PUMBAA ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನ ಮೋಟಾರ್ ನಿಯಂತ್ರಕ ಘಟಕ (MCU) PMC20A

(1) ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಕಾರ್ಯ.ವಾಹನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಶಕ್ತಿ ಚೇತರಿಕೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಿ;

(2) ಟಾರ್ಕ್ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವ ಕಾರ್ಯ. ಶಕ್ತಿಯ ತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ನಿಯಂತ್ರಕವು ಮೋಟಾರ್ ನಿಯಂತ್ರಕಕ್ಕೆ ಋಣಾತ್ಮಕ ಟಾರ್ಕ್ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಕಳುಹಿಸುತ್ತದೆ;

(3) ಸಕ್ರಿಯ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕಾರ್ಯ. ದೊಡ್ಡ-ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಸ್ವಯಂ-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸುರಕ್ಷತಾ ಅಪಾಯಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ;

(4) ಸುರಕ್ಷತಾ ರಕ್ಷಣಾ ಕಾರ್ಯ. ದೋಷ ಪತ್ತೆ, ದೋಷ ಜ್ಞಾಪನೆ, ದೋಷ ನಿರ್ವಹಣೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಸುರಕ್ಷತಾ ರಕ್ಷಣಾ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೋಟಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ;

(5) ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ CAN ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ ಸಂವಹನ ಕಾರ್ಯ. ವಿದ್ಯುತ್ ಮೋಟಾರ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಘಟಕ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ವಾಹನ ಕಾರ್ಯ ತಂತ್ರದ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರ, ವಾಹನದ ಸುರಕ್ಷಿತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಮೋಟಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸುರಕ್ಷಿತ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಿ.

ಹೊಸ ಇಂಧನ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ (NEV ಗಳು), "ಇನ್ವರ್ಟರ್" ಅಥವಾ "ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್" ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಮೋಟಾರ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಯೂನಿಟ್ (MCU) "ಮೂರು ಕೋರ್ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ" (ಬ್ಯಾಟರಿ, ಮೋಟಾರ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್) ಒಂದಾಗಿದೆ. ಇದರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ವಾಹನದ ಚಾಲನಾ ಅನುಭವ, ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಪವರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯಿಂದ ಹೈ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಕರೆಂಟ್ (DC) ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಡ್ರೈವ್ ಮೋಟರ್‌ಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಮೂರು-ಹಂತದ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹ (AC) ಆಗಿ ನಿಖರವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು MCU ನ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ. ಇದು ವೆಹಿಕಲ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಯೂನಿಟ್ (VCU) ನಿಂದ ಆಜ್ಞೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಮೋಟರ್‌ನ ವೇಗ ಮತ್ತು ಟಾರ್ಕ್ ಅನ್ನು ಸರಿಹೊಂದಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವಾಹನದ ವೇಗವರ್ಧನೆ, ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ-ವೇಗ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಕಾರ್ಯ ತತ್ವವನ್ನು ನಾಲ್ಕು ಕೋರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: "ಸಿಗ್ನಲ್ ಸ್ವೀಕಾರ - ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ - ಮೋಟಾರ್ ಡ್ರೈವಿಂಗ್ - ಸ್ಥಿತಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ."

1. ಸಿಗ್ನಲ್ ಸ್ವೀಕಾರ: ವಾಹನ ನಿಯಂತ್ರಣ ಆಜ್ಞೆಗಳನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸುವುದು

ವಾಹನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಚಾಲಕ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ಗಳು (ಉದಾ. ವೇಗವರ್ಧಕ ಪೆಡಲ್ ಸ್ಥಾನ) ಮೊದಲು VCU ಗೆ ರವಾನೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ವೇಗವರ್ಧಕ ಪೆಡಲ್ ತೆರೆಯುವಿಕೆ, ವಾಹನದ ವೇಗ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಾರ್ಜ್ ಸ್ಥಿತಿ (SOC) ಮತ್ತು ಗೇರ್ ಸ್ಥಾನದಂತಹ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿ VCU ಮೋಟಾರ್‌ಗೆ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಗುರಿ ಟಾರ್ಕ್/ವೇಗವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನಂತರ ಅದು ಈ ಆಜ್ಞೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಕ ಪ್ರದೇಶ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್ (CAN) ಬಸ್ ಮೂಲಕ MCU ಗೆ ಕಳುಹಿಸುತ್ತದೆ.

2. ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ: DC ಯನ್ನು AC ಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು

ಪವರ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ DC (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 300V–800V) ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ NEV ಡ್ರೈವ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳು (ಪ್ರಧಾನವಾಗಿ ಶಾಶ್ವತ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್ ಸಿಂಕ್ರೊನಸ್ ಮೋಟಾರ್‌ಗಳು) ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಮೂರು-ಹಂತದ AC ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು MCU ನ "ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್" ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಆರು IGBT ಗಳನ್ನು (ಇನ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಗೇಟ್ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳು) ಒಳಗೊಂಡಿರುವ "ಮೂರು-ಹಂತದ ಸೇತುವೆ ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್" ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿದೆ - ಪ್ರತಿ ಹಂತಕ್ಕೆ ಎರಡು (ಮೇಲಿನ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಸೇತುವೆ ತೋಳುಗಳು). ಪ್ರತಿ IGBT "ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದ ಸ್ವಿಚ್" ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. MCU ನ ಮುಖ್ಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ಚಿಪ್ ಆರು IGBT ಗಳ ಟರ್ನ್-ಆನ್/ಆಫ್ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಕರ್ತವ್ಯ ಚಕ್ರವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು PWM (ಪಲ್ಸ್-ವಿಡ್ತ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್) ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕೆಳಗಿನ ಸೇತುವೆ ತೋಳನ್ನು ಆಫ್ ಮಾಡುವಾಗ ಹಂತ A ಯ ಮೇಲಿನ ಸೇತುವೆ ತೋಳಿನ IGBT ಅನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಮೇಲಿನ ಸೇತುವೆ ತೋಳನ್ನು ಆಫ್ ಮಾಡುವಾಗ ಹಂತ B ಯ ಕೆಳಗಿನ ಸೇತುವೆ ತೋಳಿನ IGBT ಅನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡುವುದು, ಹಂತಗಳು A ಮತ್ತು B ಯ ನಡುವೆ ಕರೆಂಟ್ ಲೂಪ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಹಂತಗಳು A, B ಮತ್ತು C ಗಳಲ್ಲಿ IGBT ಗಳ ವಹನ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಚಕ್ರೀಯವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ, MCU ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಮೂರು-ಹಂತದ AC ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ (ಮೋಟಾರ್ ವೇಗವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಟಾರ್ಕ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ವೈಶಾಲ್ಯದೊಂದಿಗೆ).

(ಎಂಸಿಯು)

3. ಮೋಟಾರ್ ಡ್ರೈವಿಂಗ್: AC ಪವರ್ ಮಾಡುವ ಮೋಟಾರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ

ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಮೂರು-ಹಂತದ AC ನೇರವಾಗಿ ಡ್ರೈವ್ ಮೋಟರ್‌ನ ಸ್ಟೇಟರ್ ವಿಂಡಿಂಗ್‌ಗಳಿಗೆ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಟೇಟರ್ ವಿಂಡಿಂಗ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಪ್ರವಾಹವು ತಿರುಗುವ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ರೋಟರ್ ಅನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಬಲದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ತಿರುಗಿಸಲು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ರಿಡ್ಯೂಸರ್ ಮತ್ತು ಡ್ರೈವ್ ಶಾಫ್ಟ್ ಮೂಲಕ ಚಕ್ರಗಳಿಗೆ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂತಿಮವಾಗಿ ವಾಹನವನ್ನು ಮುಂದೂಡುತ್ತದೆ.

4. ಸ್ಥಿತಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ: ಕ್ಲೋಸ್ಡ್-ಲೂಪ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತಾ ರಕ್ಷಣೆ

MCU ಕೇವಲ "ಒಮ್ಮೆ ಆಜ್ಞೆಗಳನ್ನು ನೀಡುವುದಿಲ್ಲ"; ದೋಷಗಳನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟುವಾಗ ಮೋಟಾರ್ ಉದ್ದೇಶಿಸಿದಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಇದು "ಸೆನ್ಸರ್ ಡೇಟಾ ಸಂಗ್ರಹಣೆ → ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ" ಯ ಕ್ಲೋಸ್ಡ್-ಲೂಪ್ ನಿಯಂತ್ರಣ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂವೇದಕಗಳು ನೈಜ-ಸಮಯದ ಹಂತದ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತವೆ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಬಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕಗಳು IGBT ಮತ್ತು ಮೋಟಾರ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಮುಖ್ಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ಚಿಪ್ "ನಿಜವಾದ ಪ್ರವಾಹ/ವೇಗ"ವನ್ನು "ಗುರಿ ಕರೆಂಟ್/ವೇಗ" ದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಚಲನಗಳು ಸಂಭವಿಸಿದಲ್ಲಿ, ಇದು AC ಔಟ್‌ಪುಟ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಸರಿಪಡಿಸಲು, ಟಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ವೇಗವನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು IGBT ಗಳ PWM ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ನೈಜ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸರಿಹೊಂದಿಸುತ್ತದೆ. ಅಸಹಜ ಸಂಕೇತಗಳು (ಉದಾ, ಅತಿಯಾದ ಪ್ರವಾಹ, ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನ IGBT ಗಳು) ಪತ್ತೆಯಾದರೆ, MCU ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು, IGBT ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಕಡಿತಗೊಳಿಸುವುದು ಅಥವಾ VCU ಗೆ ದೋಷಗಳನ್ನು ವರದಿ ಮಾಡುವುದು, ಮೋಟಾರ್ ಅಥವಾ MCU ಗೆ ಹಾನಿಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟುವುದು ಮತ್ತು ಚಾಲನಾ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಂತಹ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ.

(ಎಂಸಿಯು)

ತೀರ್ಮಾನ

NEV MCU ಎಂಬುದು ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ನಿಯಂತ್ರಣ ಸಿದ್ಧಾಂತ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ನಿರ್ವಹಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ. ಬುದ್ಧಿವಂತ ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಆಗಿ, ಇದು ಪವರ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳ (IGBTs/SiCs) ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ವೆಕ್ಟರ್-ನಿಯಂತ್ರಿತ ಕ್ಲೋಸ್ಡ್-ಲೂಪ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ DC ಅನ್ನು ಮೋಟಾರ್ ಅನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡಲು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದಾದ AC ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದಕ್ಷ ಶಕ್ತಿ ಚೇತರಿಕೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. MCU ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ತ್ವರಿತ ಪ್ರಗತಿಗಳು - ಉದಾಹರಣೆಗೆ IGBT ಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ SiC ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ವಿಕಸನ - ಆಧುನಿಕ NEV ಗಳು ಅಸಾಧಾರಣ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಸುಗಮ ಚಾಲನಾ ಅನುಭವಗಳು ಮತ್ತು ವಿಸ್ತೃತ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿವೆ.