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混合动力轿车电池充电器解决方案

德州仪器(TI)公司的Level3电动混合动力汽车电池充电器采用数字功率控制器、通信器件、高性能驱动器以及接口器件。Level3充电器包括从A

德州仪器(TI)公司的Level 3电动/混合动力轿车电池充电器选用数字功率操控器、通讯器材、高功用驱动器以及接口器材。Level 3充电器包含从AC发生DC电压的带PFC的AC/DC转换器,DC/DC转换器,其中心器材是实时C2000系列MCU。

刺进式混合电动车(PHEV)和电池电动车(BEV)是两种正在日益鼓起的技能,它们选用强壮的电机和高压电池组作为动力和能量源。因为电池具有一个确认的能量功用,因而PHEV和BEV有必要周期性的进行弥补,一般是经过衔接电网进行弥补。这样做的时分,一些方法的通讯(PLC,无线或RFID)或许被用于办理充电活动并协助对车辆或车主进行认证,然后进行计费。Level 3充电在公共充电范畴将发挥重要作用,以下降充电时刻,并运用户能够从充电过程中更多的获益。

针对轿车的Level 3充电体系包含一个AC/DC转换器,用于从一个AC线生成一个DC电压。行将充入的电量将需求进行功率因数校对(PFC)以进步功率因数,然后满意地区性的规矩规范。在反极器的中心是一个实时C2000微操控器。这个操控器经过编程为操控回路完成所需的电源办理功用,包含选用PCF的AC/DC和DC/DC,然后为电池创立所需的元素。C2000操控器包含先进的外设,如高精度PWM输出和ADC,其规划用于读取ADC并在一个独自的时钟循环内调理PWM,以完成实时操控。

图1 DK-LM3S9B96开发板方框图

因为C2000办理着电源,因而主机操控器有职责选用通讯模块所供给的信息和感应的温度来驱动与板上电池组的直接通讯。充电状况所需求的信息会传送到功率操控器,重要的充电确诊和电池状况将发送到Level 3充电体系的显示器。

出于安全方面的考虑,在处理器与电源和电压之间,以及通讯总线与外部环境之间需求进行阻隔处理。TI的数字阻隔器具有由TI二氧化硅(SiO2)阻隔阻障分离隔的逻辑输入和输出缓冲器,供给了4kV的阻隔电压。在与阻隔的电源联合运用时,这些器材阻隔了高电压,阻隔接地电压并避免了噪声电流进入地上,影响和损坏灵敏型的电路。高功用模仿部件可用于供给重要的体系功用,如MOSFET驱动器、感应器反应、芯片电源和通讯收发器。

简易体系上的通讯能够经过一个独自的处理器进行操控。像Level 3充电体系这样、更多的具有杂乱显示器和线性计帐/陈述功用的体系或许都需求第二个操控器。选用的一个低频NarrowBand PLC (LF NB PLC)解决方案在带宽、功率和本钱要求方面供给了一个较好的装备。在窄带域(频率高达500kHz)运转确保了数据的完整性,一起使体系本钱下降。这样一来,这一规范将会权衡现有的电源线架构,并供给了一个集成智能监督的高性价比方法,并对新的轿车体系进行操控。数据率能够依据现有规范,在1.2kbps至上百kbps间改变。在plcSUITE 资源库中供给了TI的PLC软件,并运用户能够在一种规划中支撑数种调制和规范。开发者能够在一个独自的规划中履行SFSK ICE61334,PRIME和G3规范以及FlexOFDM规范,完成OFDM的定制化,并关于行将推出的规范具有适用性。别的,或许需求将无线通讯和/或RFID用作为第二通讯协议及认证和计费的方法。

Stellaris LM3S2000系列,规划用于操控器局域网(CAN)运用,运用Bosch CAN网络技能(这是短程工业网络的黄金规范)拓宽了Stellaris系列。它的推出标志是选用革命性ARMCortex-M3内核的CAN功用的初次集成。别的,几款LM3S2000系列MCU也修改在存储器ROM的StellarisWare软件特性中。

TI将32位功用和ARM Cortex-M3内核微操控器的一切优势渗透到微操控器高场的方方面面。关于现在的8位和16位MCU用户而言,选用Cortex-M3内核的Stellaris系列供给了关于强壮的开发详细系、软件和职业常识的直径拜访途径。那些将替换运用Stellaris的规划者将获益于很多的东西、小代码占位空间和超卓的必能。并且更为重要的是,规划者能够在对$1~1GHz的兼容开展路线图充满信心的基础上进行ARM子体系。关于现在32位MCU的用户而言,Stellaris系列供给了选用Cortex-M3和Thumb-2指令集的完成产品。经过极为快速的呼应,Thumb-2技能整合了16位和32位指令,以供给代码密度和功用方面的杰出平衡。Thumb-2与32位代码比较,一切存储器下降了26%,却供给了高出25%的功用。德州仪器Stellaris系列微操控器是ARM Cortex-M3内核微操控器,将高功用的32位核算带入到了本钱灵敏型的嵌入式微操控器运用中。这些开创性的产品让客户能够经过相当于之前8位和16位器材的价格完成32位的功用,所选用的都是一个小引脚的封装。

LM3S2B93微操控器特性

LM3S2B93 MCU首要特性:

• ARM Cortex-M3处理器内核

– 80-MHz作业频率:100 DMIPS功用

– ARM Cortex SysTick计时器

–嵌套式适量中止操控器 (NV%&&&&&%)

•片上存储器

–最高达50 MHz 的256 kB 单循环闪存;预取缓冲器将功用进步至50MHz 以上

– 96kB单循环SRAM

–内部ROM,载有StellarisWare软件

• Stellaris外设驱动器资料库

• Stellaris发动加载器

•高档加密规范(AES)暗码运用表

•循环冗余码校验 (CRC)过错检测功用

•外部外设接口 (EPI)

–适用于外部外设的8/16/32位专用型平型总线

–支撑SDRAM, SRAM/闪存,FPGAs,CPLDs

•先进的串行集成

–两个CAN 2.0 A/B操控器

–三个UART,具有IrDA和ISO 7816支撑(一个具有解调器操控和状况的UART)

–两个I2C模块

–两个同步串行接口模块(SSI)

–集成型芯片音频(I2S) 模块

•体系集成

–直接存储器拜访操控器(DMA)

–包含片上高精度16MHz振荡器的体系操控和时钟

–四个32位计时器(最高8个16位)

– 8个捕捉比较PWM引脚(CCP)

–低功耗电池包休眠模块

–休眠模块中的实时时钟

–两个看门狗计时器

•一个脱离主振荡器的计时器

•一个脱离高精度内部振荡器的计时器

–最高67 GPIO,取决于详细装备

•高度灵敏的引脚结合,答应选用 GPIO或多种外设功用中的一种

•独立的可装备为2mA、4mA或8mA驱动功用

•最高4个GPIO能够具有18 mA的电流驱动功用

•先进的运动操控

–八个高档PWM输出,适用于运动和动力运用

–四个毛病输出,可推动低推迟关断

–两个积分编码器输入 (QEI)

•模仿

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