Aonad Smachdair Motair Carbaid Dealain (MCU) PUMBAA PMC10A

Feartan rianadair motair chàraichean:

(1) Coileanadh àrd: Tha comas cus cuideim àrd aig an rianadair aig astaran ìosal (mar as trice barrachd air dà uiread an t-sruth ainmichte), agus comas inneil seasmhach magnetach lag farsaing aig astaran àrda.

(2) Torc àrd: nuair a tha an torque tòiseachaidh mòr, feumaidh an rianadair sruth nas motha a thoirt a-mach aig astar ìosal.

(3) Astar mòr: Anns an raon astair nas àirde, feumaidh an siostam dràibhidh raon cumhachd seasmhach nas motha, agus mar sin, feumaidh comas magnetach lag làidir a bhith aig an rianadair.

(4) Èifeachdas àrd: Tha lùth charbadan lùtha ùra luachmhor, agus tha èifeachdas an t-siostaim dràibhidh a’ toirt buaidh dhìreach air an raon, agus mar sin tha feum air èifeachdas àrd an t-siostaim dràibhidh gus call an t-siostaim dràibhidh a lughdachadh.

Ro-ràdh: Am measg nan "trì siostaman dealain" (bataraidh, motair, smachd dealain) de charbadan dealain (EVn), canar "eanchainn cumhachd" ris an Aonad Smachd Motair (MCU) - ris an canar cuideachd an rianadair motair. Ag obair mar cheannard mionaideach, bidh e ag atharrachadh lùth dealain a’ bhataraidh gu lùth meacanaigeach a’ motair, a’ dearbhadh gu dìreach raon a’ charbaid, freagairt cumhachd, agus eòlas dràibhidh. Nì an t-artaigil seo dì-chòdachadh air "facal-faire teicnigeach" a’ phrìomh phàirt seo le bhith a’ sgrùdadh structar bathar-cruaidh, prionnsapalan obrach, agus cleachdaidhean teicnigeach bho phrìomh luchd-dèanaidh chàraichean mar Tesla agus BYD.

I. Smachdadair Motair: "Eanchainn Cumhachd" an EV

’S e an rianadair motair (air a ghiorrachadh mar “smachd dealain”) prìomh ionad an t-siostaim dràibhidh dealain, a tha an urra ri bhith a’ ceangal a’ bhataraidh, a’ motair, na mothachairean, agus siostaman àrd-ìre (me, an Siostam Riaghlaidh Bataraidh (BMS) agus an Siostam Dràibhidh Fèin-riaghlaidh (ADS)). Tha a phrìomh luach ri fhaicinn ann an trì prìomh raointean:

· Leasachadh Èifeachdais: Le bhith a’ cumail smachd mionaideach air obrachadh motair (me, Smachd Stèidhichte air Achadh (FOC)), bidh e ag àrdachadh èifeachdas motair gu còrr air 97%.

· Freagairt Cumhachd: A’ comasachadh atharrachadh torque aig ìre millisecond (me, freagairt 0.1-diog Tesla Model 3) gus coileanadh luathachaidh/breiceadh a bharrachadh.

· Dearbhadh Sàbhailteachd: A’ cumail sùil air paramadairean leithid teòthachd agus sruth, a’ piobrachadh dhòighean dìon (me, dùnadh sìos cus teasachaidh) gus casg a chuir air tubaistean.

Tha dàta a’ sealltainn gum faod rianadairean motair àrd-choileanaidh raon EV a leasachadh le 5%-15%, freagairt cumhachd a luathachadh le 0.2-0.5 diogan, agus a bhith nan comasaiche bunaiteach airson teicneòlas EV fo na h-amasan “dùbailte-charboin”.

(Diagram Prionnsabal Obrach)

II. Structar Bathar-cruaidh an Smachdair Motair: An "Lìonra Nearbhach" bho Chips gu Eadar-aghaidhean

Feumaidh dealbhadh bathar-cruaidh rianadair motair cothromachadh a dhèanamh eadar “cumhachd coimpiutaireachd, earbsachd agus cosgais”, le prìomh phàirtean a’ gabhail a-steach prìomh chip smachd, eadar-aghaidhean mothachaidh, modalan conaltraidh, aonad riaghlaidh cumhachd (PMU), agus siostam fuarachaidh (faic Figear 1).

2.1 Prìomh Sliseag Smachd: "Sliseag Eanchainn" an Smachdaiche
Is e a’ phrìomh chip smachd cridhe rianadair a’ motair, a’ dearbhadh a chumhachd coimpiutaireachd agus cruinneas smachd.

2.2 Eadar-aghaidhean mothachaidh: Drochaidean a’ ceangal an “t-saoghail fiosaigeach”
Feumaidh an rianadair motair dàta inbhe carbaid ann an àm fìor fhaighinn tro mothachairean, le eadar-aghaidhean cumanta a’ gabhail a-steach:
·Brathadairean gnàthach: Cum sùil air sruth ìre a’ motair (cruinneas ±0.5%) gus torque agus cumhachd obrachadh a-mach.
·Brathadairean Suidheachaidh: Leithid rùnairean agus encoders, bidh iad a’ meas suidheachadh an rotor (cruinneas ±0.1°) gus dèanamh cinnteach à obrachadh sioncronaich a’ motair.
·Brathadairean Teòthachd: Bidh resistors platanam PT100 no thermistors NTC a’ cumail sùil air teòthachd a’ motair/an rianadair (cruinneas ±1°C).
Braitearan bholtaids: Cum sùil air bholtaids a’ bhataraidh (cruinneas ±0.1V) gus casg a chur air cus cosgais/cus dì-luchdachadh.

2.3 Modalan Conaltraidh: Prìomh phuingean airson "Aonachadh Carbaid-Neò"
Bidh an rianadair motair a’ conaltradh ri siostaman eile sa charbad tro phròtacalan leithid:
·Bus CAN: A’ ceangal am BMS (riaghladh bataraidh), ADS (dràibheadh ​​fèin-riaghlaidh), agus cruinneachadh ionnstramaidean gus dàta a thar-chuir (me, Staid Cosgais (SOC), astar, còdan locht) aig 500 kbps.
Ethernet: A’ comasachadh tar-chur dàta aig astar luath airson mothachairean leithid camarathan HD agus LiDARn aig 1 Gbps.
Conaltradh gun uèir: A’ toirt taic do ùrachaidhean OTA (me, bidh Tesla a’ cleachdadh 4G/5G gus algairidhean smachd motair ùrachadh).

(MCU)

III. Gluasadan san Àm ri Teachd: "Inntleachd" agus "Aonachadh" Smachdadairean Motair

Mar a bhios carbadan dealain ag atharrachadh gu bhith nan “crìoch-uidhe gluasaid thuigseach”, cumaidh gnìomhan agus coileanadh rianadairean motair orra ag ùrachadh. Tha trì prìomh ghluasadan airidh air aire:

3.1 Amalachadh: Dealbhadh Aonaichte "Co-aonadh Ioma-Àrainn"

Tha smachdan motair traidiseanta, inverters, agus mothachairean nan co-phàirtean leotha fhèin (mòr agus cosgail). Bidh smachdan motair san àm ri teachd a’ coileanadh amalachadh tro:

Amalachadh SoC + Inverter: A’ co-aonadh an rianadair motair le innealan IGBT/SiC inverter ann an aon chip (me, siostam dràibhidh dealain “trì-ann-aon” Tesla), a’ lughdachadh meud le 40% agus cosgais le 25%.

·Brathadairean togte: A’ toirt a-steach brathadairean teòthachd is sruth taobh a-staigh rianadair a’ motair (me, ADuCM410 aig ADI) gus uèirleadh taobh a-muigh a lughdachadh (a’ lughdachadh ìrean fàilligeadh 30%).

3.2 Èifeachdas Àrd: Àrd-ùrlaran Bholtaids Àrd 800V agus Innealan Beàrn-Leathann Farsaing

Bidh àrd-ùrlaran bholtaids àrd 800V (me, Porsche Taycan, XPeng G9) a’ lughdachadh sruth (tro I=P/UI = P/UI=P/U) gus call uèiridh a lughdachadh. Bidh cleachdadh innealan le beàrn-chòmhlan farsaing (me, SiC MOSFETan) a’ neartachadh èifeachdas rianadair motair (tha call giùlain 50% nas ìsle aig innealan SiC na IGBTan stèidhichte air silicon), a’ putadh èifeachdas dràibhidh dealain nas fhaide na 98% (me, bidh rianadair motair Huawei DriveONE a’ coileanadh èifeachdas as àirde de 98.5%).

3.3 Innleachdas: Co-leasachadh le Dràibheadh ​​Fèin-riaghlaidh

Bidh smachdadairean motair ag amalachadh gu domhainn le Siostaman Dràibhidh Fèin-riaghlaidh (ADS) gus an lùb "beachd-co-dhùnadh-cur an gnìomh" a dhùnadh:

· Co-obrachadh Mothachaidh: Faigh “rùn dràibhidh” an ADS (me, “luathaich gu 80 km/u ann an 2 dhiog”) gus toradh torque a’ motair atharrachadh ro-làimh agus gus luathachadh obann a sheachnadh.

·Co-obrachadh Co-dhùnaidh: Ro-innleachdan smachd a bharrachadh tro algairidhean ionnsachaidh innealan (me, ionnsachadh ath-neartachaidh) gus modhan dràibhidh atharrachadh gu fèin-ghluasadach a rèir suidheachadh an rathaid.

· Co-obrachadh Coileanaidh: Taic a thoirt do “mhodhan dràibhidh pearsanaichte” (me, spòrs/comhfhurtachd/eco) agus atharraich paramadairean gu dinamach tro ùrachaidhean OTA (me, “lùb torque gnàthaichte” Tesla).

(Diagram Prionnsabal Obrach MCU)

Co-dhùnadh

’S e rianadair motair a’ charbaid dealain am prìomh ionad a tha a’ ceangal “lùth dealain” agus “lùth meacanaigeach.” Tha adhartasan anns an dealbhadh structarail aige (me, SoCan ioma-cridhe, innealan SiC) agus prionnsapalan obrach (me, algorithms FOC, ath-bheothachadh lùtha) air EVn a stiùireadh gu dìreach a dh’ionnsaigh èifeachdas, inntleachd agus sàbhailteachd nas fheàrr.

San àm ri teachd, le amalachadh domhainn theicneòlasan amalachaidh, àrd-èifeachdais, agus tuigseach, bidh rianadairean motair nam prìomh chomasaiche airson amasan “dùbailte-charboin” a choileanadh ann an carbadan dealain, a’ fosgladh barrachd chothroman airson ar gluasaid.