Unit Pengontrol Motor Kendaraan Listrik Pumbaa (MCU) PMC10A

Fungsi utama MCU

Unit kontrol motor adalah pusat kontrol pusat motor kendaraan listrik, yang melakukan banyak fungsi penting untuk memastikan mengemudi yang lancar dan efisien. Fungsi utamanya adalahUntuk mengonversi DC (arus searah) yang dipasok oleh baterai menjadi daya listrik tiga fase (AC) yang mendorong motor.

Selain itu, MCU memantau parameter kunci seperti suhu, arus dan tegangan untuk mengoptimalkan kinerja motor dan mencegah potensi kegagalan. Ini juga dapat secara akurat mengontrol kecepatan, torsi, dan arah motor dan daya output motor yang sesuai sesuai dengan input pengemudi atau sistem kontrol kendaraan.

▎ Fungsi utama unit kontrol motor (MCU) adalah: torsi dan kecepatan motor kontrol

▎Start/hentikan motor

▎Baha Kegagalan Listrik

▎Menakan perlindungan kelebihan beban

▎Mengaja arah rotasi motor

Rem Rem regeneratif

MCU adalah arsitektur perangkat keras yang khas

Gambar berikut menunjukkan diagram arsitektur perangkat keras khas MCU. Ini terutama terdiri dari catu daya, sirkuit deteksi arus, sirkuit inverter (VSI), dapat transceiver dan MCU.

▎microcontroller MCU: Input kontrol utama mikrokontroler itu sendiri berasal dari sinyal sakelar yang dapat dikendalikan oleh pengemudi. Sinyal sakelar akan menentukan bagaimana siklus tugas pulsa PWM berubah untuk mendapatkan kecepatan dan torsi yang diperlukan. Untuk mewujudkan efisiensi tinggi dan kontrol yang cepat, mikrokontroler dapat mengimplementasikan kontrol FOC.

▎VSI (Voltage Source Inverter): Fungsi utama VSI adalah untuk mengonversi DC ke AC melalui umpan balik posisi motor. Secara umum, VSI menggunakan enam IGBT. Namun, untuk meningkatkan kemampuan inverter saat ini, kombinasi paralel IGBT juga akan digunakan. Motor tegangan rendah (biasanya di bawah 100V) menggunakan MOSFET (transistor efek medan semikonduktor logam oksida), sementara motor tegangan tinggi menggunakan sakelar daya GaN dan driver silicon carbide (SIC) gerbang-gerbang transistor bipolar (IGBT).

Sirkuit Sirkuit Deteksi Arur: Untuk arus fase motor induksi, sensor arus berdasarkan efek houle digunakan. Secara umum, dua sensor arus digunakan untuk merasakan arus dua fase, dan arus fase ketiga berasal dari dua sensor ini.

▎ Daya: Tingkat daya yang berbeda diperlukan untuk daya mikrokontroler, sensor suhu motor, dan sensor posisi. Selain itu, karena mikrokontroler memiliki sensor arus bawaan, daya diperlukan untuk memberikan sensor ini tegangan bias yang sesuai. Untuk memenuhi persyaratan ini, bagian daya mengubah tegangan DC baterai menjadi tegangan yang berbeda sesuai kebutuhan.

▎ Driver GATE: Sirkuit driver gerbang memperkuat level tegangan pulsa PWM yang dihasilkan oleh mikrokontroler untuk menggerakkan IGBT.

Transceiver ▎Can: Fungsi transceiver Can adalah untuk mengirimkan dan menerima data di bus CAN. Komunikasi antara MCU dan modul lain pada kendaraan direalisasikan.

Bagaimana MCU Bekerja

Microcontroller MCU bertanggung jawab untuk melaksanakan algoritma kontrol yang kompleks dan mengelola keseluruhan operasi motor. Ini juga menyediakan antarmuka komunikasi eksternal (terutama dapat) yang memungkinkannya untuk berkomunikasi dengan ECU lain dalam sistem dan mendapatkan informasi kontrol dari VCU. Sinyal PWM yang dihasilkan oleh MCU diamplifikasi oleh driver gerbang dan digunakan untuk mengontrol sakelar daya IGBT. Inverter VSI dapat menyadari konversi antara DC dan AC. Biasanya, enam IGBT dengan tiga setengah jembatan digunakan untuk mewujudkan konversi ini, dan jumlah koneksi paralel ditingkatkan untuk memenuhi persyaratan motor saat ini. Berbagai sirkuit deteksi dan pengambilan sampel memberikan umpan balik parameter motor, seperti posisi, arus fase, suhu, dll., Untuk kontrol yang akurat.

Ada banyak jenis motor, seperti motor DC BLDC/PMSM dan motor AC. Oleh karena itu, algoritma kontrol motor yang digunakan dalam kendaraan listrik akan tergantung pada motor dan jenis kontrol (loop terbuka atau loop tertutup).

Hubungan yang sesuai adalah sebagai berikut:

Masa Depan MCU

▎Control beberapa motor. Dengan pengembangan industri kendaraan listrik, perangkat kontrol motor telah membuat kemajuan besar. Tren yang muncul adalah pengembangan perangkat kontrol motor yang dapat mengontrol banyak motor secara bersamaan.

▎Di motor, jelajahi dua mode yang digerakkan hub dan mid-drive.

▎ Dengan peningkatan integrasi dan efisiensi MCU, daftar bahan semikonduktor generasi ketiga akan banyak digunakan dalam MCU, biasanya SIC dan GAN. Dibandingkan dengan sakelar berbasis silikon tradisional, sakelar daya GaN memiliki keunggulan kecepatan switching yang lebih tinggi, kehilangan daya yang lebih rendah dan kinerja termal yang lebih baik. Oleh karena itu, perangkat kontrol motor memiliki efisiensi yang lebih tinggi, konsumsi energi yang lebih rendah dan kepadatan daya yang lebih besar. Pengemudi SIC dan IGBT dapat memberikan kemampuan suhu dan tegangan operasi yang lebih tinggi untuk meningkatkan kinerja dan keandalan dalam menuntut aplikasi EV.

▎ Intelektualisasi MCU. Pembelajaran mesin dan kecerdasan buatan di MCU dapat melindungi integritas data dan mengurangi kesalahan manusia.

Dengan mempopulerkan kendaraan listrik (EV), peran unit kontrol motor (MCU) dalam meningkatkan kinerja EV menjadi semakin penting. Kami percaya bahwa dengan kemajuan berkelanjutan arsitektur dan teknologi MCU, masa depan kendaraan listrik akan lebih efisien, kuat, dan berkelanjutan.