圍繞單處理器開發(fā)智能HEV/EV基礎(chǔ)設(shè)施充電器

　　電量計級利用C2000雙核器件模擬系統(tǒng)，使用內(nèi)部ADC與C28x DSP內(nèi)核處理能力以及一個變流器。為了獲得更高的抗干擾能力，還可能需要添加一個分流電阻電路。當(dāng)與實時時鐘組合使用時，kWh測量處理便成為一種標(biāo)準(zhǔn)電壓和電流測量過程，它可以輕松地處理C2000器件的7個模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入，具體取決于變流器和分流電阻是否并聯(lián)，同時也取決于總相數(shù)。

　　利用一個數(shù)控閉環(huán)過電流保護(hù)方案（如下所示），我們可以通過增加主充電總線的物理延遲來提高系統(tǒng)層安全性。通過C2000雙核器件的片上模擬比較器，輸出連接至一個標(biāo)準(zhǔn)GPIO，并且使用DRV110延遲驅(qū)動器，我們可以實現(xiàn)一個閉環(huán)，即“智能”電路保護(hù)方案。這種保護(hù)方案提供由用戶或CPU控制的重置功能，同時具有低功耗構(gòu)架，并減少了所需外部組件的數(shù)目。

　　圖3 利用DRV110和延遲實現(xiàn)線路斷開

　　繼續(xù)信號鏈討論，需要考慮的下一個問題是支付處理。由于C2000雙核器件擁有一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ARM Cortex-M3內(nèi)核，因此我們在主控制器中便可運行商業(yè)處理服務(wù)。今天，支持處理的主要形勢為直接信用卡刷卡或者使用收款機、投幣機，或者還可以使用手機通過NFC功能實現(xiàn)支付。處理信用卡要求更強大的處理能力，但ARM Cortex-M3內(nèi)核可以提供充分的支持，并且擁有多種在線解決方案。利用微控制器的另一個ADC輸入，可以實現(xiàn)信用卡直接讀?。ㄖ苯訌拇艞l頭讀?。Ａ硗?，多個商家在線提供磁條數(shù)據(jù)解碼解決方案，或者也可以自己開發(fā)一種解決方案。盡管ARM Cortex-M3處理器可以實現(xiàn)收款或者投幣系統(tǒng)，但為了簡單起見，我們將把它們看作為一些使用C2000雙核主處理器數(shù)字接口的單獨系統(tǒng)。

　　最近，NFC作為一種支付方式獲得了普遍使用。這種情況在新推出的手機上較常見，它讓客戶可以通過其手機賬單功能直接購買服務(wù)。NFC是一種超短距離通信標(biāo)準(zhǔn)，其原理非常接近于射頻身份識別技術(shù)。每一部手機或具備NFC功能的設(shè)備，都有其獨特的身份識別代碼，它與一個支付賬戶相關(guān)聯(lián)。當(dāng)用戶把手機靠近某個基于NFC通信技術(shù)的支付網(wǎng)關(guān)時，便被要求輸入一個PIN碼，其使用方式與借記卡類似。在完成銀行（支付賬戶）安全交易并驗證通過以后，用戶便可享受相應(yīng)的充電服務(wù)。把C2000雙核器件的處理能力同NFC芯片組（例如：TRF7970）結(jié)合以后，開發(fā)人員便能將這種功能直接集成到主處理器中，從而進(jìn)一步減少了所需組件的數(shù)目。

　　C2000雙核微控制器通信層

　　由于我們已經(jīng)為你簡要介紹了支付處理，現(xiàn)在，我們需要討論C2000器件所支持的通信層，這一點很重要。它本身就對IPv6 10/100 TCP/IP棧提供軟件支持，并支持有線以太網(wǎng)的內(nèi)部以太網(wǎng)媒介訪問控制（MAC）。

　　除有線以太網(wǎng)外，C2000雙核器件還通過SimpleLink? CC3000解決方案的軟件支持，實現(xiàn)對無線Wi-Fi通信的支持。SimpleLink是一種獨立的無線解決方案，為無線接入提供一種簡單的解決方案，可實現(xiàn)小型化無線B/G協(xié)議，擁有IPv4 TCP/IP棧，并包括高無線安全性的補充軟件。通過一個標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口，便可將CC3000器件連接至C2000主處理器。

　　對于那些沒有Wi-Fi或者以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的地區(qū)來說，C2000雙核器件還提供了PLC靈活性。利用C28x內(nèi)核的計算能力，除前面講到的主機通信和測量功能以外，設(shè)計人員還可以在相同器件上實現(xiàn)PRIME、G3、CENELEC和FlexOFDM等低頻窄帶標(biāo)準(zhǔn)，并且所有標(biāo)準(zhǔn)都可配置。TI還提供一個配套模擬前端器件即AFE031，以完成PLC實現(xiàn)。關(guān)于PLC需要注意的一點是，在歐洲的一些使用案例中，CENELEC PLC實際用于汽車通信，而非電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。

　　除提供多種通用協(xié)議主機通信支持以外，C2000雙核器件還包括2個CAN控制器，用于連接充電車輛（如果有的話）。盡管它現(xiàn)在還不是一種充電通信標(biāo)準(zhǔn)，但一些汽車制造廠商可能會選擇一種專有充電器的CAN通信接口，從而讓該選項可用。

　　目前，SAE和ACEA委員會以及多家汽車制造廠商正在對數(shù)種智能通信協(xié)議進(jìn)行評估，以開發(fā)出一種單獨的世界“標(biāo)準(zhǔn)”插頭接口，從而確保汽車和充電器之間的通用性。但是，作為SAE J1772和IEC 61851標(biāo)準(zhǔn)的組成部分，目前的充電器均使用兩個“信號針腳”來幫助為充電系統(tǒng)提供預(yù)防性安全措施。盡管很少有真正的通信，但還是會有一個1Khz方波信號被注入到充電電路的L1線路中，然后通過接地針腳返回。在接受充電的電動車內(nèi)部，通過使用一個具有電動車可接受的充電水平電阻器二極管電路，使電路閉合。然后，通過充電器對其進(jìn)行監(jiān)測，以確定電動車的正確充電電量，并在無閉合電路時從交流電壓斷開充電線。這樣便提高了人操作充電器的安全性，因為在連接以前充電線上沒有電壓。通過使用C2000雙核器件的PWM生成器，這種信號可被注入到L1線中，然后通過接地線反饋，