简化基础设施中电动汽车充电器的设计

时间:2016-10-29来源:网络

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图2:至模拟子系统的多相计量连接

通过运用一种数字控制式闭环过流保护方案(示于图3中),可借助在主充电总线上增设一个物理继电器来提高系统级安全性。利用双核器件的片上模拟比较器及其连接至一个标准GPIO的输出,并使用继电器驱动器 (DRV110),即可实现一款闭环“智能型”电路保护方案,其提供了由用户或CPU控制的复位,同时保持了低功耗架构,并减少了所需的外部组件数量(见图3)。

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图3:利用 DRV110 和继电器来实施线路断连

另外,在双核微控制器架构中还部署了几个可用来增强整体系统安全性的要素。控制器中有两个独立的处理器,这样一个处理器可用于定期检查另一个处理器操作的正确与否。此外,关键的计算可在两个处理器上并行运行,并在系统使用计算结果之前检查正确性。

还可以在微控制器中的数字和模拟I/O模块上采取一种相似的检查方法。关键的系统信号可连接至微控制器中的多个I/O模块,并可检查每个模块所提供之结果的正确性。其他可用于提升系统安全性的方法包括启用诸如误差校正码 (ECC)等集成型硬件内存检查机制。很多ECC硬件实施方案能够自动地检测和纠正单比特内存错误。此外,它们还能检测和报告双比特错误。此类ECC方案可用于有效地增强系统的可靠性和安全性。时钟信号对于微控制器的正确操作也是非常关键的;因此,利用集成型时钟故障检测逻辑电路是提升系统安全性的一种重要手段。另外,电源波动也会引起系统的故障和不确定的运行方式,所以利用电源监测电路并运用欠压复位和恢复方法在保证系统的安全性方面是很重要的。

集成支付处理功能

顺着信号链路继续向前,下一件需要考虑的事情是支付处理。如果器件具有一个业界标准的ARM Cortex-M3内核,则能够在主控制器中运行收单处理服务程序。主要的处理形式包括信用卡直接刷卡、票据收款或集币箱、或者利用智能手机的NFC。

直接处置信用卡需要更强的处理能力,不过ARM Cortex-M3内核和许多其他的解决方案都能处理此项事务。例如:MCU或其他嵌入式处理器中的另一个ADC输入可从磁带磁头直接读取信用卡信息。用于对磁带区域进行解码的解决方案市面上现成有售,也可以在公司内部自行开发。从技术上讲,票据收款或集币箱系统可采用相同的ARM Cortex-M3内核来实现,但为了简化,这将被视为一种采用了一个至C2000双核主机MCU的数字接口的单独系统。

* NFC使得用户能够轻触智能手机上的一个支持NFC的支付网关来完成付费。此类用途需要一个类似于使用借记卡时的 PIN 号码。做一笔至银行或支付账户的安全交易并进行验证,然后相应地收取用户的相关费用。通过把一个双内核器件的处理能力与一个NFC芯片组(如TI TRF7970)相组合,开发人员就能直接在主处理器中实现此功能,从而进一步降低增设其他组件的需要。

* 通信层可利用许多嵌入式处理器来提供支持。例如:C2000双核MCU可利用软件来支持IPv6 10/100 TCP/IP协议堆栈,并支持用于有线以太网的内部以太网MAC。

* 无线连接也得到了许多双核器件的支持——通过一种独立式无线解决方案实现了有线以太网和无线Wi-Fi通信(即:TI的SimpleLink CC3000解决方案),因而可提供一款面向无线连接的简易型解决方案。

* PLC是一种灵活的选项,其适合于那些不具备Wi-Fi或以太网基础设施的区域。设计人员可以利用双核器件中的CPU的计算能力。除了前文描述的主机通信和测量功能之外,诸如PRIME、G3、CENELEC和FlexOFDM等低频窄带标准也可在同一个器件上进行配置。

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关键词: 汽车充电 充电站

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