围绕单处理器开发智能HEV/EV基础设施充电器
除有线以太网外,C2000双核器件还通过SimpleLink™ CC3000解决方案的软件支持,实现对无线Wi-Fi通信的支持。SimpleLink是一种独立的无线解决方案,为无线接入提供一种简单的解决方案,可实现小型化无线B/G协议,拥有IPv4 TCP/IP栈,并包括高无线安全性的补充软件。通过一个标准的SPI接口,便可将CC3000器件连接至C2000主处理器。
对于那些没有Wi-Fi或者以太网基础设施的地区来说,C2000双核器件还提供了PLC灵活性。利用C28x内核的计算能力,除前面讲到的主机通信和测量功能以外,设计人员还可以在相同器件上实现PRIME、G3、CENELEC和FlexOFDM等低频窄带标准,并且所有标准都可配置。TI还提供一个配套模拟前端器件即AFE031,以完成PLC实现。关于PLC需要注意的一点是,在欧洲的一些使用案例中,CENELEC PLC实际用于汽车通信,而非电网基础设施。
除提供多种通用协议主机通信支持以外,C2000双核器件还包括2个CAN控制器,用于连接充电车辆(如果有的话)。尽管它现在还不是一种充电通信标准,但一些汽车制造厂商可能会选择一种专有充电器的CAN通信接口,从而让该选项可用。
目前,SAE和ACEA委员会以及多家汽车制造厂商正在对数种智能通信协议进行评估,以开发出一种单独的世界"标准"插头接口,从而确保汽车和充电器之间的通用性。但是,作为SAE J1772和IEC 61851标准的组成部分,目前的充电器均使用两个"信号针脚"来帮助为充电系统提供预防性安全措施。尽管很少有真正的通信,但还是会有一个1Khz方波信号被注入到充电电路的L1线路中,然后通过接地针脚返回。在接受充电的电动车内部,通过使用一个具有电动车可接受的充电水平电阻器二极管电路,使电路闭合。然后,通过充电器对其进行监测,以确定电动车的正确充电电量,并在无闭合电路时从交流电压断开充电线。这样便提高了人操作充电器的安全性,因为在连接以前充电线上没有电压。通过使用C2000双核器件的PWM生成器,这种信号可被注入到L1线中,然后通过接地线反馈,内部ADC通道中的一条可对其进行采样。为了降低系统复杂程度,这种功能可与前面讲到的过电压/过电流安全断开系统集成到一起。
总结
本文中,我们研究了几种通信协议以及一些电表功能,它们均可集成到一块单微控制器内,以简化电动车充电器付费电表应用的设计。尽管我们主要侧重于EV充电器应用,但是所有这些功能可用于任何单或者三相交流电系统电表应用,包括家庭应用。
作者:德州仪器 (TI) C2000微控制器市场营销经理 Brett Novak
本文转摘自电子发烧友网《汽车电子特刊》5月刊

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