PUMBAA ელექტრომობილის ძრავის კონტროლერის ბლოკი (MCU) PMC20A

(1) ენერგიის გარდაქმნის ფუნქცია. დამუხრუჭების ენერგიის აღდგენის განხორციელება ავტომობილის დიაპაზონის გასაუმჯობესებლად;

(2) ბრუნვის მომენტის შესრულების ფუნქცია. კონტროლერი ენერგიის დანაკარგის შესამცირებლად ძრავის კონტროლერს ბრუნვის მომენტის უარყოფით მნიშვნელობებს უგზავნის;

(3) აქტიური განმუხტვის ფუნქცია. დიდი ტევადობის კონდენსატორის თვითგანმუხტვა ხანგრძლივი დროის განმავლობაში მაღალი ძაბვის უსაფრთხოების რისკებს შეიცავს;

(4) უსაფრთხოების დაცვის ფუნქცია. ძრავის სისტემა გაუმართაობის აღმოჩენით, გაუმართაობის შეხსენებით, გაუმართაობის დამუშავებით და სხვა უსაფრთხოების დაცვის ფუნქციებით;

(5) მაღალსიჩქარიანი CAN ქსელის საკომუნიკაციო ფუნქცია. ელექტროძრავის მართვის ბლოკისა და მთელი ავტომობილის ფუნქციონირების სტრატეგიის ეფექტური რეალიზაცია, ძრავის სისტემის უსაფრთხო და საიმედო მუშაობის კონტროლი ავტომობილის უსაფრთხო მუშაობის უზრუნველსაყოფად.

ახალი ენერგიის მქონე ავტომობილებში (NEVs), ძრავის მართვის ბლოკი (MCU), ასევე ცნობილი როგორც „ინვერტორი“ ან „ელექტრული მართვის სისტემა“, წარმოადგენს „სამი ძირითადი კომპონენტიდან“ (აკუმულატორი, ძრავა და ელექტრო მართვის სისტემა) ერთ-ერთს. მისი მუშაობა პირდაპირ განსაზღვრავს ავტომობილის მართვის გამოცდილებას, ენერგიის მოხმარებას და საიმედოობას. MCU-ს ძირითადი ფუნქციაა აკუმულატორიდან გამომავალი მაღალი ძაბვის პირდაპირი დენის (DC) ზუსტად გარდაქმნას სამფაზიან ცვლად დენად (AC), რომელიც საჭიროა წამყვანი ძრავისთვის. ის ასევე არეგულირებს ძრავის სიჩქარეს და ბრუნვის მომენტს ავტომობილის მართვის ბლოკის (VCU) ბრძანებების საფუძველზე, რითაც აკონტროლებს ავტომობილის აჩქარებას, შენელებას და მუდმივი სიჩქარით მუშაობას. მისი მუშაობის პრინციპი შეიძლება დაიყოს ოთხ ძირითად პროცესად: „სიგნალის მიღება - ენერგიის გარდაქმნა - ძრავის მართვა - სტატუსის უკუკავშირი“.

1. სიგნალის მიღება: ავტომობილის მართვის ბრძანებების მიღება

ავტომობილის მუშაობის დროს, მძღოლის მიერ შეყვანილი მონაცემები (მაგ., ამაჩქარებლის პედლის პოზიცია) თავდაპირველად გადაეცემა VCU-ს. VCU ითვლის ძრავისთვის საჭირო სამიზნე ბრუნვის მომენტს/სიჩქარეს ისეთი პარამეტრების საფუძველზე, როგორიცაა ამაჩქარებლის პედლის გახსნა, ავტომობილის სიჩქარე, აკუმულატორის დატენვის მდგომარეობა (SOC) და გადაცემათა კოლოფის პოზიცია. შემდეგ ის ამ ბრძანებას უგზავნის მიკროკონტროლერს (MCU) კონტროლერის ქსელის (CAN) ავტობუსის მეშვეობით.

2. ენერგიის გარდაქმნა: მუდმივი დენის ცვლად დენად გარდაქმნა

კვების ბლოკი გამოსცემს მაღალი ძაბვის მუდმივ დენს (როგორც წესი, 300V–800V), ხოლო NEV-ის წამყვანი ძრავები (უპირატესად მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავები) მუშაობისთვის სამფაზიან ცვლად დენს საჭიროებენ. ეს გარდაქმნა ხორციელდება მიკროკონტროლერის „ინვერტორული სქემით“, რომელიც ორიენტირებულია „სამფაზიან ხიდურ ინვერტორულ წრედზე“, რომელიც შედგება ექვსი IGBT-სგან (იზოლირებული კარიბჭის ბიპოლარული ტრანზისტორი) - ორი თითოეულ ფაზაში (ზედა და ქვედა ხიდის მკლავები). თითოეული IGBT მოქმედებს როგორც „მართვადი გადამრთველი“. მიკროკონტროლერის მთავარი მართვის ჩიპი გამოსცემს PWM (პულსის სიგანის მოდულაცია) სიგნალებს, რათა ზუსტად დაარეგულიროს ექვსი IGBT-ის ჩართვა/გამორთვის დრო და სამუშაო ციკლი. მაგალითად, A ფაზის ზედა ხიდის მკლავის IGBT ჩართვა ქვედა ხიდის მკლავის გამორთვისას და B ფაზის ქვედა ხიდის მკლავის IGBT ჩართვა ზედა ხიდის მკლავის გამორთვისას, A და B ფაზებს შორის დენის მარყუჟის ფორმირებას ახდენს. A, B და C ფაზებში IGBT-ების გამტარობის თანმიმდევრობის ციკლური კონტროლით, მიკროკონტროლერი წარმოქმნის რეგულირებად სამფაზიან ცვლად დენს (ძრავის სიჩქარის განსაზღვრის სიხშირით და ბრუნვის მომენტით, რომელიც ამპლიტუდას განსაზღვრავს).

(MCU)

3. ძრავის მართვა: ცვლადი დენის ძრავის მუშაობა

ინვერტორული წრედის მიერ გენერირებული სამფაზიანი ცვლადი დენი პირდაპირ მიეწოდება წამყვანი ძრავის სტატორის გრაგნილებს. სტატორის გრაგნილებში გამავალი დენი ქმნის მბრუნავ მაგნიტურ ველს, რომელიც ელექტრომაგნიტური ძალის ზემოქმედებით როტორს ბრუნავს. ეს ელექტრო ენერგიას მექანიკურ ენერგიად გარდაქმნის, რომელიც შემდეგ გადაეცემა ბორბლებს რედუქტორისა და წამყვანი ლილვის მეშვეობით და საბოლოოდ ამოძრავებს ავტომობილს.

4. სტატუსის შესახებ უკუკავშირი: დახურული ციკლის კონტროლი და უსაფრთხოების დაცვა

მიკროკონტროლერი არა მხოლოდ „ერთჯერად ბრძანებებს გასცემს“; ის იყენებს „სენსორის მონაცემების შეგროვების → უკუკავშირის რეგულირების“ დახურული ციკლის მართვის მექანიზმს, რათა უზრუნველყოს ძრავის დანიშნულებისამებრ მუშაობა გაუმართაობის თავიდან ასაცილებლად. დენის სენსორები აგროვებენ რეალურ დროში ფაზის დენებს, ძაბვის სენსორები აკონტროლებენ ავტობუსის ძაბვას, ხოლო ტემპერატურის სენსორები აკონტროლებენ IGBT-ს და ძრავის ტემპერატურას. მთავარი მართვის ჩიპი ადარებს „რეალურ დენს/სიჩქარეს“ „სამიზნე დენს/სიჩქარეს“. თუ გადახრები მოხდება, ის რეალურ დროში არეგულირებს IGBT-ების PWM სიგნალებს ცვლადი დენის გამომავალი პარამეტრების გამოსასწორებლად, ბრუნვის მომენტისა და სიჩქარის სტაბილიზაციისთვის. თუ აღმოჩენილია ანომალიური სიგნალები (მაგ., ჭარბი დენი, IGBT-ების გადახურება), მიკროკონტროლერი ააქტიურებს დამცავ ზომებს, როგორიცაა გამომავალი სიმძლავრის შემცირება, IGBT გამომავალი გამორთვა ან VCU-სთვის გაუმართაობის შესახებ შეტყობინება, ძრავის ან მიკროკონტროლერის დაზიანების თავიდან ასაცილებლად და მართვის უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად.

(MCU)

დასკვნა

NEV მიკროკონტროლერი (MCU) არის დახვეწილი სისტემა, რომელიც აერთიანებს სიმძლავრის ელექტრონიკას, მიკროელექტრონიკას, მართვის თეორიასა და თერმული მართვის ტექნოლოგიებს. როგორც ინტელექტუალური ინვერტორი, ის იყენებს ვექტორულად კონტროლირებად დახურულ მარყუჟოვან ალგორითმებს სიმძლავრის ნახევარგამტარების (IGBT/SiCs) გადართვის ზუსტად რეგულირებისთვის, აკუმულატორის მუდმივი დენის გარდაქმნისთვის კონტროლირებად ცვლად დენად ძრავის მართვისთვის და ენერგიის ეფექტური აღდგენის უზრუნველსაყოფად. MCU ტექნოლოგიის სწრაფმა განვითარებამ - როგორიცაა IGBT-ებიდან უფრო მაღალი ეფექტურობის SiC მასალებზე გადასვლა - თანამედროვე NEV-ებს საშუალება მისცა მიაღწიონ განსაკუთრებულ აჩქარების მუშაობას, გლუვ მართვის გამოცდილებას და გაფართოებულ დიაპაზონს.