TI AM335x直流充电桩计费控制单元解决方案-立萨科技

充电桩计费系统解决方案北京立萨科技有限公司

公司简介

北京立萨科技有限公司成立于2007年，坐落在中关村科技园区，毗邻清华、北大，汇聚了一批高科技技术人才.北京立萨科技有限公司自成立之日起，即以客户需求为导向、以市场行情为风向标，专业技术团队可帮助用户快速将产品投向市场。可以为客户提供嵌入式平台(TIAM335X,FREESCALi.MX6,AtmelSAMA5D3X,全志A20,瑞芯微RK3288,三星S5P4418等),通讯模块(BT,BLE,WIFI,433MHZ,Zigbee,LORA等),智能网关,云服务,客户端APP,物联网软硬件设计,定制,生产一站式解决方案.2015年，立萨科技针对国家电网发布的充电桩内部计费控制单元硬件的要求，携手艾睿电子和TI公司共同研发直流快速充电桩计费系统解决方案，旨在帮助企业快速搭建充电桩产品，抢占市场先机。项目背景项目背景项目背景

近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。电动汽车的普及是大势所趋。随着电动汽车的高速发展，派生出了新兴产业--充电站行业。国务院办公厅印发《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》指出，加快配建充电桩、城市充换电站、城际快充站等设施。要求在新建住宅停车位建设或预留安装充电设施的比例应达到100%、大型公共建筑物、公共停车场不低10%。在国家战略层面的力挺下，加快电动汽车充电基础设施建设，是发展新能源汽车产业的重要保障，将有利于缓解我国能源与环境压力，推动汽车产业结构优化和产业升级，培育新的经济增长点。预计到2020年，我国充换电站建设数量将达到1.2万个，充电桩达到450万个，电动汽车与充电设施的比例接近标配的1:1，建设投资规模将达到1240亿元，市场将迎来巨大的发展机遇。2015年底，为了保证计费控制单元应用软件运行环境的有一致性和兼容性，进一步促进充电桩相关产业链的发展。国家电网发布了一份《电动汽车非车载整车直流充电机通用技术规范》文件，规定了以TIAM3354为基础的计费控制单元硬件统一标准规范书。立萨科技针对此项国标设计研发了一套国网充电桩计费控制单元解决方案。

项目概述项目概述项目概述项目概述充电桩是新能源电动汽车充换电系统中最重要的设施，其功能类似于加油站里面的加油机。每个充电桩都装有充电插头，充电桩可以根据不同的电压等级，为各类电动车辆充电。电动汽车充电桩采用的是交流、直流供电方式，充电时，需要刷充电卡，充电桩显示充电量、充电时间以及费用等数据，并打印单据，可实现计时充电和计量充电功能。

立萨科技凭借多年在TIAM335X系列处理器方案及工控行业应用上的技术积累，迅速响应市场需求，在2015年与TI公司合作，针对国家电网对充电桩计费控制单元的技术参数要求，研发出一款完全满足国网标准的主板，并支持所有的底层驱动程序和操作系统,方便客户直接嵌入到充电桩内部。帮助广大企业实现充电桩产品的快速搭建。项目特点及优势项目概述稳定、可靠、标准性采用嵌入式系统，稳定、可靠、低功耗；硬件设计符合国家电网的标准，同时功能测试满足所需国标的要求；可经受恶劣环境和较强的电磁干扰或噪音干扰的考验，并保持通信的畅通；系统掉电后，仍可维持15秒工作。通信的兼容性、可扩展性不局限于地域，方便用户使用；国网主导，具备兼容性，支持国网计费系统应用程序，可与国网后台系统以及电动汽车交互系统互联。便捷、功能丰富支持各种支付方式，客户可以通过非接触卡、手机、银联卡等各种方式进行支付；双向通信，不仅能实现信息量的上传，还要实现控制量的下达；支持大尺寸触摸屏；音频接口（支持音频输出与麦克风输入）；直接支持LCD显示，支持分辨率可达1366×768，可用于软件UI及广告播放。系统原理计费控制单元通过软硬件接口连接相应输入/输出组件，完成人机显示、计量计费、支付、数据加解密、控制充电设备启停、与车联网平台通信等功能。充电机内部元器件关系如上图所示。此方案是在AM335X核心板的基础上，进行外围接口的扩展。核心板器件包括CPUAM335X（可根据具体需求更换不同的型号），内存DDR3，存储NandFlash。核心板已将AM335X的所有外围功能引脚全部引出，可以扩展所有AM335X芯片支持的外围功能。AM335X可支持以下外围的接口：6路UART，2路SPI，3路I2C，2路McASP，2路CAN，2路USBOTG，2路10M/100M/1000MEMAC接口，3路SDIO（MMC、SD）接口，以及对多118个GPIO。显示触摸接口可支持24bitRGB模式，和电阻触摸屏接口。系统软件系统采用嵌入式Linux系统，内核版本3.14。GCC版本gcc-linaro-4.9-2015.02。QT版本为4.8.6。电阻式触摸屏驱动依赖库版本tslib-1.4。硬件总体硬件的总体框架如左图所示，整个系统采用核心板+底板的方式；AM335X-A1核心板由AM335x主芯片、512MBDDR3内存芯片、512MBNANDFLASH芯片以及TPS65910电源管理芯片组成软件总体需要在Linux-3.14内核下做的驱动移植工作包括：1.2路RGMII驱动2.1路McASP音频驱动3.1路USBHUB驱动4.1路LVDS和电阻触摸屏接口以及背光驱动5.1路8080并口显示和8X8行列键盘驱动6.ESAM驱动7.2路CAN总线驱动8.4路UART驱动9.1路并行总线扩4路UART芯片驱动10.I2C转IO驱动11.USB3G/4G模块驱动12.掉电检测13.SIM卡切换Linux操作系统的基本体系结构如上图所示，本系统采用的Linux版本号为3.14。GCC版本为gcc-linaro-4.9-2015.02。QT版本为4.8.6。电阻式触摸屏驱动依赖库版本tslib-1.4。Linux-3.14内核下gcc-linaro-4.9-2015.02的移植工作。Linux-3.14内核下QT4.8.6的移植工作。实现功能用户使用充电卡/手机支付/银联卡在充电桩的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。界面可以显示提示信息、用户IC卡信息、充电相关信息等内容，是充电装置提供给用户和管理员的唯一可视内容。同时用户可以根据液晶显示屏指示选择各种充电模式：包括按时计费充电、按电量充电、自动充满、按里程充电等。界面显示人机交互系统数据管理远程管理可实现用户自助刷卡扣费、用户鉴定、余额查询、计费查询等功能。也可以提供语音输出接口，实现语音交互。充电桩使用者可通过充电桩上的键盘输入充电电量或充电金额，预约充电时间(在夜间用电低谷时启动充电)可管理各项数据，保护数据的完整性、安全性。提供管理员查询、拷贝、删除等功能。同时管理员可进行系统配置，实现不同充电装置的相关设置。可与电动汽车交互系统以及国网后台系统互联，支持国网系统的应用程序。可接收远程监控主机的指令，传送相关数据信息，执行控制指令。采用“以太网+3G无线通信”双网冗余的数据传输方式，确保电站各个充电桩的安全和数据顺畅与可靠。同时在升级应用程序及系统时，可通过以太网进行远程统一升级。项目商务合作模式

直接采用主板采用现有核心板定制底板基于立萨科技的TIAM3354核心板为基础