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电动汽车的电机驱动平台

上网日期: 2015年11月06日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:电机驱动平台? 电动汽车? IGBT模块?

新能源汽车近两年来飞速发展,国家也出台一系列政策予以强力的支持。工信部在其《中国制造2025》中明确了节能与新能源汽车产业发展战略目标,到2020年,动力电池、驱动电机等关键系统达到国际先进水平,国内市场占有率达到80%;到2025年,新能源汽车年销量达到300万辆。

北京晶川电子技术发展有限责任公司早在1998年就为中国自行设计生产的新能源汽车提供关键的IGBT模块,用于动力系统的电机驱动。现在,晶川电子又推出了新能源汽车动力系统的电机驱动平台,为中国产品开发工程师提供成熟的解决方案,助力中国新能源汽车的发展。

本平台的系统结构如图1所示,具体实现时,将驱动部分与控制部分分开布置,驱动和驱动电源集中布置在一块与IGBT模块等大小的PCB板上,独立安装于IGBT模块上方,此方式尽最大可能的减小了空间需求。

电动汽车的电机驱动平台(电子工程专辑)
图1

在控制部分,主控核心采用英飞凌汽车级32位单片机TC1782,具有高达160MHz全温度范围的总线频率,超强浮点运算能力,32路12bitADC通道,多样的定时器结构,使得对电机多种算法相结合控制成为可能。TC1782是一款哈弗架构且有非对称双核(主核Tricore和外设控制协处理器PCP)的高性能32位单片机,支持DSP算法指令,2.5M字节FLASH,176K字节RAM。TC1782与电机控制相关的重要外设主要是通用时间阵列GPTA和数模转换ADC。GPTA提供一套灵活的定时,比较和捕获功能,可以灵活地组合成信号检测单元和信号发生单元,应用于电机控制时可以支持动态控制的死区时间和不同于边沿对齐和中央对齐的非对称PWM输出。由硬件触发(如GPTA)并实现同步转换的数模转换模块ADC至少可以支持在电机应用中两相电流的同时获取。专用外设控制协处理器PCP可以承担大部分中断负荷,从而主核可以集中处理用于电机控制的复杂运算,如Park变换,Clarke变换和空间矢量调制等。多路信号冗余和检测,完整全面的芯片内电源管理和检测,更加保证处理器稳定、可靠运行。该单片机实现了空间矢量(SVPWM)控制方式,5种调制算法组合,以及优化的电机控制算法。

此外,还采用了CPLD来完成多功能窗口的扩展,并通过CPLD的精确实时性、高可靠逻辑控制和高快速响应保护处理能力,来完成对电机的高可靠、高动态响应控制。


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