鄭偉雄+朱慶全

摘 要：IC（集成電路）卡技術(shù)在電動車充電器中的應用，對實現(xiàn)電動車快速智能充電有著重要的意義。文章概述了IC卡技術(shù)及其工作原理、優(yōu)點，在此基礎(chǔ)上，以MAX集成電路芯片為例，設計了智能快速充電器，并對IC卡自主充電消費管理系統(tǒng)進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：IC技術(shù)；電動車；充電器

IC（集成電路）卡也稱為微芯片卡、智能卡，其攜帶便捷、使用簡單，在現(xiàn)代交通中有著廣泛的應用。近年來，隨著節(jié)能環(huán)保觀念的深入人心，具有清潔、環(huán)保、便捷等多個優(yōu)點的電動自行車得到了快速的發(fā)展，在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽迷絹碓綇V泛，日益增長的電動自行車除了正常的充電需求外，在快速補充電能方面也產(chǎn)生了新的需求，基于IC技術(shù)的快速智能充電系統(tǒng)成為領(lǐng)域內(nèi)研究的熱點。

1 IC卡技術(shù)概述

IC（Integrated Circuit）即是集成電路，為半導體元件產(chǎn)品的總稱，是一種采用一定工藝，將電路所需元件及布線互連在一起的具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)，具有體積小、重量輕、可靠性高、引出線和焊接點少等多個優(yōu)點。IC卡也即是集成電路卡，是一個嵌置有一個或多個集成電路的卡片，在實際應用中，射頻讀寫器向IC卡發(fā)送一組固定頻率的電磁波，卡內(nèi)頻率與讀寫器發(fā)射頻率相同的LC串聯(lián)諧振電路可在電磁波激勵下產(chǎn)生共振，使電容內(nèi)有電荷，電容另一端的電子泵可將電荷送到另一個電容內(nèi)存儲，積累至2V時，存儲電荷的電容作為電源為其他電路提供工作電壓，完成IC卡與讀寫器數(shù)據(jù)的交換。IC卡具有攜帶方便、可存儲處理信息、存儲量大等優(yōu)點，同時IC卡上存儲的信息需在輸入正確密碼時才能讀取、顯示，信息安全保密性較好，并具有數(shù)據(jù)處理的能力，與讀卡器交換數(shù)據(jù)時會對數(shù)據(jù)進行加密、解密處理，提高數(shù)據(jù)準確性，現(xiàn)階段，在公共交通、銀行、通訊、公共事業(yè)收費等多個行業(yè)內(nèi)有著廣泛的應用。

2 基于集成電路MAX713的12路電動車充電器系統(tǒng)

隨著電動車在人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應用，如何快速補充電能也成為領(lǐng)域內(nèi)研究的重點，MAX713是MAXIM公司生產(chǎn)的快速集成電路充電芯片，可對1～16只串聯(lián)電池快速充電，本文即以該集成電路芯片為例，探討其在電動車充電器中的應用。

2.1 MAX713功能特性

MAX713可滿足1～16節(jié)電池的充電需要，其功率控制模式有線性模式或開關(guān)模式，線性模式中在充電的同時可給電池負荷供電；在監(jiān)測到DV/DT變?yōu)樨摃r可種植快速充電模式，可根據(jù)電壓梯度、溫度或時間截止快速充電；快速充電結(jié)束后可自動沖快速充電到涓流充電，不充電時對蓄電池的漏電流小，最大僅為5mA。

2.2 系統(tǒng)設計

2.2.1 硬件設計

在系統(tǒng)硬件設計中，主要需要確定快速充電終止監(jiān)測方法、快速充電速率和電流、外接直流電源電壓值、和最壞條件下MOS功耗、集成電路芯片內(nèi)穩(wěn)壓源限流電阻值和充電基準電阻阻值。根據(jù)實際需求，快速充電電流以電池容量÷充電時間計算得出；外接直流電源電壓值至少要高于電池組最高電壓1V；最壞條件下MOS管功耗以外接電源最高電壓與最低電池電壓的差值乘以充電電流計算得出；芯片內(nèi)限流電阻以外界電源最低點電壓與芯片內(nèi)部穩(wěn)壓源電壓的差值除以5mA計算。

2.2.2 主電路設計

主電路采用移相寬調(diào)制控制電路，使用美國Unitrode公司生產(chǎn)的移相式開關(guān)專用集成芯片，控制電路如圖1所示。

UC3875的零電壓開關(guān)的延遲時間由延遲設定端子的R8和C7和R9，C8確定，分別確定OUT-A與OUT-B以及OUT-C與OUT-D的死區(qū)時間。正常情況下，開關(guān)電源應工作在額定輸出功率范圍之內(nèi)，避免電源工作超出正常輸出狀態(tài)，但由于在實際工作中難以預測，因此，將高頻電壓器輸出的電流經(jīng)電流互感器B耦合輸出，再經(jīng)D1和D2整流，C3和E1濾波及W1，R5和R6分壓后，送至UC3875的電流控制端，與比較器同相端電壓比較，輸出電壓高于2.5V時，UC3875過流保護電路起作用，電路功率輸出設定為0～240W，超出時自動斷開。

2.3 工作原理

在12路電動車充電器系統(tǒng)中，各路充電電壓電流的監(jiān)測、充放電的自動切換和顯示等智能控制均由單片機實現(xiàn)，其工作原理如下圖2所示，在系統(tǒng)工作中，電池充電電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器后，由單片機控制繼電器進行充放電切換，和按鍵、數(shù)字等面板的顯示。

圖2 單片機控制電路原理圖

單片機的I/O口是系統(tǒng)設計中的重點，在選擇智能顯示器驅(qū)動芯片時，應以減少對I/O口資源的占有量為原則，考慮技術(shù)、質(zhì)量、系統(tǒng)日后的升級、生產(chǎn)成本等因素，選擇最為合適的芯片。

2.4 工作流程

在系統(tǒng)運行中，消費者刷IC卡后，系統(tǒng)初始化，對12路電壓、電流值進行巡查，并分別存入相應的內(nèi)存單元；按下路號鍵，路號加一，顯示該路的電壓值；按下電壓電流切換按鍵時可顯示該路的電流值，消費者可選擇一路有電，進行充電。對于使用鎳鎘電池的電動車，由于鎳鎘電池具有“記憶效應”，在充電前，若沒有將電池內(nèi)的電量放盡，可引起電池容量降低，因此充電前應對電池進行放電，在本系統(tǒng)中，系統(tǒng)對12路電壓、電流值進行巡查后按下放電按鍵，繼電器動作切換至放電狀態(tài)。各路電壓比較器輸出后，繼電器動作可切換回充電狀態(tài)，進行充電。IC卡讀寫程序部分如下：

uint DuKaShiJin=0； //讀卡時間超時計數(shù)器MS級

uchar KaBiaoZhi； //卡標致位，KaBiaoZhi=1為有效卡，KaBiaoZhi=0時為無效卡

uchar YongHuZhengHao[8]；//用戶賬號

//uchar MiYue[]={0x00，0X11，0X22，0X33，0X44，0X55}；//卡對應扇區(qū)密碼

uchar MiYue[]={0xff，0Xff，0Xff，0Xff，0Xff，0Xff}；//卡對應扇區(qū)密碼

xdata uchar pmnt1[101]；

uchar ruin1=0，cpuin1=0；

static xdata uchar qXuLieHao[4]；

xdata uchar ShuZiBiao[]="0123456789"； //數(shù)字表

typedef union JSDATA

{

uchar JiShouHC[11]；

}JSDATA；

const uchar kst[]={1，2，3，4，5，6，7，8，9}；

void USART1_TXD_SODATA（uchar *pt，uint len）

{

uint i；

EA=0； //關(guān)總中斷

for（i=0；i

{

SBUF=*（pt+i）；

while（！TI）；

TI=0；

}

EA=1； //開總中斷

}

/**************復位讀卡模塊*******************/

void MoKuaiReset（void）

{

xdata uchar MLing[]={0x02，0x00，0x01，0x2D，0x2C}；

USART1_TXD_SODATA（MLing，5）；

}

/****************尋所有卡*********************/

void XunKa（void）

{

xdata uchar MLing[]={0x02，0x00，0x02，0x31，0x52，0x61}；

EA=0；

USART1_TXD_SODATA（MLing，6）；

EA=1；

}

3 IC卡自助充電消費管理系統(tǒng)

3.1 需求分析

從電動汽車的自動快速充電方案來看，目前國內(nèi)用于實現(xiàn)快速充電結(jié)算的方式主要有投幣、插卡和插卡三種，投幣式充電不僅需要定期回收硬幣，增加人工成本，同時自動充電機無人值守，安全性較差；由于充電需要一定的時間，用戶可能不在充電機附近，采用插卡式充電可增加不安全感；刷卡式充電只需將IC卡在感應區(qū)刷一下即可充電，操作簡單方便、安全性高，可為消費者提供極大的便捷。基于此，在電動自行車自動快速充電中，選擇使用刷卡式充電。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在IC卡自主充電消費管理系統(tǒng)中，主要包括控制主機、IC卡、讀寫機、收費機、打印機、網(wǎng)卡、消費管理軟件等，其中收費機為系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的設備，主要用于感應接受IC卡發(fā)送的數(shù)字信號。在使用過程中，IC卡在收費機感應區(qū)刷卡后，IC卡芯片中的基本信息可存儲到收費機中，并通過與計算機的連接，將卡號、消費金額等信息傳送到計算機匯總進行儲存，通過計算機實現(xiàn)對IC卡用戶消費、充值等的管理。在選擇硬件及設計硬件系統(tǒng)時，須在保證充電機整體性能穩(wěn)定的前提下，考慮到簡單性和成本。

在系統(tǒng)中硬件實現(xiàn)的關(guān)鍵為IC卡技術(shù)，IC卡均有發(fā)卡中心發(fā)行，具有可充值的功能。IC卡的核心是集成電路芯片，其關(guān)鍵技術(shù)有電擦除式可編程只讀存儲器技術(shù)（EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、射頻識別技術(shù)（RFID，Radio Frequency Identification）、加密技術(shù)及ISO標準化技術(shù)等，EEPROM技術(shù)是IC卡技術(shù)的核心，該技術(shù)使晶體管密度增大，改善了性能，增加了容量，達到在同樣面積上存儲更大數(shù)據(jù)量的目的；RFID技術(shù)是一種利用電磁波進行信號傳輸?shù)淖R別方法，被識別的物體本身應具有電磁波的接收和發(fā)送裝置，射頻識別IC卡是一種使用電磁波和非觸點來與終端通信的 IC卡，使用此卡時，不需要把卡片插入到特定讀寫器插槽之中，只需要將卡片主動靠近讀卡器讀卡區(qū)內(nèi)，讀取卡上信息后即可完成交易；IC卡中的CPU卡采用特殊的加密技術(shù)，不僅可以驗證信息的正確性，同時還能檢查通信雙方身份的合法性，從而保證信息傳送的安全性；IC卡接口電路是IC卡與IFD內(nèi)的CPU進行通信的唯一通道，其產(chǎn)生的電信號必須滿足嚴格的時序要求，以保證通信和數(shù)據(jù)交換的安全與可靠。

3.3 功能模塊設置

管理系統(tǒng)主要包括磁卡信息管理、充電機信息管理、管理身份驗證、信息查詢、磁卡消費管理和幫助信息等幾個功能模塊，用于實現(xiàn)基本信息管理、信息安全保護、歷史數(shù)據(jù)查詢、計量收費及打印數(shù)據(jù)、系統(tǒng)對時等功能，結(jié)構(gòu)如下圖3。

圖3 IC卡自助充電消費管理系統(tǒng)功能模塊

系統(tǒng)磁卡信息管理模塊和充電機信息管理模塊主要用于對基本信息的管理，包括磁卡編號、磁卡用戶基本信息、充電機基本信息等；管理身份驗證是對充電機管理進行權(quán)限限制，不同的管理人員有不同的權(quán)限，以保證數(shù)據(jù)安全性；用戶可通過信息查詢模塊對充電時間、地點、充電量等歷史重現(xiàn)數(shù)據(jù)進行查詢；充電機同時配備有嵌入式打印機，用戶消費后通過選擇打印選項，將本次消費記錄打印下來；計量收費模塊主要對本次充電消費進行計費，按照國家費率電價規(guī)定，計算出總費用，同時將消費者本次消費的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺數(shù)據(jù)庫中進行保存?zhèn)浞荨?/p>

3.4 軟件設計與實現(xiàn)

主程序設計部分如下：

/*

#include"EC0608RT.H"

Void begin（void）

{

If（LD_X0）}{RST_Y7；RST_Y4；MW[0]=0；MW[3]=0；}//請插卡

else

{

SET_Y7；

MW[3]=I2C（）；

If（MW[3]&0×8000）

{

RST_Y4；

MW[0]=1；//無效卡

}

else

{

If（MW[3]=0）

{

RST_Y4

MW[0]=2；//金額不足

}

else

{

SET_Y4；

MW[0]=3；//供電中

}

}

}

MW[4]=MADC[0]；

MW[5]=MADC[1]；

Return；

在系統(tǒng)運行中，消費者根據(jù)系統(tǒng)提示，將IC卡插入，系統(tǒng)界面現(xiàn)實余額信息及消費信息，若系統(tǒng)檢測出插入的IC為無效卡或金額不足，則報警提示，若IC卡為有效卡且金額充足，則供電，消費者可進行充電。若充電過程中停電，恢復送電后，系統(tǒng)按照消費者設定時間，繼續(xù)充電。

4 結(jié)束語

隨著計算機及電子技術(shù)的發(fā)展，IC卡消費逐漸成為自助消費的主流趨勢，利用IC卡消費不僅能減少人工耗損，還能滿足人們自理消費的心理。運用IC技術(shù)的12路電動車充電器系統(tǒng)可方便地實現(xiàn)電動車的智能快速充電，操作簡單，對促進電動車行業(yè)進一步發(fā)展有重要意義。

參考文獻

[1]白琳，劉金霞.電動汽車IC自助能源補充系統(tǒng)設計與研究[J].自動化技術(shù)與應用，2008，27（4）：108-110.

[2]Steve Knoth.電源通路管理集成電路的優(yōu)點[J].今日電子，2007，（10）：34-37.

[3]張銘紅，張宇，楊建寧等.電動汽車流動供電站電源管理系統(tǒng)的設計[J].電源技術(shù)，2009，33（9）：810-812.

xdata uchar pmnt1[101]；

uchar ruin1=0，cpuin1=0；

static xdata uchar qXuLieHao[4]；

xdata uchar ShuZiBiao[]="0123456789"； //數(shù)字表

typedef union JSDATA

{

uchar JiShouHC[11]；

}JSDATA；

const uchar kst[]={1，2，3，4，5，6，7，8，9}；

void USART1_TXD_SODATA（uchar *pt，uint len）

{

uint i；

EA=0； //關(guān)總中斷

for（i=0；i

{

SBUF=*（pt+i）；

while（！TI）；

TI=0；

}

EA=1； //開總中斷

}

/**************復位讀卡模塊*******************/

void MoKuaiReset（void）

{

xdata uchar MLing[]={0x02，0x00，0x01，0x2D，0x2C}；

USART1_TXD_SODATA（MLing，5）；

}

/****************尋所有卡*********************/

void XunKa（void）

{

xdata uchar MLing[]={0x02，0x00，0x02，0x31，0x52，0x61}；

EA=0；

USART1_TXD_SODATA（MLing，6）；

EA=1；

}

3 IC卡自助充電消費管理系統(tǒng)

3.1 需求分析

從電動汽車的自動快速充電方案來看，目前國內(nèi)用于實現(xiàn)快速充電結(jié)算的方式主要有投幣、插卡和插卡三種，投幣式充電不僅需要定期回收硬幣，增加人工成本，同時自動充電機無人值守，安全性較差；由于充電需要一定的時間，用戶可能不在充電機附近，采用插卡式充電可增加不安全感；刷卡式充電只需將IC卡在感應區(qū)刷一下即可充電，操作簡單方便、安全性高，可為消費者提供極大的便捷。基于此，在電動自行車自動快速充電中，選擇使用刷卡式充電。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在IC卡自主充電消費管理系統(tǒng)中，主要包括控制主機、IC卡、讀寫機、收費機、打印機、網(wǎng)卡、消費管理軟件等，其中收費機為系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的設備，主要用于感應接受IC卡發(fā)送的數(shù)字信號。在使用過程中，IC卡在收費機感應區(qū)刷卡后，IC卡芯片中的基本信息可存儲到收費機中，并通過與計算機的連接，將卡號、消費金額等信息傳送到計算機匯總進行儲存，通過計算機實現(xiàn)對IC卡用戶消費、充值等的管理。在選擇硬件及設計硬件系統(tǒng)時，須在保證充電機整體性能穩(wěn)定的前提下，考慮到簡單性和成本。

在系統(tǒng)中硬件實現(xiàn)的關(guān)鍵為IC卡技術(shù)，IC卡均有發(fā)卡中心發(fā)行，具有可充值的功能。IC卡的核心是集成電路芯片，其關(guān)鍵技術(shù)有電擦除式可編程只讀存儲器技術(shù)（EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、射頻識別技術(shù)（RFID，Radio Frequency Identification）、加密技術(shù)及ISO標準化技術(shù)等，EEPROM技術(shù)是IC卡技術(shù)的核心，該技術(shù)使晶體管密度增大，改善了性能，增加了容量，達到在同樣面積上存儲更大數(shù)據(jù)量的目的；RFID技術(shù)是一種利用電磁波進行信號傳輸?shù)淖R別方法，被識別的物體本身應具有電磁波的接收和發(fā)送裝置，射頻識別IC卡是一種使用電磁波和非觸點來與終端通信的 IC卡，使用此卡時，不需要把卡片插入到特定讀寫器插槽之中，只需要將卡片主動靠近讀卡器讀卡區(qū)內(nèi)，讀取卡上信息后即可完成交易；IC卡中的CPU卡采用特殊的加密技術(shù)，不僅可以驗證信息的正確性，同時還能檢查通信雙方身份的合法性，從而保證信息傳送的安全性；IC卡接口電路是IC卡與IFD內(nèi)的CPU進行通信的唯一通道，其產(chǎn)生的電信號必須滿足嚴格的時序要求，以保證通信和數(shù)據(jù)交換的安全與可靠。

3.3 功能模塊設置

管理系統(tǒng)主要包括磁卡信息管理、充電機信息管理、管理身份驗證、信息查詢、磁卡消費管理和幫助信息等幾個功能模塊，用于實現(xiàn)基本信息管理、信息安全保護、歷史數(shù)據(jù)查詢、計量收費及打印數(shù)據(jù)、系統(tǒng)對時等功能，結(jié)構(gòu)如下圖3。

圖3 IC卡自助充電消費管理系統(tǒng)功能模塊

系統(tǒng)磁卡信息管理模塊和充電機信息管理模塊主要用于對基本信息的管理，包括磁卡編號、磁卡用戶基本信息、充電機基本信息等；管理身份驗證是對充電機管理進行權(quán)限限制，不同的管理人員有不同的權(quán)限，以保證數(shù)據(jù)安全性；用戶可通過信息查詢模塊對充電時間、地點、充電量等歷史重現(xiàn)數(shù)據(jù)進行查詢；充電機同時配備有嵌入式打印機，用戶消費后通過選擇打印選項，將本次消費記錄打印下來；計量收費模塊主要對本次充電消費進行計費，按照國家費率電價規(guī)定，計算出總費用，同時將消費者本次消費的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺數(shù)據(jù)庫中進行保存?zhèn)浞荨?/p>

3.4 軟件設計與實現(xiàn)

主程序設計部分如下：

/*

#include"EC0608RT.H"

Void begin（void）

{

If（LD_X0）}{RST_Y7；RST_Y4；MW[0]=0；MW[3]=0；}//請插卡

else

{

SET_Y7；

MW[3]=I2C（）；

If（MW[3]&0×8000）

{

RST_Y4；

MW[0]=1；//無效卡

}

else

{

If（MW[3]=0）

{

RST_Y4

MW[0]=2；//金額不足

}

else

{

SET_Y4；

MW[0]=3；//供電中

}

}

}

MW[4]=MADC[0]；

MW[5]=MADC[1]；

Return；

在系統(tǒng)運行中，消費者根據(jù)系統(tǒng)提示，將IC卡插入，系統(tǒng)界面現(xiàn)實余額信息及消費信息，若系統(tǒng)檢測出插入的IC為無效卡或金額不足，則報警提示，若IC卡為有效卡且金額充足，則供電，消費者可進行充電。若充電過程中停電，恢復送電后，系統(tǒng)按照消費者設定時間，繼續(xù)充電。

4 結(jié)束語

隨著計算機及電子技術(shù)的發(fā)展，IC卡消費逐漸成為自助消費的主流趨勢，利用IC卡消費不僅能減少人工耗損，還能滿足人們自理消費的心理。運用IC技術(shù)的12路電動車充電器系統(tǒng)可方便地實現(xiàn)電動車的智能快速充電，操作簡單，對促進電動車行業(yè)進一步發(fā)展有重要意義。

參考文獻

[1]白琳，劉金霞.電動汽車IC自助能源補充系統(tǒng)設計與研究[J].自動化技術(shù)與應用，2008，27（4）：108-110.

[2]Steve Knoth.電源通路管理集成電路的優(yōu)點[J].今日電子，2007，（10）：34-37.

[3]張銘紅，張宇，楊建寧等.電動汽車流動供電站電源管理系統(tǒng)的設計[J].電源技術(shù)，2009，33（9）：810-812.

xdata uchar pmnt1[101]；

uchar ruin1=0，cpuin1=0；

static xdata uchar qXuLieHao[4]；

xdata uchar ShuZiBiao[]="0123456789"； //數(shù)字表

typedef union JSDATA

{

uchar JiShouHC[11]；

}JSDATA；

const uchar kst[]={1，2，3，4，5，6，7，8，9}；

void USART1_TXD_SODATA（uchar *pt，uint len）

{

uint i；

EA=0； //關(guān)總中斷

for（i=0；i

{

SBUF=*（pt+i）；

while（！TI）；

TI=0；

}

EA=1； //開總中斷

}

/**************復位讀卡模塊*******************/

void MoKuaiReset（void）

{

xdata uchar MLing[]={0x02，0x00，0x01，0x2D，0x2C}；

USART1_TXD_SODATA（MLing，5）；

}

/****************尋所有卡*********************/

void XunKa（void）

{

xdata uchar MLing[]={0x02，0x00，0x02，0x31，0x52，0x61}；

EA=0；

USART1_TXD_SODATA（MLing，6）；

EA=1；

}

3 IC卡自助充電消費管理系統(tǒng)

3.1 需求分析

從電動汽車的自動快速充電方案來看，目前國內(nèi)用于實現(xiàn)快速充電結(jié)算的方式主要有投幣、插卡和插卡三種，投幣式充電不僅需要定期回收硬幣，增加人工成本，同時自動充電機無人值守，安全性較差；由于充電需要一定的時間，用戶可能不在充電機附近，采用插卡式充電可增加不安全感；刷卡式充電只需將IC卡在感應區(qū)刷一下即可充電，操作簡單方便、安全性高，可為消費者提供極大的便捷?；诖耍陔妱幼孕熊囎詣涌焖俪潆娭?，選擇使用刷卡式充電。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在IC卡自主充電消費管理系統(tǒng)中，主要包括控制主機、IC卡、讀寫機、收費機、打印機、網(wǎng)卡、消費管理軟件等，其中收費機為系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的設備，主要用于感應接受IC卡發(fā)送的數(shù)字信號。在使用過程中，IC卡在收費機感應區(qū)刷卡后，IC卡芯片中的基本信息可存儲到收費機中，并通過與計算機的連接，將卡號、消費金額等信息傳送到計算機匯總進行儲存，通過計算機實現(xiàn)對IC卡用戶消費、充值等的管理。在選擇硬件及設計硬件系統(tǒng)時，須在保證充電機整體性能穩(wěn)定的前提下，考慮到簡單性和成本。

在系統(tǒng)中硬件實現(xiàn)的關(guān)鍵為IC卡技術(shù)，IC卡均有發(fā)卡中心發(fā)行，具有可充值的功能。IC卡的核心是集成電路芯片，其關(guān)鍵技術(shù)有電擦除式可編程只讀存儲器技術(shù)（EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、射頻識別技術(shù)（RFID，Radio Frequency Identification）、加密技術(shù)及ISO標準化技術(shù)等，EEPROM技術(shù)是IC卡技術(shù)的核心，該技術(shù)使晶體管密度增大，改善了性能，增加了容量，達到在同樣面積上存儲更大數(shù)據(jù)量的目的；RFID技術(shù)是一種利用電磁波進行信號傳輸?shù)淖R別方法，被識別的物體本身應具有電磁波的接收和發(fā)送裝置，射頻識別IC卡是一種使用電磁波和非觸點來與終端通信的 IC卡，使用此卡時，不需要把卡片插入到特定讀寫器插槽之中，只需要將卡片主動靠近讀卡器讀卡區(qū)內(nèi)，讀取卡上信息后即可完成交易；IC卡中的CPU卡采用特殊的加密技術(shù)，不僅可以驗證信息的正確性，同時還能檢查通信雙方身份的合法性，從而保證信息傳送的安全性；IC卡接口電路是IC卡與IFD內(nèi)的CPU進行通信的唯一通道，其產(chǎn)生的電信號必須滿足嚴格的時序要求，以保證通信和數(shù)據(jù)交換的安全與可靠。

3.3 功能模塊設置

管理系統(tǒng)主要包括磁卡信息管理、充電機信息管理、管理身份驗證、信息查詢、磁卡消費管理和幫助信息等幾個功能模塊，用于實現(xiàn)基本信息管理、信息安全保護、歷史數(shù)據(jù)查詢、計量收費及打印數(shù)據(jù)、系統(tǒng)對時等功能，結(jié)構(gòu)如下圖3。

圖3 IC卡自助充電消費管理系統(tǒng)功能模塊

系統(tǒng)磁卡信息管理模塊和充電機信息管理模塊主要用于對基本信息的管理，包括磁卡編號、磁卡用戶基本信息、充電機基本信息等；管理身份驗證是對充電機管理進行權(quán)限限制，不同的管理人員有不同的權(quán)限，以保證數(shù)據(jù)安全性；用戶可通過信息查詢模塊對充電時間、地點、充電量等歷史重現(xiàn)數(shù)據(jù)進行查詢；充電機同時配備有嵌入式打印機，用戶消費后通過選擇打印選項，將本次消費記錄打印下來；計量收費模塊主要對本次充電消費進行計費，按照國家費率電價規(guī)定，計算出總費用，同時將消費者本次消費的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺數(shù)據(jù)庫中進行保存?zhèn)浞荨?/p>

3.4 軟件設計與實現(xiàn)

主程序設計部分如下：

/*

#include"EC0608RT.H"

Void begin（void）

{

If（LD_X0）}{RST_Y7；RST_Y4；MW[0]=0；MW[3]=0；}//請插卡

else

{

SET_Y7；

MW[3]=I2C（）；

If（MW[3]&0×8000）

{

RST_Y4；

MW[0]=1；//無效卡

}

else

{

If（MW[3]=0）

{

RST_Y4

MW[0]=2；//金額不足

}

else

{

SET_Y4；

MW[0]=3；//供電中

}

}

}

MW[4]=MADC[0]；

MW[5]=MADC[1]；

Return；

在系統(tǒng)運行中，消費者根據(jù)系統(tǒng)提示，將IC卡插入，系統(tǒng)界面現(xiàn)實余額信息及消費信息，若系統(tǒng)檢測出插入的IC為無效卡或金額不足，則報警提示，若IC卡為有效卡且金額充足，則供電，消費者可進行充電。若充電過程中停電，恢復送電后，系統(tǒng)按照消費者設定時間，繼續(xù)充電。

4 結(jié)束語

隨著計算機及電子技術(shù)的發(fā)展，IC卡消費逐漸成為自助消費的主流趨勢，利用IC卡消費不僅能減少人工耗損，還能滿足人們自理消費的心理。運用IC技術(shù)的12路電動車充電器系統(tǒng)可方便地實現(xiàn)電動車的智能快速充電，操作簡單，對促進電動車行業(yè)進一步發(fā)展有重要意義。

參考文獻

[1]白琳，劉金霞.電動汽車IC自助能源補充系統(tǒng)設計與研究[J].自動化技術(shù)與應用，2008，27（4）：108-110.

[2]Steve Knoth.電源通路管理集成電路的優(yōu)點[J].今日電子，2007，（10）：34-37.

[3]張銘紅，張宇，楊建寧等.電動汽車流動供電站電源管理系統(tǒng)的設計[J].電源技術(shù)，2009，33（9）：810-812.