攻克技術(shù)難關(guān)，ST電動(dòng)汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)方案有譜

　　根據(jù)IEC61851-1標(biāo)準(zhǔn)，供電設(shè)備通過(guò)調(diào)節(jié)PWM占空比向電動(dòng)汽車(chē)發(fā)送最大有效充電功率信號(hào)，同時(shí)電動(dòng)汽車(chē)返回四個(gè)改變電壓值不同的狀態(tài)信號(hào)，見(jiàn)下圖：

　　圖2：IEC 61851利用PWM信號(hào)表示電動(dòng)汽車(chē)狀態(tài)

　　不過(guò)，在實(shí)際智能電網(wǎng)應(yīng)用中，電網(wǎng)兼容性和快速充電管理則需要更多的復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。目前，ISO/IEC15118 聯(lián)合工作組技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)電網(wǎng)通信接口（V2GCI）對(duì)該數(shù)字通信有明確的規(guī)定。在傳導(dǎo)式充電應(yīng)用領(lǐng)域，電力線通信（PLC）協(xié)議是在充電線纜的控制導(dǎo)頻線上應(yīng)用ISO/OSI第1和第2層技術(shù)。

　　IEEEP1901 （HomePlugAV/GP）是電力線寬帶標(biāo)準(zhǔn)（BPL），是電動(dòng)汽車(chē)與充電站和智能電網(wǎng)之間的基于IP的電力線通信標(biāo)準(zhǔn)。HomePlug®Green PHY （GP）規(guī)范是電力線通信協(xié)議，用于滿足智能電網(wǎng)應(yīng)用的特殊需求，支持汽車(chē)與電網(wǎng)之間的通信，同時(shí)兼容HomePlugAV產(chǎn)品和IEEE 1901標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是標(biāo)準(zhǔn)化組織與主要電力企業(yè)合作開(kāi)發(fā)的，旨在于大幅降低功耗和成本。

　　圖3：在智慧家居中集成的典型的電動(dòng)汽車(chē)充電系統(tǒng)

　　HomePlugGP可視為一個(gè)簡(jiǎn)化的低功耗的低數(shù)據(jù)速率版的HomePlugAV，方便芯片廠商研制易用的高速的GreenPHY芯片。該標(biāo)準(zhǔn)的向后兼容性準(zhǔn)許設(shè)備廠商使用現(xiàn)有的HomePlugAV芯片部署產(chǎn)品原型和早期研發(fā)的產(chǎn)品。

　　在這種情況下，意法半導(dǎo)體的新產(chǎn)品ST2100STreamPlug系統(tǒng)芯片（SoC）將目標(biāo)應(yīng)用鎖定世界智能家居和智能電網(wǎng)市場(chǎng)。該產(chǎn)品完全符合V2GI通信要求，支持HomePlugGreen PHY技術(shù)規(guī)范，可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)和主動(dòng)需求響應(yīng)應(yīng)用。

　　　　ST2100STreamPlug概述

　　ST2100StreamPlug系統(tǒng)芯片集成高性能處理子系統(tǒng)和電力線寬帶通信（PLC）功能，以及安全算法加速器和各種標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)。ST2100支持IEEE1905.1標(biāo)準(zhǔn)，讓客戶能夠在一個(gè)新的網(wǎng)關(guān)或集線器設(shè)計(jì)內(nèi)整合以太網(wǎng)、Wi-Fi®等其它網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。ST2100StreamPlug支持廣泛使用的PLC通信協(xié)議，例如，HomePlug®AV和HomePlugGreen PHY，以及IEEE1901寬帶電力線連接標(biāo)準(zhǔn)。

　　ST2100STreamPlug系統(tǒng)芯片應(yīng)用處理器基于330MHzARM926EJ-S內(nèi)核，并提供一個(gè)外部存儲(chǔ)器管理子系統(tǒng)。此外，該系統(tǒng)芯片還集成USB2.0和以太網(wǎng)接口、彩色LCD顯示控制器和CRYPTO硬件加密引擎，支持AES、DES/3DES和IPSec等加密算法。

　　STreamPlugST2100芯片采用12mmx 12mm TFBGA 373 BGA封裝。

　　從軟件角度看，虛擬機(jī)支持客體操作系統(tǒng)管理，例如，LinuxKernel 2.6。PLC協(xié)議支持功能包括最新的IEEE 1901寬帶電力線（BPL）標(biāo)準(zhǔn)，以及廣泛使用的HomePlug標(biāo)準(zhǔn)，例如，承載HDTV和VoIP業(yè)務(wù)的200MbpsHomePlug AV，為智能電網(wǎng)應(yīng)用優(yōu)化的HomePlugGreen PHY。

　　這些軟硬件架構(gòu)讓STreamPlugST2100 Smart HomePlug系統(tǒng)芯片成為在智能家居和智能電網(wǎng)中起重要作用的物聯(lián)網(wǎng)的重要使技術(shù)。

　　ST2100 STreamPlug模塊

　　意法半導(dǎo)體與臺(tái)灣大同公司在T2100STreamPlug系統(tǒng)芯片合作開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中取得了多項(xiàng)創(chuàng)新成果，例如，大同的Gateway One網(wǎng)絡(luò)集線器和其它的智能電能產(chǎn)品。GatewayOne讓用戶能夠建設(shè)整合以太網(wǎng)、WLAN、PLC和多媒體設(shè)備的多業(yè)務(wù)承載家庭網(wǎng)絡(luò)，增加機(jī)會(huì)大幅改進(jìn)整個(gè)家居的能效、安全、舒適性和便利性。大同的MeterBridge表橋和家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（HAN）網(wǎng)橋讓多單元住宅受惠于智能能源應(yīng)用，同時(shí)解決用電和電費(fèi)等難題。下面重點(diǎn)介紹為OEM市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的M1i和M3兩個(gè)模塊。這兩個(gè)模塊的開(kāi)發(fā)目的是縮減智能裝置開(kāi)發(fā)人員和廠商的研發(fā)周期，智能裝置為聯(lián)入電網(wǎng)的設(shè)備提供電能管理和網(wǎng)絡(luò)連接功能。M1i模塊是為工業(yè)應(yīng)用專門(mén)設(shè)計(jì)，而M3將目標(biāo)應(yīng)用鎖定在智能家居和智能樓宇，其中包括插電式電動(dòng)汽車(chē)充電應(yīng)用。