當您聽到EV(電動汽車)時,您可能會立即想到沿著高速公路快速行駛的。但實際上,電動汽車的產(chǎn)品類別眾多。EV為任意運輸裝置,其推進系統(tǒng)由電機(混合電動/內(nèi)燃系統(tǒng)將被稱為混合電動)驅(qū)動,但是該術語的定義甚至可擴展到電動和非電力推進系統(tǒng)的電氣化(使用電動機來替換液壓或皮帶驅(qū)動系統(tǒng))。這種電氣化通常導致需要其他電力轉(zhuǎn)換子系統(tǒng);電池管理,電池充電(車載或車外站),再生/再生充電,DC-DC轉(zhuǎn)換和DC-AC逆變。
對于這一討論,我們想關注電機控制子系統(tǒng)。同樣,您可能首先想到的是出色的多千瓦交流(異步感應或永磁同步)推進(牽引)電機,其是大型汽車、公共汽車和車隊車輛所用的動力裝置(和內(nèi)燃機更換裝置或補充物)。這些牽引電機——即使用于如小型電動車那樣更小的物體,也會產(chǎn)生移動車輛所需的扭矩。
大多數(shù)推進系統(tǒng)需要從零速和極低速操作期間的非常平滑的控制,并且通常與產(chǎn)品的整體操作密不可分。因此,幾乎總會使用轉(zhuǎn)子傳感器。在小型個人運輸裝置中,這些可能是低成本磁性霍爾傳感器,而在較大的公路應用中,它們可能使用解算器。分解器是一種模擬絕對位置傳感器,因其整體堅固性和緊湊外形而聞名。旋轉(zhuǎn)變壓器傳感器由正弦載波輸入激勵,且轉(zhuǎn)子的絕對位置被編碼到一對振幅調(diào)制的正弦輸出上。然后可捕獲和解碼這些輸出,以產(chǎn)生可由數(shù)字電機控制器使用的絕對轉(zhuǎn)子角度的數(shù)字形式。實現(xiàn)分解器接口的一種通用方法是使用獨立的分解器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(如TI的PGA411-Q1)。另一種方法是通過使用軟件和可編程外設來將關鍵激勵和模數(shù)編碼集成到電機控制器本身,僅需要通過一些簡單的外部電路接口即可完成。這是我們的Delfino™ F2837x和微控制器(MCU)提供的獨特功能。
雖然這些推進電機功能出色,但當談到電動車時,他們也是明星產(chǎn)品。因此,本博客的其余部分的焦點是必須控制的其他電機。
這些其他電機中的大多數(shù)是低電壓和低至中等電流,非常適合TI電機控制和驅(qū)動技術。
輔助電動機是指用于運行歷來驅(qū)動皮帶(來自內(nèi)燃發(fā)動機的能量)或液壓系統(tǒng)的輔助功能的輔助電動機??照{(diào)壓縮機、水/油/冷卻流體泵、風機、鼓風機、渦輪機、閉包,甚至各種工具(農(nóng)用設備升降機、抓緊裝置、叉車等)現(xiàn)在需從電機運行。這些應用中的大多數(shù)在本質(zhì)上與低壓總線(最常見的12,24或48-V)和低到中等電流(<5A到50A)非常相似。電機用于控制不斷變化的負載條件下的變速或扭矩。盡管由于歷史原因,有些仍使用霍爾傳感器進行換向,但是若開發(fā)者具有適當?shù)挠布蛙浖I(yè)知識,則幾乎所有應用使用情況(更高的速度)都可在沒有傳感器的情況下完成。
這個市場有兩個相關的趨勢值得注意。第一,這些類型的子系統(tǒng)的許多傳統(tǒng)供應商是皮帶驅(qū)動或液壓型的專家,或者甚至是電機專家,但不一定是電子電機控制專家!第二個原因是,許多已為這些輔助系統(tǒng)購買電機和電機控制器的電動車客戶——特別是如果他們的重點是推進系統(tǒng)的話——正在調(diào)查將在汽車內(nèi)部安裝這些輔助控制子系統(tǒng)是否可行,并在經(jīng)濟上有利可圖。這將導致市場轉(zhuǎn)變:EV客戶評估他們是否可以自己進行設計;現(xiàn)有供應商尋找最新的控制技術來維持其電機和控制業(yè)務;以及來自相鄰行業(yè)(電器和工業(yè))的電機控制供應商希望通過成為新的供應商或提供設計專業(yè)知識來擴大其客戶群。所有三個愿望都是相同的:快速評估,然后開發(fā)低電壓、高性能、高效率、無傳感器電機控制系統(tǒng),適用于應用于各種EV應用的各種可能變化的電機。
在下一篇文章中,我們將更詳細地討論其他電機的控制。
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