圍繞單處理器開發(fā)智能HEV/EV基礎(chǔ)設(shè)施充電器

引言

　　隨著路上行駛的電動(dòng)車比例的增加，對(duì)于充電站的需求也隨之出現(xiàn)爆炸式的增長(zhǎng)。盡管在一些飯店和購(gòu)物中心有許多充電站供免費(fèi)使用，但是城市和農(nóng)村地區(qū)對(duì)“付費(fèi)充電站”的需求也日益增長(zhǎng)。這些充電站可讓電動(dòng)車實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的行駛距離。這就需要更高的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)通信，包括實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付的近場(chǎng)通信（NFC）技術(shù)，完成支付處理的Wi-Fi、以太網(wǎng)和電力線通信（PLC）技術(shù)，并需要運(yùn)用先進(jìn)的電表和輔助控制功能。C2000? C28x數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）+ARM? Cortex?-M3器件出現(xiàn)以后，現(xiàn)在我們可以把所有這些功能集成到一顆單獨(dú)的低成本處理器中。

　　集成通信

　　今天，越來越多的人們開始使用電動(dòng)車，不管是摩托車、特種交通工具還是日常乘坐的公共交通工具。它導(dǎo)致對(duì)于充電站的需求也隨之增長(zhǎng)，特別是在幫助這些交通工具增加行駛距離方面。盡管許多場(chǎng)所都提供免費(fèi)充電服務(wù)，但是付費(fèi)充電站也很有必要。城市中有許多充電站，其外形和工作方式都與停車計(jì)時(shí)器類似，只是多了一條連接電動(dòng)車的充電線。

　　到目前為止，共有三種常見的充電站（按級(jí)劃分）。1級(jí)和2級(jí)為常見的“電量計(jì)”交流電源，使用電動(dòng)車的板上充電功能?，F(xiàn)在，第三種常見充電站（目前還不能稱作一個(gè)級(jí)別）為直流“快速充電器”，其繞過電動(dòng)車板上功率因數(shù)校正（PFC），直接向電池充電級(jí)提供400V的直流電源。所有這三種系統(tǒng)的功率電平和功率級(jí)都不同，但是都需要測(cè)量用電多少并向消費(fèi)者說明充電量，同時(shí)都要求能夠與后端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

　　對(duì)于信用卡充電、移動(dòng)用戶手機(jī)充電甚至現(xiàn)金交易處理來說，同多個(gè)后端網(wǎng)絡(luò)通信非常必要。而對(duì)設(shè)計(jì)人員來說，他們需要它來實(shí)現(xiàn)其構(gòu)架的靈活性。利用TI的C2000雙核微控制器等處理器，我們現(xiàn)在可以在一顆單處理器中擁有PLC、Wi-Fi、10/100以太網(wǎng)和NFC通信的靈活性，它還能夠處理電表功能、家政管理甚至是系統(tǒng)內(nèi)的功率級(jí)控制。通過把所有東西都集成到一顆單控制器內(nèi)，我們可以減少板空間、材料清單成本，并集成高級(jí)保護(hù)功能，所有這些都融入到一顆單控制器中。

　　實(shí)時(shí)C2000 DSP+ARM的優(yōu)勢(shì)

　　起價(jià)僅7美元的C2000 DSP+ARM系列微控制器是一種新型混合信號(hào)、多核處理器器件，屬于TI MCU系列器件。它擁有C28x DSP內(nèi)核的32位處理的性能優(yōu)勢(shì)，同時(shí)結(jié)合了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ARM Cortex-M3內(nèi)核靈活性，在混合信號(hào)、通信型系統(tǒng)中為設(shè)計(jì)人員提供無可比擬的靈活性。開發(fā)人員還可利用這些器件的模擬處理功能，其擁有多達(dá)24條ADC通道、6個(gè)集成模擬比較器以及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，包括USB、10/100以太網(wǎng)、I2C和SPI接口，以便同其他無線電技術(shù)進(jìn)行通信，從而在一顆處理器中提供一套完整的系統(tǒng)。集成內(nèi)存、電源和監(jiān)視外圍器件也都被集成到器件中，進(jìn)一步減少了對(duì)于外部組件的需求。

　　C2000 DSP + ARM微控制器簡(jiǎn)介：

　　?雙處理器技術(shù)—獨(dú)立C28x 32位控制內(nèi)核和ARM Cortex-M3通信內(nèi)核

　　?高達(dá)1.5MB和232KB的SRAM嵌入式閃存，用于應(yīng)用存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器

　　?集成模擬外圍器件，包括24條12位ADC通道、6個(gè)模擬比較器和27PWM輸出通道

　　?集成通信，包括USB、10/100以太網(wǎng)、I2C、SPI和CAN外圍器件

　　?單電源運(yùn)行

　　?集成上電重置和斷電重置功能

　　所有電表系統(tǒng)基礎(chǔ)均不超過主處理單元的模擬處理能力。利用C2000雙核器件的模擬功能，我們可以輕松地實(shí)現(xiàn)要求電壓，以及單相和三相交流電測(cè)量要求的電流監(jiān)測(cè)功能，并能對(duì)更高輸出直流型系統(tǒng)的輸出水平進(jìn)行監(jiān)