పుంబా ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ మోటార్ కంట్రోలర్ యూనిట్ (MCU) PMC20A

(1) శక్తి మార్పిడి ఫంక్షన్. వాహన పరిధిని మెరుగుపరచడానికి బ్రేకింగ్ శక్తి రికవరీని గ్రహించండి;

(2) టార్క్ ఎగ్జిక్యూషన్ ఫంక్షన్.శక్తి వ్యర్థాలను తగ్గించడానికి కంట్రోలర్ మోటార్ కంట్రోలర్‌కు ప్రతికూల టార్క్ విలువలను పంపుతుంది;

(3) యాక్టివ్ డిశ్చార్జ్ ఫంక్షన్. ఎక్కువ కాలం పాటు పెద్ద-సామర్థ్యం గల కెపాసిటర్ స్వీయ-డిశ్చార్జ్ అధిక-వోల్టేజ్ భద్రతా ప్రమాదాలను కలిగి ఉంటుంది;

(4) భద్రతా రక్షణ ఫంక్షన్. తప్పు గుర్తింపు, తప్పు గుర్తు, తప్పు నిర్వహణ మరియు ఇతర భద్రతా రక్షణ విధులతో కూడిన మోటార్ వ్యవస్థ;

(5) హై-స్పీడ్ CAN నెట్‌వర్క్ కమ్యూనికేషన్ ఫంక్షన్. ఎలక్ట్రిక్ మోటార్ కంట్రోల్ యూనిట్ మరియు మొత్తం వాహన ఫంక్షన్ వ్యూహాన్ని సమర్థవంతంగా అమలు చేయడం, వాహనం యొక్క సురక్షితమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించడానికి మోటార్ సిస్టమ్ యొక్క సురక్షితమైన మరియు నమ్మదగిన ఆపరేషన్‌ను నియంత్రించడం.

కొత్త శక్తి వాహనాలలో (NEVలు), "ఇన్వర్టర్" లేదా "ఎలక్ట్రిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్" అని కూడా పిలువబడే మోటార్ కంట్రోల్ యూనిట్ (MCU) "మూడు ప్రధాన భాగాలలో" (బ్యాటరీ, మోటార్ మరియు విద్యుత్ నియంత్రణ వ్యవస్థ) ఒకటి. దీని పనితీరు వాహనం యొక్క డ్రైవింగ్ అనుభవం, శక్తి వినియోగం మరియు విశ్వసనీయతను నేరుగా నిర్ణయిస్తుంది. పవర్ బ్యాటరీ నుండి అధిక-వోల్టేజ్ డైరెక్ట్ కరెంట్ (DC) అవుట్‌పుట్‌ను డ్రైవ్ మోటార్‌కు అవసరమైన మూడు-దశల ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (AC)గా ఖచ్చితంగా మార్చడం MCU యొక్క ప్రాథమిక విధి. ఇది వెహికల్ కంట్రోల్ యూనిట్ (VCU) నుండి వచ్చే ఆదేశాల ఆధారంగా మోటారు వేగం మరియు టార్క్‌ను కూడా సర్దుబాటు చేస్తుంది, తద్వారా వాహనం యొక్క త్వరణం, క్షీణత మరియు స్థిరమైన-వేగ ఆపరేషన్‌ను నియంత్రిస్తుంది. దీని పని సూత్రాన్ని నాలుగు ప్రధాన ప్రక్రియలుగా విభజించవచ్చు: "సిగ్నల్ రిసెప్షన్ - శక్తి మార్పిడి - మోటార్ డ్రైవింగ్ - స్థితి అభిప్రాయం."

1. సిగ్నల్ రిసెప్షన్: వాహన నియంత్రణ ఆదేశాలను స్వీకరించడం

వాహన ఆపరేషన్ సమయంలో, డ్రైవర్ ఇన్‌పుట్‌లు (ఉదా., యాక్సిలరేటర్ పెడల్ స్థానం) మొదట VCUకి ప్రసారం చేయబడతాయి. యాక్సిలరేటర్ పెడల్ ఓపెనింగ్, వాహన వేగం, బ్యాటరీ ఛార్జ్ స్థితి (SOC) మరియు గేర్ స్థానం వంటి పారామితుల ఆధారంగా మోటారుకు అవసరమైన లక్ష్య టార్క్/వేగాన్ని VCU లెక్కిస్తుంది. తరువాత ఇది ఈ ఆదేశాన్ని కంట్రోలర్ ఏరియా నెట్‌వర్క్ (CAN) బస్ ద్వారా MCUకి పంపుతుంది.

2. శక్తి మార్పిడి: DCని ACగా మార్చడం

పవర్ బ్యాటరీ అధిక-వోల్టేజ్ DC (సాధారణంగా 300V–800V) ను అవుట్‌పుట్ చేస్తుంది, అయితే NEV డ్రైవ్ మోటార్లు (ప్రధానంగా శాశ్వత మాగ్నెట్ సింక్రోనస్ మోటార్లు) పనిచేయడానికి మూడు-దశల AC అవసరం. ఈ మార్పిడిని MCU యొక్క "ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్" నిర్వహిస్తుంది, ఇది ఆరు IGBTలు (ఇన్సులేటెడ్ గేట్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌లు) - దశకు రెండు (ఎగువ మరియు దిగువ వంతెన చేతులు) కలిగిన "త్రీ-ఫేజ్ బ్రిడ్జ్ ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్"పై కేంద్రీకృతమై ఉంది. ప్రతి IGBT "నియంత్రించదగిన స్విచ్"గా పనిచేస్తుంది. MCU యొక్క ప్రధాన నియంత్రణ చిప్ ఆరు IGBTల టర్న్-ఆన్/ఆఫ్ టైమింగ్ మరియు డ్యూటీ సైకిల్‌ను ఖచ్చితంగా నియంత్రించడానికి PWM (పల్స్-వెడల్పు మాడ్యులేషన్) సిగ్నల్‌లను అవుట్‌పుట్ చేస్తుంది. ఉదాహరణకు, దిగువ బ్రిడ్జ్ ఆర్మ్‌ను ఆపివేస్తున్నప్పుడు దశ A యొక్క ఎగువ బ్రిడ్జ్ ఆర్మ్ IGBTని ఆన్ చేయడం మరియు ఎగువ బ్రిడ్జ్ ఆర్మ్‌ను ఆపివేస్తున్నప్పుడు దశ B యొక్క దిగువ బ్రిడ్జ్ ఆర్మ్ IGBTని ఆన్ చేయడం, దశలు A మరియు B మధ్య కరెంట్ లూప్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. దశలు A, B మరియు Cలలో IGBTల ప్రసరణ క్రమాన్ని చక్రీయంగా నియంత్రించడం ద్వారా, MCU సర్దుబాటు చేయగల మూడు-దశల ACని ఉత్పత్తి చేస్తుంది (మోటార్ వేగాన్ని నిర్ణయించే ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు టార్క్‌ను నిర్ణయించే వ్యాప్తితో).

(ఎంసియు)

3. మోటార్ డ్రైవింగ్: AC పవర్ మోటార్ ఆపరేషన్

ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన మూడు-దశల AC నేరుగా డ్రైవ్ మోటార్ యొక్క స్టేటర్ వైండింగ్‌లలోకి ఇన్‌పుట్ చేయబడుతుంది. స్టేటర్ వైండింగ్‌ల ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ ఒక భ్రమణ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఇది రోటర్‌ను విద్యుదయస్కాంత శక్తి కింద తిప్పడానికి నడిపిస్తుంది. ఇది విద్యుత్ శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మారుస్తుంది, తరువాత ఇది రిడ్యూసర్ మరియు డ్రైవ్ షాఫ్ట్ ద్వారా చక్రాలకు ప్రసారం చేయబడుతుంది, చివరికి వాహనాన్ని ముందుకు నడిపిస్తుంది.

4. స్థితి అభిప్రాయం: క్లోజ్డ్-లూప్ నియంత్రణ మరియు భద్రతా రక్షణ

MCU కేవలం "ఒకసారి ఆదేశాలను జారీ చేయదు"; ఇది మోటారు ఉద్దేశించిన విధంగా పనిచేస్తుందని నిర్ధారించుకోవడానికి "సెన్సార్ డేటా సేకరణ → ఫీడ్‌బ్యాక్ సర్దుబాటు" యొక్క క్లోజ్డ్-లూప్ నియంత్రణ యంత్రాంగాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, అదే సమయంలో లోపాలను నివారిస్తుంది. ప్రస్తుత సెన్సార్లు నిజ-సమయ దశ ప్రవాహాలను సేకరిస్తాయి, వోల్టేజ్ సెన్సార్లు బస్ వోల్టేజ్‌ను పర్యవేక్షిస్తాయి మరియు ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు IGBT మరియు మోటారు ఉష్ణోగ్రతలను ట్రాక్ చేస్తాయి. ప్రధాన నియంత్రణ చిప్ "వాస్తవ కరెంట్/వేగం"ను "లక్ష్య కరెంట్/వేగం"తో పోలుస్తుంది. విచలనాలు సంభవించినట్లయితే, ఇది AC అవుట్‌పుట్ పారామితులను సరిచేయడానికి, టార్క్ మరియు వేగాన్ని స్థిరీకరించడానికి IGBTల PWM సిగ్నల్‌లను నిజ సమయంలో సర్దుబాటు చేస్తుంది. అసాధారణ సంకేతాలు (ఉదా., అధిక కరెంట్, అధిక-ఉష్ణోగ్రత IGBTలు) గుర్తించబడితే, MCU అవుట్‌పుట్ శక్తిని తగ్గించడం, IGBT అవుట్‌పుట్‌ను కత్తిరించడం లేదా VCUకి లోపాలను నివేదించడం, మోటారు లేదా MCUకి నష్టాన్ని నివారించడం మరియు డ్రైవింగ్ భద్రతను నిర్ధారించడం వంటి రక్షణ చర్యలను ప్రేరేపిస్తుంది.

(ఎంసియు)

ముగింపు

NEV MCU అనేది పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్, మైక్రోఎలక్ట్రానిక్స్, కంట్రోల్ థియరీ మరియు థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ టెక్నాలజీలను సమగ్రపరిచే అధునాతన వ్యవస్థ. తెలివైన ఇన్వర్టర్‌గా, ఇది పవర్ సెమీకండక్టర్ల (IGBTలు/SiCలు) స్విచింగ్‌ను ఖచ్చితంగా నియంత్రించడానికి వెక్టర్-నియంత్రిత క్లోజ్డ్-లూప్ అల్గారిథమ్‌లను ఉపయోగిస్తుంది, మోటారును నడపడానికి బ్యాటరీ DCని నియంత్రించదగిన ACగా మారుస్తుంది మరియు సమర్థవంతమైన శక్తి పునరుద్ధరణను అనుమతిస్తుంది. MCU టెక్నాలజీలో వేగవంతమైన పురోగతులు - IGBTల నుండి అధిక-సామర్థ్య SiC పదార్థాలకు పరిణామం వంటివి - ఆధునిక NEVలు అసాధారణమైన త్వరణం పనితీరు, సున్నితమైన డ్రైవింగ్ అనుభవాలు మరియు విస్తరించిన పరిధిని సాధించడానికి వీలు కల్పించాయి.