【应用】基于RL78系列低功耗16位MCU的智能电表解决方案，利于电网的低碳节能并大幅降低电池维护成本
智能电表依托A/D转换器对用户电流、电压开展实时采集，经由CPU开展分析处理，实现正反向、峰谷或者四象限电能的计算，进一步将电量等内容经由通信、显示等方式予以输出。A/D转换器在单位时间内所发出脉冲数量的多少将直接决定着电表计量的准确度，因此这个模拟前端是计量性能的关键。
该方案可应对多种智能电表的通信挑战，无论是幅员辽阔的山区农田还是密集的城镇。如果在开阔地域特别是边远山区实现智能电网，只能依赖搭载5G技术的智能电表终端。而在针对城市部署时，则必须通过数据记录器实现Sub-GHz通信或通过电力线通信(PLC)实现有线连接。
以瑞萨电子RL78系列低功耗16位MCU系列的RL78/I1B与RL78/I1C为核心的智能电表解决方案具有超低功耗，用于智能电表，有利于电网的低碳节能并可大幅降低电池维护成本。
01、安全性
首先，从安全性来看。由于常规智能电表在向通信模块传输功率测量MCU测得的电表功率数据时，智能电表需要具备符合DLMS标准的认证和加密/解密功能。本方案搭载的瑞萨RL78/I1C微控制器集成了AES硬件引擎，较软加密能够实现20倍或更高的加密解密速度提升。同时为了满足智能电表的数据运算需求，RL78/I1C微控制器的片上锁相环（PLL）可将最大工作频率从24MHz提升到32MHz，从而将算术运算能力增强30%。
2、计量性能
其次，从计量性能来看。RL78 /I1C系列微控制器集成了高精度智能电量计量功能，如24位Delta-Sigma A/D操作、AES H/W集成、高达256 KB闪存、32位MAC（Multiply和累积）功能，为RTC提供独立电源、增强电池管脚（Vbat）功能以实现断电操作以及硬件过零检测。高温度系数的内部参考电压提升了稳定性能。段式LCD驱动程序支持8-COM。凭借这些特性，也使得该系列产品不仅能够应用于低成本的静态电表之上，还能够为智能电表产品提供强大的性能支持与高度的运行稳定性。
RL78/I1C系列微控制器提供七种版本，片上存储容量包括：64KB（用于低端单相电表）、128 KB（用于高端单相电表）和256 KB（用于三相电表）；封装管脚数量包括：64管脚（满足节省空间的需求）、80管脚（用于新兴国家使用的单相电表、100管脚（旨在满足高级应用的单相电表）。
03、通信方面
除了RL78/I1C微控制器外，在通信方面，瑞萨智能单相电表解决方案中还搭载了RAA604S00和R9A06G037。RAA604S00是亚千兆赫波段无线通信解决方案，支持Wi-SUN标准，既支持与HEMS设备中必不可少的智能电表进行通信，又能与其它家庭设备通信。R9A06G037 电力线载波通信IC（PLC IC）支持G3-PLC标准和PRIME规范，并配备性能优异的通信处理软件，且具备出色的抗噪能力。凭借这些器件，瑞萨的智能电表可以实现可靠的双向通信性能。
瑞萨RA6M1 32位微控制器，该产品采用高性能Arm® Cortex®-M4内核，具有512kB闪存和256kB RAM，可满足智能电表的数据传输等通信功能。此外，方案中搭载的PS2561FL光隔离器是符合G3过零检测要求的设备的理想选择，非隔离和隔离耦合设计都需求这一特性。
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