關(guān)于無刷電機(jī)驅(qū)動電動水泵和新能源汽車電機(jī)控制器的分析介紹 2024-01-04
方案一、無刷電機(jī)驅(qū)動電動水泵
應(yīng)用領(lǐng)域
適用于12V系統(tǒng)和24V系統(tǒng)水泵,主要為渦輪增壓汽車提供渦輪增壓器輔助冷卻。
方案亮點(diǎn)
在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)方面,其采用了有效的散熱設(shè)計(jì),保證了設(shè)計(jì)的緊湊性,達(dá)到減小體積小、減輕重量、提高功率密度的目標(biāo)。真正地實(shí)現(xiàn)了體積小、重量輕、效率高、智能化的特點(diǎn),可以滿足電動汽車的控制器、驅(qū)動電機(jī)散熱和傳統(tǒng)汽車的輔助散熱需求。
方案詳情
本項(xiàng)目開發(fā)的電動水泵,取消了電機(jī)與水泵葉輪之間的機(jī)械連接,徹底解決了汽車水泵水封漏水問題,該水泵分為12V系統(tǒng)和24V系統(tǒng),可以兼容目前車用主流電源系統(tǒng)。在電路設(shè)計(jì)方面,采用三相全橋驅(qū)動,采用的主控芯片在12V系統(tǒng)時無需額外驅(qū)動芯片,可以直接驅(qū)動MOS管,減少了元件數(shù)量和控制器體積。在控制式上,采用了無傳感器換向和正弦波驅(qū)動的方式,提高了系統(tǒng)的可靠性同時減小了電機(jī)噪聲,同時具有PWM和LIN總線通信接口(選配),可以通過控制指令實(shí)時控制水泵輸出功率。在機(jī)械工藝設(shè)計(jì)方面,其采用了有效的散熱設(shè)計(jì),保證了設(shè)計(jì)的緊湊性,達(dá)到減小體積小、減輕重量、提高功率密度的目標(biāo)。真正地實(shí)現(xiàn)了體積小、重量輕、效率高、智能化的特點(diǎn),可以滿足電動汽車的控制器、驅(qū)動電機(jī)散熱和傳統(tǒng)汽車的輔助散熱需求。圖一為系統(tǒng)框圖。圖二至圖三為樣機(jī)照片。
圖1
圖2
圖3
性能指標(biāo)
額定輸入電壓范圍: 9~15V(12V),18~30V(24V)
最大輸入電流: 6A(12V),3A(24V)直流
額 定 功 率: 65W
最大整機(jī)效率: 45%
控 制 方 式: PWM或LIN
初 次 級 絕緣:功能性絕緣(2500V)
密封防水等級: IP65
工作環(huán)境溫度: -40 到 +130 攝氏度
外殼: 鋁合金外殼
體積: ?65mm*130mm
重量: 小于600克
該項(xiàng)目使用的英飛凌的物料清單
功率器件:
TLE8366EV(SOP8)
IPD90N04S4-04
TLE9861
方案二、新能源汽車電機(jī)控制器
應(yīng)用領(lǐng)域
適用于新能源車輛牽引電機(jī)控制,持續(xù)輸出功率可達(dá)30KW。
方案亮點(diǎn)
控制器可根據(jù)外部控制指令實(shí)現(xiàn)電機(jī)的四象限運(yùn)行控制,并可根據(jù)控制需要切換轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩兩種閉環(huán)控制模式;具備內(nèi)置過壓、過流等故障檢測與處理功能。
方案詳情
該控制器主要用于新能源車輛牽引電機(jī)控制。在主控制模塊中的主控芯片采用英飛凌的32-bit單片機(jī)TriCore,IGBT功率驅(qū)動模塊采用英飛凌的汽車級IGBT模塊HybridPACKTM1。 控制器通過檢測PMSM電機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器反饋信號獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信息,通過電流傳感器獲取電機(jī)三相電流,通過PWM輸出控制電機(jī)運(yùn)行。 控制器通過CAN接口接收外部控制信號,并反饋當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)信息,此外控制器還配有獨(dú)立的CAN接口用于診斷、 標(biāo)定等功能。 控制器可根據(jù)外部控制指令實(shí)現(xiàn)電機(jī)的四象限運(yùn)行控制,并可根據(jù)控制需要切換轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩兩種閉環(huán)控制模式;具備內(nèi)置過壓、過流等故障檢測與處理功能。
圖1
圖2
性能指標(biāo)
主控制器:Infineon 32-bit MCU TC1782
功率模塊:Infineon HP1(汽車級IGBT模塊)
短時輸出峰值功率: 40kW(水冷10L/min )
持續(xù)輸出最大功率:30kW(水冷10L/min)
功率輸出電壓范圍:240VDC~350VDC
峰值電流:230Arms
支持四象限運(yùn)行:最大3倍弱磁
支持XCP標(biāo)定、CAN代碼刷寫:支持XCP標(biāo)定、CAN代碼刷寫
該項(xiàng)目使用的英飛凌物料清單
單 片 機(jī):SAK-TC1782F-320F180HR BA
功率器件:FS400R07、TLE7368-3E、TLE4251D、BTS6143D、IPD90N06S4-04、BSS123、TLE6250GV33、1ED020I12-FA2、
傳 感 器:TLE4949SJ |