TI MSPM0 MCU的车载充电机插枪唤醒方案

发布时间:2023-03-14  

车载充电机(OBC)在整车下电后,为保证低功耗,包括主控MCU在内的绝大部分电路都处于休眠状态,此时需要一个低功耗的常待机唤醒模块,检测充电枪的插枪信号,来唤醒车载充电机主电路。本文将介绍基于TI MSPM0 MCU的唤醒方案,相对于传统方案,具有高兼容性,高可靠性,便于维护,更低功耗,以及小体积等优点。


1. GB/T 18487.1-2015

在展开讲述前,我们需要简单了解一下国内比较通用的电动汽车的充电协议标准-GB/T 18487.1-2015(电动汽车传导充电系统 第1部分:通用要求)。


主要的充电握手步骤可以简单拆分成以下几点:

车辆检测CC端口阻值,判断车端连接头的连接状态(断开/半连接/连接状态);

充电设备监控检测点1的电平,判断线缆是否接好,且本身无故障,如果一切就绪,则S1切换到PWM档;

车辆检测CP占空比,以及电压值,初步判断是否为有效值,判断S1是否已经切换到PWM档;

车辆自检,无故障,且电池处于可充电状态,则闭合S2;

设备检测点1的峰值电压满足要求(检测S2是否闭合),则充电设备闭合主继电器K1, K2;

车辆进一步检测CC,CP值,协商充电电流大小,开始充电。

pYYBAGQP2ZSAE5eMAALr_flZnZQ329.png

2. 基于TI MSPM0 MCU的唤醒方案

本文论述的插枪唤醒方案的主要功能,是通过检测端口的电气参数,判断插枪状态,进而唤醒主MCU来进行进一步的充电握手,达到整机在汽车熄火状态下的低功耗要求。


插枪唤醒方案框图如下。由于MSPM0 MCU需要长期待机,需要一颗低功耗,宽输入电压的LDO给其供电。端口电气参数检测方面,以交流充电桩为例,它是通过检测CC端口的电阻值, 或者CP端口上的电压以及占空比等信息,通过检测数值范围判断插枪状态的有效性和唤醒源。其中CC端口的电阻检测需要MCU的ADC模块或者比较器模块,判断此时电阻值,而CP端口的电压以及占空比信息则需要ADC模块以及Timer。当检测到有效的插枪状态,则通过GPIO拉高 HOST MCU 供电LDO的使能引脚,HOST MCU上电。并通过检测MSPM0 MCU发过来的PWM占空比, 分辨唤醒源。

poYBAGQP2ZWAG0j7AADYGwF7jl4775.png

3. 方案优势

3.1 高兼容性

即便GB/T 18487.1-2015对充电协议进行了规范,但是各大主机厂对插枪唤醒的要求各不相同:

唤醒延时时间:从插枪到唤醒host MCU的时间,根据这个时间配置消抖滤波时间;

唤醒条件:CP高电平电压根据不同的充电桩有不同的规格。此外,车厂还会定义有效信号的持续时间要求。

唤醒源:CC唤醒, CP唤醒, 预约充电,以及V2L等模式。

针对以上需求差异,传统的分立电路方案需要搭建复杂的电路,且调整相应参数,来适配不同的需求,不利于硬件平台化开发。而使用MCU方案可以使开发者使用同一套硬件方案,通过改软件来轻松适配不同的需求,有利于平台化开发,减少开发时间。


3.2 高可靠性

传统分立方案需要用到大量阻容器件,以及三极管。整体功耗受温度影响较大。另外,不同厂家的器件一致性差异大,在考虑最恶劣情况下,增加了设计难度,此外,对物料管控也是一个挑战。


3.3 便于维护

在汽车出厂后,针对车厂的新需求,或者充电桩的新工况,基于MCU架构的方案可以通过OTA的方法,灵活调整唤醒条件,适应最新的需求,便于后期维护。


3.4 低功耗

随着主机厂对低功耗的要求越来越高,尤其当静态电流要求降低到100uA以内时,分立方案难以满足。TI MSPM0系列内置Timmer,且在standby模式下仍然可以工作。 可自定义唤醒时间,定期把MCU从standby模式唤醒到normal模式来进行定期检测。而TI MSPM0系列在standby模式下的静态电流在全温度范围内的典型值在10uA左右,由于MCU在大部分时间处于standby模式,因此平均电流损耗可以轻松满足要求。


总结

本文详细描述了基于TI MSPM0 MCU的车载充电机插枪唤醒模块的运行原理,并展示了和传统方案相比,在兼容性,可靠性,可维护性,低功耗方面的优势。为满足工况日益复杂,参数要求严苛的插枪充电场景提出了有效方案。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    汽车随身“充电宝” 勤方PS-D30Plus汽车应急启动电源体验评测; 对于有车一族而言,如果出门遇到车熄火了,要么寻找另一辆车进行搭火启动,要么就寻求救援。然而不可忽略的是,野外......
    车用应急启动用移动电源的测试方法研究;0   前言 近年来,我国的经济快速发展,人们的生活质量大幅提高,汽车基本上已成为每个家庭便捷的出行工具。目前,市面上的汽车主要分为三类,一种是传统汽车,即采......
    等等。至于具体产品系列演讲中主要分6大类展开:手机/平板快充芯片、快充车充、快充移动电源&汽车应急启动电源、协议芯片、电子烟芯片、多串电芯充电芯片。对于自家产品,吴总格外自信:都是......
    池升压5V2A或12V1A驱动负载 2、汽车应急电源:用FP6291给电池升压12V启动汽车 封装脚位 应用电路图 ......
    放电,持续为大飞机提供电源保障。此外,这款产品最大瞬时放电电流可以达到 800 安以上,满足了大飞机的发动机应急启动需求,综合性能指标达到国际先进水平。 组是起动发动机及机载设备供电的应急电源......
    沟道 MOSFET) ⚫ 逻辑电平控制备用模式功能 ⚫ 可编程软启动功能(SS) ⚫ 短路保护功能(SCP) ⚫ 包装:TSSOP-8L 应用案例: 1、汽车应急电源:用FP5139给单节锂电池3......
    系统可靠性并缓解元器件采购所面临的挑战。漏极引脚宽度的增加有利于承受高强度的冲击和振动,尤其是在使用电驱动桥的汽车应用当中。InnoSwitch3-AQ系列的新成员可以在漏极电压低至30V的情况下启动,无需外部启动电路,这对......
    ”主控进行管理。“地方”主控只需要把“中央”主控想要了解的信息上传下达即可。 户外电源的外部电源模块主要包括双向逆变AC-DC转换模块、应急启动电源DC头输出模块、无线充管理模块、C口快充电源模块、A口快充电源......
    启动器旁路接触器好坏的判断方法;大功率的电动机启动电流较大,经常采用降压启动、变频启动或软启动,可以避免启动电流对电网的冲击,那么软启动器旁路接触器怎么判断好坏,下面来了解下。 软启动......
    (EP)。 应用:蓝牙音响,大功率拉杆音箱,应急电源便携式产品,大功率便携式产品等。 最大输出电压 26V 内置 15mΩ,8A,30V NMOS 外调软启动 单节电池应用可升压 18W 双节......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>