2.5外部接口

　　本文設計的數(shù)字控制器外部接口包括外部控制I/O接口和外部通訊接口。

　　利用DSP內(nèi)部的I/O口來實現(xiàn)外圍的附加控制功能，如：指示燈顯示、主電路的緩起控制、輸出接觸器的控制、散熱風扇的開關控制等；

　　外部通訊接口包括CAN總線接口和RS232接口。CAN總線接口可滿足遠距離數(shù)據(jù)傳輸要求，RS232接口可與人機設備接口。

　　外部CAN總線通訊接口采用TMS320LF2407A芯片的CAN 控制器接口，利用用82C250作為CAN驅(qū)動芯片和外部設備通訊。CAN驅(qū)動芯片82C250單獨供電，通過光耦將DSP內(nèi)部CAN控制器的引腳CANRX和CANTX和驅(qū)動芯片82C250隔離，以減少數(shù)字信號對CPU的干擾。

　　RS232通訊接口利用TMS320LF2407A芯片包含的串行通信接口SCI模塊，它支持CPU與其他使用標準格式的異步外設之間的數(shù)字通訊。SCI接收器和發(fā)送器是雙緩沖的，每一個都有它自己單獨的使能位和中斷標志位。兩者都可以獨立工作，或者在全雙工的方式下同時工作。本文設計中，CPU的SCI模塊引腳SCIRX和SCITX通過光耦隔離后和RS232串口驅(qū)動芯片MAX232相連接，MAX232的輸出采用3線傳送方式，信號通過高速光耦隔離后與外部設備連接。

　　3．數(shù)字化充電電源應用試驗

　　近年來，國內(nèi)電動車相關技術迅速發(fā)展，如何解決動力電池的快速而方便充電問題，成為電動車產(chǎn)業(yè)化鏈中非常重要的一環(huán)。而本文設計的數(shù)字控制器能很好的適應數(shù)字化充電電源對控制器的要求，并進行了應用試驗。

　　采用本文設計的數(shù)字化控制器的數(shù)字化充電電源主電路拓撲如下圖5所示。

　　主電路開關器件采用IXYS公司的新型功率型MOSFET器件IXFN44N80（44A，800V，有續(xù)流二極管），輸出整流二極管采用DESI2*61-10B（60A、1000V快恢復二極管），輸出濾波電感1mH，諧振電容0.022μF，電路工作頻率fs＝80kHz，死區(qū)時間1μs。

　　圖5 主電路拓撲

　　數(shù)字化充電電源通過CAN2.0協(xié)議與動力電池組的BMS（電池管理系統(tǒng)）通訊，采集電池的相關數(shù)據(jù)（電池電壓、電池溫度、電池充電狀態(tài)等），為充電管理提供參考數(shù)值；通過RS232協(xié)議與計算機通訊，記錄相關數(shù)據(jù)。試驗框圖如下圖6所示。

　　圖6 試驗框圖

　　試驗中充電方法采用典型的電池三階段恒流方式，數(shù)字化充電電源輸入為三相交流電，輸出直流電壓范圍300V～720V，輸出電流范圍0～30A。

　　圖7 電池充電試驗曲線

　　動力電池組采用電動車用鎳氫動力電池組（由426只單體組成，標稱電壓511V），充電采用三階段恒流充電方法。

　　試驗充電曲線如圖7所示。數(shù)字化充電電源充電效率≥90%，穩(wěn)壓精度不大于1％,穩(wěn)流精度不大于1％。

　　4 結論

　　經(jīng)過數(shù)字化充電電源應用試驗，本文設計的移相全橋諧振軟開關數(shù)字控制器不僅實現(xiàn)了功率器件驅(qū)動、保護等主電路控制功能外，還提供了豐富的外部通訊接口（CAN總線：CAN2.0協(xié)議；串口通訊：RS232協(xié)議），以及外部設備控制功能，通過DSP和CPLD編程，實現(xiàn)不同類型功率模塊、不同輸出要求的開關電源數(shù)字化控制。

　　本文的創(chuàng)新點在于利用DSP的強大數(shù)據(jù)處理功能和CPLD可編程特點，設計了具有數(shù)字化、智能化、通用性好的開關電源數(shù)字控制器，使得應用該數(shù)字控制器的開關電源具有很高的響應速度，能實現(xiàn)復雜的輸出特性，如滿足電池充電過程中針對不同的充電策略所要求的充電曲線等，因此具有較廣的應用前景。