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电动汽车动力总成教程

长期以来,同步电机(PMSM)和感应电机等三相交流电机,被广泛地应用于工业控制系统。在汽车应用领域,这些电机还是相对时新的装置,目前正被逐渐用作传统内燃机的补充品或替代品。
工具/原料

电气汽车

方法/步骤
1

32位AUDO MAX系列微控制器内装一枚主内核(TriCore CPU,浅绿色)和一枚快速协处理器(被称为PCP,深绿色)。这种非对称架构能够利用PCP高效处理外围设备,而无需中断在TriCore CPU上运行主算法的处理进程。PCP负责处理关键的实时中断负荷,因此可减轻CPU的负担。

2

CCU6和GPTA这两个模块都具备触发功能,能够让PWM信号和A/D电流测量实现无延迟的等时同步(参见箭头“触发事件”)。作为一个附加的安全特性,每个GPTA模块都配有“紧急模式停止信号”,可用于设置安全开关。针对TriCore AUDO MAX微控制器系列的所有成员,提供了一个基于PRO-SIL的安全平台,它包含硬件(安全看门狗CIC61508)和软件(SafeTcore驱动程序),可满足ASIL认证的B级至D级要求。

3

旋转变压器将PMSM转子的角位移转换为一个电气值。一般情况下,可利用一个附加的正切函数电路从两个信号(正弦/余弦)导出转子的角度值。旋转变压器电路的信号输出至SPI总线,也可由微控制器直接读取旋转变压器的正弦和余弦信号。还有一种可选的方式是读取编码器信号,在运行于微控制器GPT12的编码器接口中对其进行调理,再反馈到控制算法。

4

AUDO MAX系列非常适用于电机的控制。TriCore架构和MC-ISAR eMotor驱动程序可采用高级控制策略控制多台三相电机,包括无刷直流电机(BLDC)块交换(block commutation,BC)及永磁同步电机(PMSM)磁场定向控制(FOC)。单一微控制器甚至还能同时支持BLDC和PMSM电机控制。相比于其他类型的电机而言,采用FOC控制的PMSM电机能效更高、磨损更小,并且可以实现精确控制和定位。特别是,这种电机支持线性转矩控制,为将其用于混合电动汽车动力总成系统奠定了基础。

5

为符合精确定位的要求,MC-ISAR eMotor通过采用霍尔传感器外加增量编码器和旋转变压器,实现了典型高分辨率检测模式。此外,还可将无传感器FOC用于故障安全模式。对于成本敏感的应用,AUDO MAX系列支持直接旋转变压器模式,该模式通过软件和分立元器件实现,避免了配备外置旋转变压器IC的需要,这能使每个控制单元在成本上降低2美元左右。与此同时,MC-ISAR eMotor可以支持两相或直流母线电流测量模式

注意事项

如今的科技越来越发达,这些东西正在实现。

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