PUMBAA Электромобиль Моторын Идарә Итү Берәмлеге (MCU) PMC10A

Автомобиль мотор контроллерының үзенчәлекләре:

(1) Югары нәтиҗәлелек: контроллер түбән тизлектә югары артык йөкләнеш сыйдырышлыгына ия (гадәттә номиналь токның икеләтәсеннән артык), һәм югары тизлектә киң зәгыйфь магнит даими машина сыйдырышлыгына ия.

(2) Югары момент: башлангыч момент зур булганда, контроллер түбән тизлектә зуррак ток чыгарырга тиеш.

(3) Зур тизлек: Югарырак тизлек диапазонында, йөртү системасына зуррак даими көч мәйданы кирәк, шуңа күрә контроллерның көчле һәм зәгыйфь магнит сәләте булырга тиеш.

(4) Югары нәтиҗәлелек: Яңа энергияле машиналарның энергиясе кыйммәтле, һәм йөртү системасының нәтиҗәлелеге турыдан-туры йөреш диапазонына тәэсир итә, шуңа күрә йөртү системасы югалтуларын минимальләштерү өчен йөртү системасының югары нәтиҗәлелеге кирәк.

Кереш: Электромобильләрнең (ЭВ) "өч электр системасы" (аккумулятор, двигатель, электр белән идарә итү) арасында Мотор белән идарә итү блогы (MCU) - шулай ук ​​мотор контроллеры буларак та билгеле - "көч мие" дип атала. Төгәл командир ролен үтәп, ул аккумуляторның электр энергиясен моторның механик энергиясенә әйләндерә, машинаның йөреш диапазонын, көч җавабын һәм йөртү тәҗрибәсен турыдан-туры билгели. Бу мәкаләдә бу төп компонентның "техник серсүзе" ачыкланачак, аның аппарат структурасын, эш принципларын һәм Tesla һәм BYD кебек әйдәп баручы автомобиль җитештерүчеләрнең техник практикасын өйрәнәчәк.

I. Мотор контроллеры: Электромобильнең "Электр мие"

Мотор контроллеры (кыскартылган рәвештә "электр белән идарә итү" дип атала) электр привод системасының үзәк үзәге булып тора, ул аккумуляторны, моторны, сенсорларны һәм югары дәрәҗәдәге системаларны (мәсәлән, Аккумулятор белән идарә итү системасы (BMS) һәм Автоном йөртү системасы (ADS)) тоташтыру өчен җаваплы. Аның төп кыйммәте өч төп өлкәдә чагыла:

​·Нәтиҗәлелекне оптимизацияләү: Мотор эшчәнлеген төгәл контрольдә тоту (мәсәлән, кырга юнәлтелгән контроль (FOC)) ярдәмендә, ул моторның нәтиҗәлелеген 97% тан артыкка кадәр арттыра.

Көчкә җавап: Тиҙләнеш/тормозлау эшчәнлеген оптимальләштерү өчен миллисекунд дәрәҗәсендәге момент көйләү мөмкинлеген бирә (мәсәлән, Tesla Model 3'нең 0,1 секундлык җавап).

· Куркынычсызлыкны тәэмин итү: Температура һәм ток кебек параметрларны күзәтеп тора, аварияләрне булдырмас өчен саклау механизмнарын (мәсәлән, артык кызуны туктату) эшләтеп җибәрә.

Мәгълүматлар күрсәткәнчә, югары җитештерүчән мотор контроллерлары электромобильләрнең йөреш диапазонын 5%-15% ка яхшырта, көчкә җавап бирүне 0,2-0,5 секундка тизләтә һәм "икеләтә углерод" максатлары кысаларында электромобиль технологиясе өчен төп мөмкинлек бирүче булып хезмәт итә ала.

(Эшләү принцибы схемасы)

II. Мотор контроллерының аппарат структурасы: чиплардан интерфейсларга кадәр "Нейрон челтәре"

Мотор контроллерының аппарат конструкциясе "исәпләү көче, ышанычлылык һәм бәя" арасындагы балансны сакларга тиеш, төп компонентлар арасында төп идарә итү чипы, сенсор интерфейслары, элемтә модульләре, энергия белән идарә итү блогы (PMU) һәм суыту системасы бар (1 нче рәсемне карагыз).

2.1 Төп контроль чипы: контроллерның "баш мие чипы"
Төп идарә итү чипы - мотор контроллерының үзәге, аның исәпләү көчен һәм идарә итү төгәллеген билгели.

2.2 Сенсор интерфейслары: "Физик дөньяны" тоташтыручы күперләр
Мотор контроллерына реаль вакытта транспорт чарасының статусы турындагы мәгълүматларны сенсорлар аша алырга кирәк, аларның гомуми интерфейслары түбәндәгеләрне үз эченә ала:
​·Ток сенсорлары: Моментны һәм куәтне исәпләү өчен мотор фазасы тогын күзәтегез (төгәллек ±0,5%).
· Позиция сенсорлары: Синхрон мотор эшләвен тәэмин итү өчен, мәсәлән, чишелешләр һәм энкодерлар, ротор торышын бәяли (төгәллек ±0,1°).
Температура датчиклары: PT100 платина резисторлары яки NTC термисторлары мотор/контроллер температурасын күзәтә (төгәллек ±1°C).
Көчәнеш датчиклары: Артык зарядлау/артык зарядлануны булдырмас өчен, аккумулятор көчәнешен күзәтегез (төгәллек ±0,1 В).

2.3 Элемтә модульләре: "Транспорт чарасы-болыт интеграциясе" өчен ачкыч
Мотор контроллеры башка транспорт чарасындагы системалар белән түбәндәге протоколлар аша элемтәдә тора:
​·CAN шинасы: BMS (батарея белән идарә итү), ADS (автоном йөртү) һәм приборлар кластерын 500 кбит/с тизлектә мәгълүматларны (мәсәлән, заряд халәте (SOC), тизлек, хата кодлары) тапшыру өчен тоташтыра.
· Ethernet: HD камералар һәм LiDAR кебек сенсорлар өчен 1 Гбит/с тизлектә югары тизлектә мәгълүмат тапшыру мөмкинлеген бирә.
​Сымсыз элемтә: OTA яңартуларын хуплый (мәсәлән, Tesla мотор белән идарә итү алгоритмнарын яңарту өчен 4G/5G куллана).

(MCU)

III. Киләчәк тенденцияләре: Мотор контроллерларын "акыллыландыру" һәм "интеграцияләү"

Электромобильләр "акыллы мобильлек терминалларына" әверелгән саен, мотор контроллерларының функцияләре һәм эшчәнлеге яхшыруын дәвам итәчәк. Өч төп тенденция игътибарга лаек:

3.1 Интеграция: "Күп доменлы берләштерү" Бердәм дизайн

Традицион мотор контроллерлары, инверторлар һәм сенсорлар аерым компонентлар булып тора (зур һәм кыйммәт). Киләчәк мотор контроллерлары интеграциягә түбәндәгеләр аша ирешәчәк:

· SoC + Инвертор интеграциясе: Мотор контроллерын инвертор IGBT/SiC җайланмалары белән бер чипка (мәсәлән, Tesla'ның "өч бердә" электр привод системасы) берләштерү, күләмне 40% ка һәм бәясен 25% ка киметү.

· Кертелгән сенсорлар: Тышкы электр үткәргечләрен киметү өчен (эштән чыгу очракларын 30% ка киметү) мотор контроллерына температура һәм ток сенсорларын (мәсәлән, ADI'ның ADuCM410) интеграцияләү.

3.2 Югары нәтиҗәлелек: 800В югары вольтлы платформалар һәм киң диапазонлы җайланмалар

800В югары вольтлы платформалар (мәсәлән, Porsche Taycan, XPeng G9) электр үткәргечләрендәге югалтуларны минимальләштерү өчен токны киметә (I=P/UI = P/UI=P/U аша). Киң полосалы җайланмаларны (мәсәлән, SiC MOSFET) куллану мотор контроллерының нәтиҗәлелеген арттыра (SiC җайланмаларында кремний нигезендәге IGBTларга караганда үткәрүчәнлек югалтулары 50% ка кимрәк), электр приводының нәтиҗәлелеген 98% тан арттыра (мәсәлән, Huawei DriveONE мотор контроллеры 98,5% ның иң югары нәтиҗәлелегенә ирешә).

3.3 Интеллектуализация: Автоном йөртү белән бергә эволюция

Мотор контроллерлары "кабул итү-карар кабул итү-башкару" циклын ябу өчен Автоном йөртү системалары (ADS) белән тирән интеграцияләнәчәк:

​·Кабул итү синергиясе: Моторның момент чыгаруын алдан көйләү һәм кинәт тизләнештән саклану өчен ADSның "йөртү ниятен" кабул итегез (мәсәлән, "2 секундта 80 км/сәг тизләнешкә җитү").

· Карарлар синергиясе: Юл шартларына нигезләнеп, машина белән өйрәнү алгоритмнары (мәсәлән, ныгытуны өйрәнү) ярдәмендә идарә итү стратегияләрен оптимальләштерегез.

​·Башкару синергиясе: "Шәхси йөртү режимнарын" (мәсәлән, спорт/комфорт/эко) хуплый һәм OTA яңартулары аша параметрларны динамик рәвештә көйли (мәсәлән, Tesla'ның "махсус момент кәкресе").

(MCU эш принцибы схемасы)

Йомгак

Электромобиль двигателен контроллерлау җайланмасы - "электр энергиясе" һәм "механик энергия"не тоташтыручы төп үзәк. Аның структураль дизайнындагы (мәсәлән, күп үзәкле SoC, SiC җайланмалары) һәм эш принципларындагы (мәсәлән, FOC алгоритмнары, энергияне торгызу) казанышлар электромобильләрне нәтиҗәлерәк, акыллырак һәм куркынычсызрак итәргә турыдан-туры этәрде.

Киләчәктә, интеграция, югары нәтиҗәлелек һәм акыллы технологияләрнең тирән интеграциясе белән, мотор контроллерлары электромобильләрдә "икеләтә углерод" максатларына ирешү өчен төп мөмкинлек бирәчәк, бу безнең мобильлегебез өчен күбрәк мөмкинлекләр ачачак.