EV HEV 充電器：3 級

方框圖

　　設計注意事項

　　插入式混合電動車 (PHEV) 和電池電動車 (BEV) 是兩項快速興起的技術，可使用功能強大的電機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)來進行。在進行此操作時，一些通信形式（PLC、無線或 RFID）可用于管理充電活動，并幫助識別和驗證汽車或被所有者用于計費用途。3 級充電將在公共充電領域發(fā)揮重要作用，以便縮短充電時間，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 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)標準。反向器的核心是實時 C2000 微處理器。此控制器被編程為執(zhí)行控制環(huán)路以實現(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 控制器包含先進外設，例如高精度 PWM 輸出和 ADC，可讀取 ADC 并在單個時鐘周期內(nèi)調(diào)節(jié) PWM，從而實現(xiàn)實時控制。

　　盡管 C2000 管理電源，但主機控制器將負責使用通信調(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) 隔離勢壘進行隔離，可提供 4kV 隔離。當與隔離電源配合使用時，這些器件可以阻止高電壓、隔離接地以及防止噪聲電流進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。

　　單個系統(tǒng)上的通信可由單個處理器處理。具有復雜顯示和在線計費/報告的更精密的系統(tǒng)（例如 3 級充電）可能還需要一個控制器。實施低頻窄帶 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 500kHz）運行可確保數(shù)據(jù)完整性，同時可將系統(tǒng)成本降到最低。為此，該標準將利用現(xiàn)有電力線基礎設施，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)有標準。TI 的 PLC 軟件通過 plcSUIte 庫提供，讓開發(fā)人員可以在一個獨特設計中支持多種調(diào)制和標準。開發(fā)人員可實施 SFSK IEC61334、PRIME 和 G3 標準，將 FlexOFDM 用于定制 OFDM 實施，還可以針對未來的標準進行升級。有關詳細信息，請訪問我們的 PLC 應用頁面。此外，還可能需要無線通信和/或 RFID 作為第二個通信協(xié)議及識別與計費的方式。