現代電動(dòng)車(chē)輛中電控技術(shù)的應用

　　將SA8282專(zhuān)用芯片與IPM連接后，P80C592只需要在啟動(dòng)時(shí)對其進(jìn)行初始化，三相輸出達到預定值后，SA8282即可以獨立驅動(dòng)IPM模塊。只有在調整PWM輸出時(shí)，P80C592才需要對SA8282進(jìn)行控制。同時(shí)，SA8282芯片的SET TRIP管腳能夠響應IPM發(fā)出的故障信號，迅速關(guān)斷所有PWM波形輸出，對逆變電路進(jìn)行快速保護，并通過(guò)TRIP狀態(tài)輸出管理通知P80C592單片機，確保系統安全。

　　分布于主電路直流輸入端和三相輸出端的數據采集模塊可對各路電壓、電流進(jìn)行采集，經(jīng)P80C592進(jìn)行A/D變換后保存到數據存儲器中，便于CPU判斷系統輸入/輸出是否正常，并進(jìn)行相應操作。

　　CAN總線(xiàn)收發(fā)器82C250是CAN控制器和物理總線(xiàn)間的接口，最初為汽車(chē)高速通信設計，具許多針對車(chē)輛應用設計的結構。其特點(diǎn)包括：有效減小汽車(chē)環(huán)境瞬間干擾對信號的影響，具有保護總線(xiàn)能力；防護電池與地之間發(fā)生短路；支持低電流待機方式等，因此十分適合電動(dòng)車(chē)輔助逆變電源的需要。將82C250與P80C592的CAN接口輸入、輸出端相連，便構成了輔助逆變電源對外通訊的接口，如圖4所示。

　　3 逆變電源系統軟件設計

　　輔助三相逆變電源的控制軟件通過(guò)8051匯編語(yǔ)言編制，在完成其控制功能外，力求程序的合理與簡(jiǎn)化，以適應電動(dòng)汽車(chē)對系統穩定性和可靠性的要求，控制流程如圖5所示。

　　系統上電運行后，單片機P80C952首先對SA8282芯片初始化寄存器進(jìn)行數據初始化，然后根據負載電機的特點(diǎn)執行軟啟動(dòng)程序。當三相輸出電壓達到預定值時(shí)，三相逆變電源即進(jìn)入穩定運行狀態(tài)。此后控制程序將循環(huán)檢測各線(xiàn)路的電壓、電流情況，根據情況修改SA8282控制寄存器參數，調整PWM輸出，從而改變三相輸出。例如，電動(dòng)車(chē)運行一段時(shí)間后，電池組電壓下降，導致逆變電源的三相輸出電壓低于設定值，P80C592檢測到該現象后，通過(guò)SA8282提高電壓輸出幅值，確保電源輸出的穩定。

　　同時(shí)，控制程序還將定期檢測數據存儲器中的控制參數。若整車(chē)控制系統通過(guò)CAN通訊修改了逆變電源的運行參數，P80C592將根據新的運行參數調整輸出。

　　控制程序中的三個(gè)中斷程序分別為：數據采集程序、CAN總線(xiàn)通訊程序和故障處理程序。

　　數據采集程序通過(guò)芯片內部計數器定時(shí)觸發(fā)，對逆變電源的輸入、輸出線(xiàn)路進(jìn)行數據采集，經(jīng)模/數轉換后存入數據存儲器，交給CPU進(jìn)行運行狀況判斷。

　　CAN總線(xiàn)通訊程序包含若干子程序，其基本程序結構如圖6所示。當通訊程序觸發(fā)后，P80C592的CAN控制器提據命令字執行相關(guān)任務(wù)。當上位機請求數據時(shí)，將逆變電源的各項運行參數傳輸給整車(chē)系統；當上位機查詢(xún)節點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，將當前CAN節點(diǎn)狀態(tài)等數據發(fā)磅出去；當上位機要求修改運行參數時(shí)，將接收的數據參數存入數據存儲器。

　　故障處理程序具有最高的中斷優(yōu)先權，即將P80C592的外部中斷0（INT0）管腳與SA8282芯片的TRIP管腳相連。當逆變電路發(fā)生故障時(shí)，IPM會(huì )發(fā)出故障信號給SA8282芯片，由后者在第一時(shí)間關(guān)斷PWM輸出，并向P80C592發(fā)出中斷信號，觸發(fā)故障處理程序。故障處理程序首先將SA8282關(guān)閉；然后通過(guò)CAN總線(xiàn)通知上位機有故障發(fā)生，并將故障代碼和當前系統運行參數寫(xiě)入報文同時(shí)發(fā)送；最后控制單片機將整個(gè)系統關(guān)閉，實(shí)現安全關(guān)機。

　　CAN通信網(wǎng)絡(luò )的引入為電動(dòng)車(chē)的全局優(yōu)化控制提供了條件，車(chē)輛的每個(gè)子系統都因此成為整車(chē)控制中的智能節點(diǎn)。采用集成CAN控制器的P8xC592單片機作為控制核心，結合SA8282專(zhuān)用PWM波形發(fā)生芯片設計出的電動(dòng)車(chē)用輔助三相逆變電源，不僅安全穩定性高，還能夠充分參與整車(chē)的數據交換和控制。對于采用不同CAN總線(xiàn)協(xié)議的電動(dòng)車(chē)輛，只需適當修改控制程序中有關(guān)CAN通訊的部分程序段，就可以順利接入整車(chē)系統，使該逆變電源具有更強的通用性。