基于CAN总线的电动车电源设计

SA8282即可以独立驱动 IPM模块。只有在调整PWM输出时，P80C592才需要对SA8282进行控制。同时，SA8282芯片的SET TRIP管脚能够响应IPM发出的故障信号，迅速关断所有PWM波形输出，对逆变电路进行快速保护，并通过TRIP状态输出管理通知P80C592单片机，确保系统安全。

分布于主电路直流输入端和三相输出端的数据采集模块可对各路电压、电流进行采集，经P80C592进行A/D变换后保存到数据存储器中，便于CPU判断系统输入/输出是否正常，并进行相应操作。

CAN总线收发器82C250是CAN控制器和物理总线间的接口，最初为汽车高速通信设计，具许多针对车辆应用设计的结构。其特点包括：有效减小汽车环境瞬间干扰对信号的影响，具有保护总线能力;防护电池与地之间发生短路;支持低电流待机方式等，因此十分适合电动车辅助逆变电源的需要。将 82C250与P80C592的CAN接口输入、输出端相连，便构成了辅助逆变电源对外通讯的接口。

2P8xC592芯片介绍

在电动车用辅助逆变电源的设计中，控制电路不仅要支持CAN总线通讯，还要对负载电压、电流等模拟量进行检测，进行各种逻辑判断，并驱动其它芯片完成三相逆变功能。因此简单选择一个单独的CAN控制器是不够的，最方便的选择是使用带有在片CAN功能的控制器。

P8xC592是由PHILIPS公司开发生产的8位微处理器，主要包括：

?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

?两个标准的16位定时/计数器

?具有两级优先权的15个中断源

?包括四个捕获和三个比较寄存器的16位定时器/计数器

?五组8位I/O端口和一组与A/D变换器模拟量输入共用的8位输入口

?具有8路模拟量输入的10位A/D变换器

?与标准80C51兼容的全双工UART

?具有总线故障管理功能的1Mbps CAN控制器

?与内部RAM进行DMA数据传送的CAN控制器

P8xC592共有68个管脚，其中包括6个8位I/O口，P0～P3与80C51相同，但P1可以用作一些特殊功能，包括4个捕获输入端、外部计数器输入端、外部计数器复位输入端和CAN接口的CTX0和CTX1输出端。并行I/O口P4的功能与P1、P2和P3相同。P5口是不是有输出功能的并行输入口，主要用作A/D变换器的模拟量输入端。?

P8xC592内含CAN控制器，包括为实现高性能串行网络通信所必需的所有硬件，从而能够控制通信流顺利通过CAN协议的局域网。为了避免出现混乱，芯片中增加的CAN控制器对于CPU是作为能够双方独立工作的存储器映像外围设备出现的，即可以把P8xC592简单设想为两个独立工作器件的集成体。如果关闭CAN控制器部分的功能，该芯片可以仅作为带有模拟量A/D转换的普通8位单片机使用。

启用CAN控制器的功能，主要借助四个特殊功能寄存器(SPR)实现，CPU对CAN控制器的控制及其访问都通过它们完成。这四个特殊功能寄存器分别为：(1)地址寄存器(CANADR)，CPU通过CANADR读/写CAN控制器的验收码寄存器;(2)数据寄存器(CANDAT)，CANDAT对应由CANADR指向的CAN控制器内部寄存器;(3)控制寄存器(CANCON)，它具有两个功能，读CANCON意味着访问CAN控制器的中断寄存器，写CANCON意味着访问命令寄存器;(4)状态寄存器(CANSTA)，具有两个功能，读CANSTA是访问CAN控制器的状态寄存器，写CANSTA 是为后续的DMA传输设备内部数据存储器RAM的地址。此外，DMA逻辑允许CAN控制器与CPU在片主RAM之间的高速数据交换。

在芯片初始化阶段，CPU通过向CANCON和CANSTA写入内容，完成CAN控制器的功能初始化。在实际通讯过程中，CPU则利用四个寄存器使CAN控制器接收和发送数据信息。

3 逆变电源系统软件设计

辅助三相逆变电源的控制软件通过8051汇编语言编制，在完成其控制功能外，力求程序的合理与简化，以适应电动汽车对系统稳定性和可靠性的要求。

系统上电运行后，单片机P80C952首先对SA8282芯片初始化寄存器进行数据初始化，然后根据负载电机的特点执行软启动程序。当三相输出电压达到预定值时，三相逆变电源即进入稳定运行状态。此后控制程序将循环检测各线路的电压、电流情况，根据情况修改SA8282控制寄存器参数，调整 PWM输出，从而改变三相输出。例如，电动车运行一段时间后，电池组电压下降，导致逆变电源的三相输出电压低于设定值，P80C592检测到该现象后，通过SA8282提高电压输出幅值，确保电源输出的稳定。

同时，控制程序还将定期检测数据存储器中的控制参数。若整车控制系统通过CAN通讯修改了逆变电源的运行参数，P80C592将根据新的运行参数调整输出。

控制程序中的三个中断程序分别为：数据采集程序、CAN总线通讯程序和故障处理程序。

数据采集程序通过芯片内部计数器定时