圍繞單處理器開發(fā)智能HEV/EV基礎(chǔ)設(shè)施充電器

　　1、 受監(jiān)測(cè)的電源本身

　　2、 系統(tǒng)的低壓通信端

　　由于我們正處理低壓和高壓系統(tǒng)，因此我們還必須考慮高壓和低壓系統(tǒng)之間的隔離要求。盡管C2000雙核器件可以處理功率級(jí)控制，但本文僅側(cè)重于更高級(jí)別的測(cè)量和通信。

　　電表應(yīng)用的C2000雙核微控制器

　　如前所述，電動(dòng)車充電器目前分為三類：1級(jí)和2級(jí)代表交流充電，3級(jí)為直流快速充電。在1級(jí)和2級(jí)系統(tǒng)中，充電站構(gòu)架看起來與大多數(shù)智能電網(wǎng)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)電表應(yīng)用非常類似。這種電表簡(jiǎn)單地連接一個(gè)單相或者三相交流電源（公共電網(wǎng)），系統(tǒng)內(nèi)沒有功率控制級(jí)。它的工作原理與家用電表完全一樣，其監(jiān)測(cè)通過系統(tǒng)的電流，只是增加了與充電電動(dòng)車之間的通信，并作為一個(gè)支付網(wǎng)關(guān)，它還可能會(huì)包含安全斷開功能。1級(jí)和2級(jí)充電器都使用電動(dòng)車板上充電系統(tǒng)，其包括功率因數(shù)校正增壓級(jí)和高壓直流充電電路。1級(jí)充電器基于標(biāo)準(zhǔn)的120/240V交流級(jí)別，提供最大16安培的充電電流。2級(jí)充電可使用240V交流或者480V三相交流，但兩者都被限定為32A。另外，在1級(jí)或者2級(jí)情況下，充電器僅充當(dāng)通用電網(wǎng)和接受充電電動(dòng)車之間的一個(gè)電表功能，沒有能量轉(zhuǎn)換級(jí)。

　　圖1 “智能”固定充電站的簡(jiǎn)化信號(hào)鏈

　　直流快速充電系統(tǒng)的工作方式很不同，它把交流電源電壓級(jí)別轉(zhuǎn)換為增壓DC直流級(jí)別，能夠提供高達(dá)400安培的電流。盡管1級(jí)或者2級(jí)充電器可在4到8小時(shí)內(nèi)完成普通電動(dòng)車的充電，但是直流增壓充電器卻可在20到30分鐘內(nèi)完成相同的充電工作。相比3級(jí)充電器，1級(jí)和2級(jí)的功率級(jí)非常不同，但是這種電表應(yīng)用常用于所有這三種充電器，因?yàn)闇y(cè)量輸入始終為交流電源，并且在所有PFC級(jí)前面。

正如我們?cè)谒谐潆娂?jí)別中所看到的一樣，在電表（支付）充電器應(yīng)用中，我們需要（或者可能需要，具體取決于記賬和通信方法）下列功能：

　　?充電電動(dòng)車的實(shí)際用電量（通常以kWh計(jì)）

　　?故障管理和系統(tǒng)保護(hù)

　　?支付處理（信用卡、智能卡、收款機(jī)或者通過NFC手機(jī)支付）

　　?商業(yè)處理通信（Wi-Fi、以太網(wǎng)或者PLC）

　　?電動(dòng)車充電管理通信（CAN或者藍(lán)牙）

　　由于作為雙子系統(tǒng)器件的C2000雙核器件本身的原因，我們可輕松地劃分我們的電表系統(tǒng)，從而將所有這些功能都集成到一顆單控制器中。另外，TI為無線通信和系統(tǒng)級(jí)隔離提供多種解決方案，從而為完整封裝提供一套完整的產(chǎn)品線。

　　由此，我們可以根據(jù)上面列舉的各種功能進(jìn)一步將系統(tǒng)分解成許多更小的子系統(tǒng)，其第一個(gè)要求便是測(cè)量和確定消費(fèi)者需要支付的千瓦小時(shí)（kWh）。