为了推动电动汽车(EV)的广泛普及，充电基础设施中人机界面(HMI)触摸显示屏的应用逐渐受到关注。汽车制造商不断丰富旗下电动汽车车型，这也意味着需要为客户提供更多易于使用的充电桩。目前常用的充电桩类型包括一级、二级和直流快充，具体取决于其尺寸和容量。然而，尽管充电基础设施不断扩展，充电过程对用户来说仍不够直观，因此HMI显示屏的应用在提升充电桩的可用性和用户接受度方面发挥了重要作用。
停在住宅外的电动汽车
充电桩等级
一级充电设备通过使用120V或240V电压为车辆充电，电流最高可达15A。由于电压和电流较低，一级充电桩为电动汽车电池充电所需时间最长。用户通常可以在8小时的充电时间内获得约40英里的续航。虽然充电速度较慢，但其优势在于体积小巧，可以方便地插入家庭电源插座，而且大多数电动汽车制造商都会随车提供便携式一级充电器。
另一方面，二级充电桩通过240V电压进行充电，工作电流大大提高，可达32A至80A。二级充电桩的输出功率足以让电动汽车电池在一夜之间充满至100%。这类充电桩体积相对较大，多用于室内或办公场所的停车位。直流快充(DC Fast Charger)或称三级充电桩，则通过绕过电动汽车的车载充电器(OBC)，直接为电池充电。这使得输出电压可达到400V至800V，大幅提升充电速度并显著缩短充电时间。
无论容量和体积如何，这些充电桩在设计中加入人机界面(HMI)都能带来益处。
显示屏特性
薄膜晶体管技术(TFT LCD)被广泛应用于许多电动汽车充电站的显示屏。在为充电站选择显示屏时，工程师应优先考虑通过UL-F1认证的外壳，以及按照UL 746C标准专为户外使用设计的显示屏。符合UL 746C标准的产品经过了紫外线照射测试，测试方式包括使用双封闭式碳弧耐候仪进行720小时测试，或使用氙弧耐候仪进行1000小时测试。
产品需经过浸水测试，即将被测设备在70°C的水中浸泡七天。显示屏的可读性也是一个重要考量因素，因为在阳光充足的环境下，显示内容可能难以辨认。因此，显示屏应具备足够的亮度，以确保在各种光照条件下都能清晰可读。
显示屏还需考虑IP等级和IK等级。IP等级表示设备对水和灰尘侵入的防护能力，而IK等级则反映产品对冲击的耐受能力。
电动汽车充电桩的人机界面(HMI)要求
电动汽车充电桩的人机界面(HMI)不仅仅是一个硬件面板，更是用户与充电系统之间的关键交互层。直观且坚固的HMI能够帮助用户快速、自信且准确地完成充电操作。此外，公共充电桩还必须具备出色的耐用性和抗冲击能力，因为这些设备常常会因人为破坏、意外碰撞或恶意篡改而遭受粗暴对待。以下是一些关键的设计考量。
连接
连接方式是电动汽车充电站的重要功能。为了处理支付或查询充电站的可用信息，充电桩必须能够进行信息传递。出于可扩展性的考虑，无线连接通常是首选方案。
随着充电站数量的增加，为数十甚至数百个充电站铺设电缆会变得非常昂贵。无线连接不仅可以让新站点快速部署，还能免去布线和维护电缆的麻烦。
物联网(IoT)模块正逐渐成为一种可行的选择。目前的IoT模块易于获取，并且能够在较远距离内稳定工作。这些模块可以让充电站将计量用量、用户信息和账单数据传输到云端，同时还具备完善的安全性和加密功能。
总体来看，电动汽车充电基础设施在元器件选择上需要充分考虑多方面因素。充电桩必须操作简便、界面直观，能够为用户提供丰富的信息和反馈，并且实现可靠且安全的信息传递。增加HMI触摸显示屏已被证明能够简化充电桩的使用流程，提升用户接受度。此外，这些人机界面还必须具备耐用性，能够在极端天气条件下可靠运行，并符合各类EMC和EMI标准的设计要求。
Microchip为电动汽车充电桩提供先进的人机界面(HMI)解决方案，包括maXTouch®触摸芯片，可在恶劣环境下的坚固屏幕上实现流畅的触摸体验，以及具备高级图形和连接功能的SAMA7D65 MPU系列，帮助开发者轻松将图形界面集成到系统中。这些解决方案能够与充电系统无缝集成，提供强大且直观的控制，是现代电动汽车基础设施不可或缺的关键技术。
