EV HEV 充電器：3 級

方框圖

　　設計注意事項

　　插入式混合電動(dòng)車(chē) (PHEV) 和電池電動(dòng)車(chē) (BEV) 是兩項快速興起的技術(shù)，可使用功能強大的電機和高電壓電池組作為動(dòng)力來(lái)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(guò)連接到電網(wǎng)來(lái)進(jìn)行。在進(jìn)行此操作時(shí)，一些通信形式（PLC、無(wú)線(xiàn)或 RFID）可用于管理充電活動(dòng)，并幫助識別和驗證汽車(chē)或被所有者用于計費用途。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(hù)能夠獲益于移動(dòng)充電。

　　用于這些汽車(chē)的 3 級充電系統包含一個(gè) AC/DC 轉換器，可從 AC 線(xiàn)產(chǎn)生 DC 電壓。這些輸入電源需要經(jīng)過(guò)功率因數校正 (PFC) 來(lái)提升功率因數以符合地區法規標準。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行控制環(huán)路以實(shí)現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，例如高精度 PWM 輸出和 ADC，可讀取 ADC 并在單個(gè)時(shí)鐘周期內調節 PWM，從而實(shí)現實(shí)時(shí)控制。

　　盡管 C2000 管理電源，但主機控制器將負責使用通信調制解調器和溫度傳感提供的信息來(lái)驅動(dòng)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 級充電系統的顯示屏上。

　　為安全起見(jiàn)，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(xiàn)。TI 數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的功能，例如 MOSFET 驅動(dòng)器、傳感器反饋、芯片電源和通信收發(fā)器。

　　單個(gè)系統上的通信可由單個(gè)處理器處理。具有復雜顯示和在線(xiàn)計費/報告的更精密的系統（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 500kHz）運行可確保數據完整性，同時(shí)可將系統成本降到最低。為此，該標準將利用現有電力線(xiàn)基礎設施，為在新汽車(chē)電子系統中集成智能監控和控制提供了經(jīng)濟高效的方式。數據速率從 1.2kbps 到數百 kbps 不等，具體情況取決于現有標準。TI 的 PLC 軟件通過(guò) plcSUIte 庫提供，讓開(kāi)發(fā)人員可以在一個(gè)獨特設計中支持多種調制和標準。開(kāi)發(fā)人員可實(shí)施 SFSK IEC61334、PRIME 和 G3 標準，將 FlexOFDM 用于定制 OFDM 實(shí)施，還可以針對未來(lái)的標準進(jìn)行升級。有關(guān)詳細信息，請訪(fǎng)問(wèn)我們的 PLC 應用頁(yè)面。此外，還可能需要無(wú)線(xiàn)通信和/或 RFID 作為第二個(gè)通信協(xié)議及識別與計費的方式。