[發明專利]一種用于充電樁的雙處理器計費控制系統及方法

在審

• 申請號: 201810804590.1
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108846958A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 劉湛;李駒光;唐東明
• 申請（專利權）人: 成都中嵌自動化工程有限公司
• 主分類號: G07F15/00
• 分類號: G07F15/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李英

本發明公開了一種用于充電樁的雙處理器計費控制系統，包括處理器一和處理器二，所述處理器一和處理器二電性連接，還包括與所述處理器一分別連接的無線傳輸模塊、顯示模塊、讀卡器、智能電表、擴展模塊和充電模塊，還包括與所述處理器二分別連接的ESAM模塊、擴展CAN接口和擴展I/O接口。本發明解決了現有技術存在的使用一塊處理器同時實現充電設備控制和計費單元控制的方案存在明顯不足的問題，提供一種用于充電樁的雙處理器計費控制系統，其應用時一塊處理器實現對充電設備的控制；另一塊處理器實現計費控制單元的功能，特別是針對ESAM模塊有利于精確控制，保證加解密的成功率，從而提升整個充電樁的使用效率和使用壽命。

技術領域

本發明涉及電動汽車充電領域，具體涉及一種用于充電樁的雙處理器計費控制系統及方法。

背景技術

當前的充電樁產品遵循國家電網《電動汽車非車載整車直流充電機通用技術規范》，充電樁主要分兩大塊：充電設備控制器和計費控制單元。充電設備控制器負責電壓電流轉換，和各類保護措施，提供給電動汽車電力能源，是充電樁的核心部分。計費控制單元則負責計費收費，以及其他的一些擴展功能，比如LCD顯示、多路RS232/RS485串口通信、3G/4G網絡連接等，計費控制單元也是充電樁中極其重要的部分。雖然充電設備控制器和計費控制單元是兩個相對獨立的模塊，但當前的解決方案中，通常的做法都是通過一塊高性能的ARM微處理器既實現對充電設備控制器的控制，也實現對計費單元的控制。但充電樁的計費控制單元具有一定的特殊性，其必須滿足國家電網對計費數據的安全需求，所以計費控制單元都必須支持樁內ESAM(Embedded Secure Access Module，嵌入式安全控制模塊)，該模塊在硬件上集成有國密算法SM1單元、硬件隨機數發生器、電壓和頻率檢測等多種安全性保護機制，充電樁里所有需要和國家電網后臺服務器進行交互的數據都必須經過ESAM模塊進行加解密。ESAM模塊在工作電壓、時序、讀寫邏輯上要求非常精確，但目前使用一塊ARM微處理器同時實現充電設備控制和計費單元控制的方案存在明顯的不足：即對ESAM模塊的操作上經常發生加解密失敗的情況，失敗會導致當前的充電操作無法正常計費，從而影響整個充電樁的正常使用。

發明內容

本發明解決了現有技術存在的使用一塊處理器同時實現充電設備控制和計費單元控制的方案存在明顯的不足：即對ESAM模塊的操作上經常發生加解密失敗的情況，從而導致當前的充電操作無法正常計費，進而影響整個充電樁的正常使用的問題，提供一種用于充電樁的雙處理器計費控制系統及方法，其應用時一塊處理器實現對充電設備的控制；另一塊處理器實現計費控制單元的功能，特別是針對ESAM模塊有利于精確控制，保證加解密的成功率，從而提升整個充電樁的使用效率和使用壽命。

本發明通過下述技術方案實現：

一種用于充電樁的雙處理器計費控制系統，包括處理器一和處理器二，所述處理器一和處理器二電性連接，還包括與所述處理器一分別連接的無線傳輸模塊、顯示模塊、讀卡器、智能電表、擴展模塊和充電模塊，還包括與所述處理器二分別連接的ESAM模塊、擴展CAN接口和擴展I/O接口，所述充電模塊包括與所述處理器一連接的充電設備控制器，所述充電模塊還包括與所述充電設備控制器分別連接的交直流轉換模塊、電氣控制模塊、車輛交互模塊和I/O控制模塊。

現有的方案中由處理器一直接通過模擬IO腳的方式操作ESAM模塊、或者由處理器一連接ESAM讀寫芯片來控制ESAM模塊的工作，數據的交互發生在處理器一和ESAM模塊之間。

本發明利用了處理器二IO引腳的精確控制功能，獨立提供給ESAM模塊所需要的I/O、RST、CLK的連接。需要加密的數據由原先的處理器一通過RS232串口傳輸給處理器二，該數據經過ESAM模塊加密后再通過RS232串口回傳給處理器一，繼而通過3G/4G通信模塊傳輸到國網后臺服務器；從國網后臺服務器傳輸過來的數據需要進行解密操作，該需要解密的數據由處理器一通過RS232串口傳輸給處理器二，該數據經過ESAM模塊解密后再通過RS232串口回傳給處理器一，繼而完成充電設備的具體功能操作。