簡化基礎設施中電動汽車充電器的設計

圖2:至模擬子系統的多相計量連接
通過運用一種數字控制式閉環過流保護方案(示于圖3中),可借助在主充電總線上增設一個物理繼電器來提高系統級安全性。利用雙核器件的片上模擬比較器及其連接至一個標準GPIO的輸出,并使用繼電器驅動器 (DRV110),即可實現一款閉環“智能型”電路保護方案,其提供了由用戶或CPU控制的復位,同時保持了低功耗架構,并減少了所需的外部組件數量(見圖3)。

圖3:利用 DRV110 和繼電器來實施線路斷連
另外,在雙核微控制器架構中還部署了幾個可用來增強整體系統安全性的要素。控制器中有兩個獨立的處理器,這樣一個處理器可用于定期檢查另一個處理器操作的正確與否。此外,關鍵的計算可在兩個處理器上并行運行,并在系統使用計算結果之前檢查正確性。
還可以在微控制器中的數字和模擬I/O模塊上采取一種相似的檢查方法。關鍵的系統信號可連接至微控制器中的多個I/O模塊,并可檢查每個模塊所提供之結果的正確性。其他可用于提升系統安全性的方法包括啟用諸如誤差校正碼 (ECC)等集成型硬件內存檢查機制。很多ECC硬件實施方案能夠自動地檢測和糾正單比特內存錯誤。此外,它們還能檢測和報告雙比特錯誤。此類ECC方案可用于有效地增強系統的可靠性和安全性。時鐘信號對于微控制器的正確操作也是非常關鍵的;因此,利用集成型時鐘故障檢測邏輯電路是提升系統安全性的一種重要手段。另外,電源波動也會引起系統的故障和不確定的運行方式,所以利用電源監測電路并運用欠壓復位和恢復方法在保證系統的安全性方面是很重要的。
集成支付處理功能
順著信號鏈路繼續向前,下一件需要考慮的事情是支付處理。如果器件具有一個業界標準的ARM Cortex-M3內核,則能夠在主控制器中運行收單處理服務程序。主要的處理形式包括信用卡直接刷卡、票據收款或集幣箱、或者利用智能手機的NFC。
直接處置信用卡需要更強的處理能力,不過ARM Cortex-M3內核和許多其他的解決方案都能處理此項事務。例如:MCU或其他嵌入式處理器中的另一個ADC輸入可從磁帶磁頭直接讀取信用卡信息。用于對磁帶區域進行解碼的解決方案市面上現成有售,也可以在公司內部自行開發。從技術上講,票據收款或集幣箱系統可采用相同的ARM Cortex-M3內核來實現,但為了簡化,這將被視為一種采用了一個至C2000雙核主機MCU的數字接口的單獨系統。
* NFC使得用戶能夠輕觸智能手機上的一個支持NFC的支付網關來完成付費。此類用途需要一個類似于使用借記卡時的 PIN 號碼。做一筆至銀行或支付賬戶的安全交易并進行驗證,然后相應地收取用戶的相關費用。通過把一個雙內核器件的處理能力與一個NFC芯片組(如TI TRF7970)相組合,開發人員就能直接在主處理器中實現此功能,從而進一步降低增設其他組件的需要。
* 通信層可利用許多嵌入式處理器來提供支持。例如:C2000雙核MCU可利用軟件來支持IPv6 10/100 TCP/IP協議堆棧,并支持用于有線以太網的內部以太網MAC。
* 無線連接也得到了許多雙核器件的支持——通過一種獨立式無線解決方案實現了有線以太網和無線Wi-Fi通信(即:TI的SimpleLink CC3000解決方案),因而可提供一款面向無線連接的簡易型解決方案。
* PLC是一種靈活的選項,其適合于那些不具備Wi-Fi或以太網基礎設施的區域。設計人員可以利用雙核器件中的CPU的計算能力。除了前文描述的主機通信和測量功能之外,諸如PRIME、G3、CENELEC和FlexOFDM等低頻窄帶標準也可在同一個器件上進行配置。
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