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根据CAN总线的电动车电源规划

随着汽车电子技术的不断发展,CAN总线的运用也更加广泛和便捷,特别是应用在电动车上。今天成都盘沣科技有限公司的小编将为大家介绍基于CAN总线

跟着轿车电子技术的不断发展,CAN总线的运用也愈加广泛和快捷,特别是运用在电动车上。今日成都盘沣科技有限公司的小编将为我们介绍依据CAN总线电动车电源规划。

本文介绍的电动车用三相逆变电源归于车载辅佐逆变电源。称为“辅佐电源”是因为它的负载为电动车上的一些辅佐沟通电机,如轿车转向助力油泵、刹车气泵、冷却水循环中的水泵以及空调体系中的压缩机等。对该三相逆变电源的作业要求是:正常运转状况时独立保持辅佐电机的安稳运转,可以依据上位机的指令恰当调整作业状况;在负载产生毛病(如电机短路)时敏捷联系输出、安全关机,一起可以经过CAN总线向上位机和其它节点陈述自身毛病,引发车辆各体系的相关操作(例如:坐落外表台上的人机界面显现体系将当即显现正告信息,陈述车辆毛病部位,并提示驾驶员减速;而整车能量办理体系则宣布指令封闭辅佐逆变电源的输入,并将接收到的错误代码和当时运转参数进行保存,便于修理人员进行毛病诊断。

由此看出,尽管挑选一个通用变频器进行改装可以完结车用三相逆变电源的基本功用,可是要做成支撑CAN总线各种功用的智能化节点有必要从底层进行开发,直接挑选支撑CAN总线接口的操控芯片,在操控程序中集成CAN通讯功用,习惯整车通讯的要求。

德国Bosch公司为了处理现代车辆中很多的操控和数据交流问题,开宣布一种CAN(Controller Area Network)现场总线通讯结构,广泛运用在惯例燃油轿车上,如BENZ、BMW、PORSCHE.一起,CAN总线也被认为是电动车最佳通讯结构,我国“863方案”关于电动轿车的阐明中现已明确提出,新申报的电动车开发项目有必要选用CAN总线通讯形式。

CAN总线结构是一种有用支撑散布式操控或实时操控的串行通讯网络。图1为一个典型的电动轿车CAN总线结构示意图,包含整车动力部分的主电机操控器、电池组办理体系、人机界面显现体系等多个设备,这些子体系之间经过CAN进行数据通讯和指令传输。每个节点设备都可以在脱离CAN总线的状况下独立完结自身体系的运转,然后满意车辆运转安全性的需求。一起,CAN总线也不会因为某个设备的脱离而呈现体系结构溃散的现象。

电动车因为储能设备容量有限,在运转过程中对电能流向办理非常严厉。准确的电能办理可以延伸车辆运转路程,削减电池充电频率,然后节省运转本钱。车载能量办理体系需求随时监控电池电压、电机输出功率以及其它设备的用电状况。一起,电动车电子操控体系的动态信息有必要具有实时性,各子体系需求将车辆的公共数据实时同享,如电机转速、车轮转化、油门踏板方位等。但不同操控单元的操控周期不同,数据转化速度、各操控指令优先级也不同,因而需求一种具有优先权竞赛形式的数据交流网络,而且自身具有极高的通讯速率。此外,作为一种载人交通工具,电动轿车有必要具有极高的运转安稳性,整车通讯体系有必要具有很强的容错才能和快速处理才能。

1逆变电源体系硬件构成

电动车用辅佐三相逆变电源从结构上可以分为三个部分:(1)DC/DC多路电源——主动习惯直流输入端的大规模电压起浮,为体系的其它电路供给互相阻隔且电压安稳的低压电源;(2)主操控板——检测各路输出的电压、电流,依据运转状况智能调整逆变电路的输出,经过CAN总线参加整车数据通讯;(3)主功率逆变电路——由高度集成的三相逆变模块IPM组成,完结主电路的逆变功用。

DC/DC多路电源选用开关电源的规范规划,合作具有不同变的多抽头高频变压器,对外输出5V、12V、20V等多路阻隔直流电。一起考虑到电动车电池组电压的动摇规模相对较大(充溢时为400V,运用过程中或许降低到280V),在规划中挑选了恰当的电路结构,获得较好的输入电压习惯才能。

操控板是整个体系的中心,选用P8xC592单片机体系中无片内ROM的P80C592、脉宽调制专用芯片SA8282、CAN总线收发器82C250以及主电路电压、电流数据收集模块等。

操控板经过SA8282专用芯片向三相逆变模块IPM供给6路PWM信号。SA8282芯片由MITEL公司开产出产,其特色是操控简略、频率精度高、运转可靠性高,它支撑规范8位MOTEL复用数据总线,可以便利地和单片机交流数据。单片机只需对芯片内部的5个数据寄存器赋值,就可以完结对 PWM波形输出的初始化和实时操控。SA8282芯片为规范28脚双列直插式封装,管脚RPHT、RPHB、YPHT、YPHB、BPHT、BPHB输出三相可独立操控的TTL驱动信号,可对应驱动三相逆变桥上的六路IGBT.

将SA8282专用芯片与IPM衔接后,P80C592只需求在启动时对其进行初始化,三相输出到达预订值后,SA8282即可以独立驱动 IPM模块。只要在调整PWM输出时,P80C592才需求对SA8282进行操控。一起,SA8282芯片的SET TRIP管脚可以呼应IPM宣布的毛病信号,敏捷关断一切PWM波形输出,对逆变电路进行快速维护,并经过TRIP状况输出办理告诉P80C592单片机,保证体系安全。

散布于主电路直流输入端和三相输出端的数据收集模块可对各路电压、电流进行收集,经P80C592进行A/D改换后保存到数据存储器中,便于CPU判别体系输入/输出是否正常,并进行相应操作。

CAN总线收发器82C250是CAN操控器和物理总线间的接口,开始为轿车高速通讯规划,具许多针对车辆运用规划的结构。其特色包含:有用减小轿车环境瞬间搅扰对信号的影响,具有维护总线才能;防护电池与地之间产生短路;支撑低电流待机方法等,因而非常合适电动车辅佐逆变电源的需求。将 82C250与P80C592的CAN接口输入、输出端相连,便构成了辅佐逆变电源对外通讯的接口。

2P8xC592芯片介绍

在电动车用辅佐逆变电源的规划中,操控电路不只要支撑CAN总线通讯,还要对负载电压、电流等模拟量进行检测,进行各种逻辑判别,并驱动其它芯片完结三相逆变功用。因而简略挑选一个独自的CAN操控器是不行的,最便利的挑选是运用带有在片CAN功用的操控器。

P8xC592是由PHILIPS公司开产出产的8位微处理器,首要包含:

?一个80C51中央处理单元(CPU)

?两路分辨率为8位的脉冲宽度调制输出

?两个规范的16位守时/计数器

?具有两级优先权的15个中止源

?包含四个捕获和三个比较寄存器的16位守时器/计数器

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