借助無傳感器FOC控制方式實現(xiàn)電動汽車安全冗余功能
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實現(xiàn)和測試平臺
軟件實現(xiàn)
整個軟件，包括傳統(tǒng)的FOC控制和無傳感器方案，是在英飛凌微控制器Tricore? TC1782上實現(xiàn)的。Tricore?是英飛凌32位微控制器產(chǎn)品家族的名稱。TC1782采用的180MHz Tricore? CPU具有高端微控制器性能和先進(jìn)的DSP功能。此外，快速中斷響應(yīng)確保了中斷驅(qū)動系統(tǒng)的低延遲和低CPU開銷等性能。具備2.5MB嵌入式閃存和176KB RAM的TC 1782是一款高性能器件，可針對嵌入式實時汽車應(yīng)用提供最大價值。
要實現(xiàn)控制策略，需要下列TC1782外設(shè)資源（如圖1所示）。通用定時器陣列（GPTA）被配置為輸出三相6路PWM信號。同一模塊還向內(nèi)部ADC和外部RDC IC提供觸發(fā)信號，以同時鎖定相電流和轉(zhuǎn)子位置。解碼后的位置數(shù)字信號通過TC1782的并口進(jìn)行反饋。最后，這些反饋信號由CPU進(jìn)行處理，相應(yīng)的調(diào)制信號通過GPTA輸出端口進(jìn)行輸出。
圖3 逆變器系統(tǒng)
表1
圖4 測試電機(jī)
圖5 電機(jī)轉(zhuǎn)速102rpm， Vdc = 300v， Idc = 0.4A (頂部：來自旋轉(zhuǎn)變壓器的角度反饋；底部：角度誤差) 
圖7 電機(jī)轉(zhuǎn)速703rpm， Vdc = 300v，Idc = 3.2A (頂端：來自旋轉(zhuǎn)變壓器的角度反饋；底部：角度誤差)
圖8 電機(jī)轉(zhuǎn)速1001rpm， Vdc = 300v，Idc = 5.5A (頂端：來自旋轉(zhuǎn)變壓器的角度反饋；底部：角度誤差)
圖9 切換至無傳感器控制（電機(jī)轉(zhuǎn)速300rpm， Vdc = 300v， Idc = 1.2A）
硬件測試平臺
逆變器系統(tǒng)
測試是在英飛凌HybridPACK? 2逆變器模塊和TC1782控制板上進(jìn)行的（參見圖3）。其開發(fā)目的旨在支持客戶利用英飛凌HybridPACK? 2 IGBT模塊進(jìn)行初步應(yīng)用設(shè)計。一個直流母線電容器和一個散熱器被用來實現(xiàn)針對80kW (H)EV應(yīng)用的完整主逆變器。
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