDIO

　　     ★ 2 个 CAN(均支持 2.0A 和 2.0B 协议)，1 个 QSPI，1 个 USB OTG HS，1 个以太网接口                               (仅 HK32F407 系列支持)

　　● 音视频数据接口

　    　★ 1 个数字照相机接口(DCMI)

　    　★ 4 路 TFT 接口

　　● DMA 控制器

　    　★ 2 个通用双端口 DMA：DMA1 和 DMA2

　　● RTC 时钟计数器，配合软件记录年月日时分秒

　　● 片内模拟外设

　　    ★ 3 个 12 位 2 MSPS ADC(单个 ADC 最多可支持高达 19 个通道;可测量 16 个外部信号源，2 个内部信号源和 VBAT 通道的信号)。支持三 ADC 模式，采样率最高 6 MSPS。，2 个 12 位 DAC，1 个温度传感器，1 个内部参考电压源，1 个 VBAT 电源电阻分压器(分压器输出在片内与 ADC 相连，实现 VBAT 电源电压监控)

　　● ID 标识

　  　 ★ 每颗芯片提供一个唯一的 96 位 ID 标识

　　● 可靠性

　　    ★ 通过 CDM 1750V/LU 200mA/HBM 3500V 等级测试