EV HEV 充電器：3 級

方框圖

　　設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

　　插入式混合電動車 (PHEV) 和電池電動車 (BEV) 是兩項(xiàng)快速興起的技術(shù)，可使用功能強(qiáng)大的電機(jī)和高電壓電池組作為動力來源。由于電池的電量有限，PHEV 和 BEV 必須定期再充電，而這通常通過連接到電網(wǎng)來進(jìn)行。在進(jìn)行此操作時(shí)，一些通信形式（PLC、無線或 RFID）可用于管理充電活動，并幫助識別和驗(yàn)證汽車或被所有者用于計(jì)費(fèi)用途。3 級充電將在公共充電領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，以便縮短充電時(shí)間，并使用戶能夠獲益于移動充電。

　　用于這些汽車的 3 級充電系統(tǒng)包含一個(gè) AC/DC 轉(zhuǎn)換器，可從 AC 線產(chǎn)生 DC 電壓。這些輸入電源需要經(jīng)過功率因數(shù)校正 (PFC) 來提升功率因數(shù)以符合地區(qū)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。反向器的核心是實(shí)時(shí) C2000 微處理器。此控制器被編程為執(zhí)行控制環(huán)路以實(shí)現(xiàn)所有必需的電源管理功能，包括具有 PFC 的 AC/DC 和 DC/DC 以創(chuàng)建必需的電池充電配置文件。C2000 控制器包含先進(jìn)外設(shè)，例如高精度 PWM 輸出和 ADC，可讀取 ADC 并在單個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)調(diào)節(jié) PWM，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。

　　盡管 C2000 管理電源，但主機(jī)控制器將負(fù)責(zé)使用通信調(diào)制解調(diào)器和溫度傳感提供的信息來驅(qū)動顯示屏并與板載電池組直接通信。用于充電配置文件的必要信息將發(fā)送到電源控制器，而重要的充電診斷和電池狀態(tài)將發(fā)送到 3 級充電系統(tǒng)的顯示屏上。

　　為安全起見，還需要隔離處理器和電流與電壓，以及連接外界的通信總線。TI 數(shù)字隔離器具有邏輯輸入和輸出緩沖器，這些緩沖器由 TI 的二氧化硅 (SiO2) 隔離勢壘進(jìn)行隔離，可提供 4kV 隔離。當(dāng)與隔離電源配合使用時(shí)，這些器件可以阻止高電壓、隔離接地以及防止噪聲電流進(jìn)入本地接地和干擾或損害敏感的電路。高性能模擬部件還可提供重要系統(tǒng)的功能，例如 MOSFET 驅(qū)動器、傳感器反饋、芯片電源和通信收發(fā)器。

　　單個(gè)系統(tǒng)上的通信可由單個(gè)處理器處理。具有復(fù)雜顯示和在線計(jì)費(fèi)/報(bào)告的更精密的系統(tǒng)（例如 3 級充電）可能還需要一個(gè)控制器。實(shí)施低頻窄帶 PLC (LF NB PLC) 解決方案將提供最適合的帶寬、功耗和成本要求。在窄帶域（頻率高達(dá) 500kHz）運(yùn)行可確保數(shù)據(jù)完整性，同時(shí)可將系統(tǒng)成本降到最低。為此，該標(biāo)準(zhǔn)將利用現(xiàn)有電力線基礎(chǔ)設(shè)施，為在新汽車電子系統(tǒng)中集成智能監(jiān)控和控制提供了經(jīng)濟(jì)高效的方式。數(shù)據(jù)速率從 1.2kbps 到數(shù)百 kbps 不等，具體情況取決于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。TI 的 PLC 軟件通過 plcSUIte 庫提供，讓開發(fā)人員可以在一個(gè)獨(dú)特設(shè)計(jì)中支持多種調(diào)制和標(biāo)準(zhǔn)。開發(fā)人員可實(shí)施 SFSK IEC61334、PRIME 和 G3 標(biāo)準(zhǔn)，將 FlexOFDM 用于定制 OFDM 實(shí)施，還可以針對未來的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行升級。有關(guān)詳細(xì)信息，請?jiān)L問我們的 PLC 應(yīng)用頁面。此外，還可能需要無線通信和/或 RFID 作為第二個(gè)通信協(xié)議及識別與計(jì)費(fèi)的方式。