基于DSP的电动车数字充电系统的研究与设计.pdfVIP

学兔兔 基于DSP的电动车数字充电系统的研究与设计 Researchanddesignofdigitalvehicularchargingpowersupplysystem based on DSP 李国洪，马冬涛 LlGUO—hong．MADong-tao (天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室，天津 300384) 摘 要：电动车充电器实质上是一种开关电源。根据电力电子技术和DSP控制原理，设计了一款基于 TMS320F2812，利用P崆制技术，以全桥PWM变换结构为核心的400V／8A开关电源。通过CAN 总线与电动汽车电池管理系统通信，实现电动车充电电源系统的网络化和全数字化控制。本设 计达到功率转换效率高、保护电路完善、对电网电压及频率大范围变化的适应性强等性能。 关键词：开关电源；DSP；电动车；CAN总线 中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1009—0134(2015)03(下)一0120一O3 Doi：10．3969／j．issn．1009-0134．2015．03(下)．38 0 引言 随着社会的发展，人们的生活节奏逐渐加快，电动 车 以其便捷、轻巧、低碳环保的优势受到越来越多的人 喜爱。充电器作为电动车补充能源的装置，是电动车的 重要组成部分，其性能稳定与否，关系到 电动车的使用 安全与使用寿命。 电动车的充电器实际上是一种能够实现恒流恒压模 式充电的智能开关电源 。由于DSP具有控制灵活、具有 通信接 口等诸多优点，应用在电动车充电电源领域具有 诸多的优势，因此研究DSP数字充电系统具有应用价值 和现实意义。 图2 全桥式DC—DC变换器 电路 1 硬件电路设计 硬件 电路总体结构如图l所示。 La及二级管VDal、VDa2，并与滞后臂MOSFET并联 电 容构成辅助谐振网络 。电路中的变压器输入回路中C5为 隔直电容 。Lin为滞后臂谐振电感 ，配合滞后臂谐振 网 络实现软开关控制。 1．2EMI滤波器电路设计 传统EMI电路存在一些缺 陷。与电容器相连的引线 电感或电极产生的串联等效电感，会严重影响滤波器在 高频下的性能，还会导致旁通效应和谐振频率的降低 。 针对这种情况，本文采用在Cy两端分别并联一个电感 图1 充电器整体结构框图 L0，如图3所示。这样 由电容器流入地线 的电流和信号 1．1主功率电路的设计 线中的电流方 向正交，减小了寄生电感 。 本电源用于给 电动汽车动力电池充电，设计最大输 出电压为400VDC，最大输出电流为8A，选择全桥拓扑 结构 ，如图2所示。 功率主 电路选用4只MOSFET作为开关管组成全桥 电路。在 电路的滞后桥臂上加上 电容Cal、Ca2，电感