EV HEV 3 级充电器方框图 (SBD)

使用 TI 数字功率控制器、通信设备、高性能驱动器和接口器件。

方框图：

设计注意事项：

插入式混合电动车 (PHEV) 和电池电动车 (BEV) 是两项快速兴起的技术，可使用功能强大的电机和高电压电池组作为动力来源。由于电池的电量有限，PHEV 和 BEV 必须定期再充电，而这通常通过连接到电网来进行。在进行此操作时，一些通信形式（PLC、无线或 RFID）可用于管理充电活动，并帮助识别和验证汽车或被所有者用于计费用途。3 级充电将在公共充电领域发挥重要作用，以便缩短充电时间，并使用户能够获益于移动充电。

用于这些汽车的 3 级充电系统包含一个 AC/DC 转换器，可从 AC 线产生 DC 电压。这些输入电源需要经过功率因数校正 (PFC) 来提升功率因数以符合地区法规标准。反向器的核心是实时 C2000 微处理器。此控制器被编程为执行控制环路以实现所有必需的电源管理功能，包括具有 PFC 的 AC/DC 和 DC/DC 以创建必需的电池充电配置文件。C2000 控制器包含先进外设，例如高精度 PWM 输出和 ADC，可读取 ADC 并在单个时钟周期内调节 PWM，从而实现实时控制。

尽管 C2000 管理电源，但主机控制器将负责使用通信调制解调器和温度传感提供的信息来驱动显示屏并与板载电池组直接通信。用于充电配置文件的必要信息将发送到电源控制器，而重要的充电诊断和电池状态将发送到 3 级充电系统的显示屏上。

为安全起见，还需要隔离处理器和电流与电压，以及连接外界的通信总线。TI 数字隔离器具有逻辑输入和输出缓冲器，这些缓冲器由 TI 的二氧化硅 (SiO2) 隔离势垒进行隔离，可提供 4kV 隔离。当与隔离电源配合使用时，这些器件可以阻止高电压、隔离接地以及防止噪声电流进入本地接地和干扰或损害敏感的电路。高性能模拟部件还可提供重要系统的功能，例如 MOSFET 驱动器、传感器反馈、芯片电源和通信收发器。

单个系统上的通信可由单个处理器处理。具有复杂显示和在线计费/报告的更精密的系统（例如 3 级充电）可能还需要一个控制器。实施低频窄带 PLC (LF NB PLC) 解决方案将提供最适合的带宽、功耗和成本要求。在窄带域（频率高达 500kHz）运行可确保数据完整性，同时可将系统成本降到最低。为此，该标准将利用现有电力线基础设施，为在新汽车电子系统中集成智能监控和控制提供了经济高效的方式。数据速率从 1.2kbps 到数百 kbps 不等，具体情况取决于现有标准。TI 的 PLC 软件通过 plcSUITE 库提供，让开发人员可以在一个独特设计中支持多种调制和标准。开发人员可实施 SFSK IEC61334、PRIME 和 G3 标准，将 FlexOFDM 用于定制 OFDM 实施，还可以针对未来的标准进行升级。

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