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成都猎头公司浅谈电机控制器及其功能

发布时间:2022-10-26 10:02:37 作者:珏佳成都猎头公司 点击次数:424

很多不了解电机控制器的不清楚它的功能有哪些?接下来成都猎头公司为大家介绍一下它的功能,希望可以帮助到大家:

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1.扭矩控制功能

MCU根据VCU发送的扭矩请求指令,控制电机输出需求你扭矩。主要是通过PWM,控制IGBT的开关来实现控制。对于扭矩响应必须有一定的性能要求,比如扭矩响应时间小于60ms,扭矩控制精度满足±3%的要求等。

2.转速控制功能

MCU根据VCU发送的转速指令,控制电机控制器的转速。这个功能主要用于定速续航等需要控制车辆速度的功能时使用。

3.旋变零位自学习功能

旋变是旋转变压器的简称,其作用是输出电机转速相关信号给MCU,算法根据该信号做转速、扭矩等的控制。但是通常旋变在安装是与电机的零位有一定的偏差,因此需要计算这个偏移量。

为了减少人为的工序,MCU应该有旋变标定模式,启动后,MCU自行运行一段程序来检测旋变零位。

4.故障监控

MCU涉及到高压控制,故障监控是必须的,而且策略会比较严苛。故障监控包括直流电流和电压监控、电机定转子温度和电机控制器温度监控、IGBT以及传感器故障监控等。当监测到故障发生时,轻则报警,降功率,重则关闭输出。

除了以上之外,还有网络管理、热管理、功能安全等功能需要MCU来实现。

3.电机控制器的发展趋势

首先从电驱总成来看,从之前的MCU、电机、减速器分离式到后面的三合一集成总成(如图1所示),集成化、域控化是依然是当前的趋势。比如现在的多合一控制器,比如比亚迪E3.0平台中的八合一,其就是将原来分开的VCU、电机控制器、BMS、车载充电器集成到一个控制器中。

随着电机控制器的发展,功率密度也随之提升,对功率器件而言,双面水冷技术(DSC)也就应运而生。相比现有IGBT模块, 芯片上层的DCB构成第二条散热通道,用于改善模块的散热效果。

当前国外已有一些使用案例,比如通用第二代Voltec电驱控制器采用的IGBT双面冷却方案 凯迪拉克CT6 PHEV电驱控制器采用的IGBT双面冷却方案 。

丰田THS IV电驱控制器,引入了全新二合一功率卡片式IGBT模块。每个功率卡片包含两个IGBT芯片和两个续流二极管组成的半桥。然后使用多组水冷冷却片来对如上的功率卡片式IGBT进行双面水冷。高压功率模块共包含7个功率卡片式IGBT模组,由8片水冷冷却片对其进行夹紧并双面水冷。整体高压功率模块体积较之前减小了33%。同时电气损失减少了20%。

除此之外,SiC技术也逐渐引入电机控制器中,有关文献表明,基于SiC的永磁同步电机驱动损耗降低50%,效率提高1%左右,在低速情况下,死区效应更小,动态性能更好。另外NEDC效率可以提升3-5%个点。

当前来说,SiC的开关频率一般在20Kz左右,对算法的执行时间优化有一定的要求,另外成本高,目前是IGBT的2~3倍,另外EMC性能差,解决成本较高。


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