Yunit ng Kontroler ng Motor ng Sasakyang De-kuryente (MCU) ng PUMBAA PMC20A

(1) Tungkulin sa pagpapalit ng enerhiya. Maisakatuparan ang pagbawi ng enerhiya ng pagpreno upang mapabuti ang saklaw ng sasakyan;

(2) Tungkulin ng pagpapatupad ng metalikang kuwintas. Nagpapadala ang controller ng mga negatibong halaga ng metalikang kuwintas sa controller ng motor upang mabawasan ang pag-aaksaya ng enerhiya;

(3) Aktibong tungkulin ng paglabas. Ang malalaking kapasidad na kapasitor na kusang naglalabas sa loob ng mahabang panahon ay magkakaroon ng mga panganib sa kaligtasan na may mataas na boltahe;

(4) Tungkulin sa proteksyon sa kaligtasan. Sistema ng motor na may mga tungkulin sa pagtukoy ng depekto, pagpapaalala ng depekto, paghawak ng depekto at iba pang proteksyon sa kaligtasan;

(5) Mataas na bilis na tungkulin ng komunikasyon sa network ng CAN. Epektibong pagsasakatuparan ng yunit ng kontrol ng de-kuryenteng motor at ang buong estratehiya ng tungkulin ng sasakyan, kinokontrol ang ligtas at maaasahang operasyon ng sistema ng motor upang matiyak ang ligtas na operasyon ng sasakyan.

Sa mga bagong sasakyang may enerhiya (new energy vehicles o NEVs), ang Motor Control Unit (MCU), na kilala rin bilang "inverter" o "electric control system," ay isa sa "tatlong pangunahing bahagi" (baterya, motor, at electric control system). Ang pagganap nito ay direktang tumutukoy sa karanasan sa pagmamaneho, pagkonsumo ng enerhiya, at pagiging maaasahan ng sasakyan. Ang pangunahing tungkulin ng MCU ay ang tumpak na pag-convert ng high-voltage direct current (DC) output mula sa power battery patungo sa three-phase alternating current (AC) na kinakailangan ng drive motor. Inaayos din nito ang bilis at torque ng motor batay sa mga utos mula sa Vehicle Control Unit (VCU), sa gayon ay kinokontrol ang acceleration, deceleration, at constant-speed operation ng sasakyan. Ang prinsipyo ng paggana nito ay maaaring hatiin sa apat na pangunahing proseso: "signal reception – energy conversion – motor driving – status feedback."

1. Pagtanggap ng Signal: Pagtanggap ng mga Utos sa Pagkontrol ng Sasakyan

Habang ginagamit ang sasakyan, ang mga input ng drayber (hal., posisyon ng pedal ng accelerator) ay unang ipinapadala sa VCU. Kinakalkula ng VCU ang target na torque/bilis na kailangan ng motor batay sa mga parameter tulad ng pagbukas ng pedal ng accelerator, bilis ng sasakyan, estado ng karga ng baterya (SOC), at posisyon ng gear. Pagkatapos ay ipinapadala nito ang utos na ito sa MCU sa pamamagitan ng Controller Area Network (CAN) bus.

2. Pagpapalit ng Enerhiya: Pagpapalit ng DC patungong AC

Ang bateryang de-kuryente ay naglalabas ng mataas na boltaheng DC (karaniwang 300V–800V), habang ang mga NEV drive motor (nakararami ay permanenteng magnet synchronous motor) ay nangangailangan ng three-phase AC upang gumana. Ang conversion na ito ay isinasagawa ng "inverter circuit" ng MCU, na nakasentro sa isang "three-phase bridge inverter circuit" na binubuo ng anim na IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistors) – dalawa bawat phase (upper at lower bridge arm). Ang bawat IGBT ay gumaganap bilang isang "controllable switch." Ang pangunahing control chip ng MCU ay naglalabas ng mga PWM (Pulse-Width Modulation) signal upang tumpak na makontrol ang turn-on/off timing at duty cycle ng anim na IGBT. Halimbawa, ang pag-on sa upper bridge arm na IGBT ng Phase A habang pinapatay ang lower bridge arm, at ang pag-on sa lower bridge arm na IGBT ng Phase B habang pinapatay ang upper bridge arm, ay bumubuo ng isang current loop sa pagitan ng Phase A at B. Sa pamamagitan ng cyclically controlling sa conduction sequence ng mga IGBT sa Phase A, B, at C, ang MCU ay bumubuo ng adjustable three-phase AC (kung saan ang frequency ang nagtatakda ng bilis ng motor at ang amplitude ang nagtatakda ng torque).

（MCU）

3. Pagmamaneho ng Motor: Operasyon ng Motor na Nagpapatakbo ng AC

Ang three-phase AC na nalilikha ng inverter circuit ay direktang ipinapasok sa stator windings ng drive motor. Ang kuryenteng dumadaloy sa stator windings ay lumilikha ng umiikot na magnetic field, na siyang nagtutulak sa rotor upang umikot sa ilalim ng electromagnetic force. Ito ang nagko-convert ng electrical energy sa mechanical energy, na pagkatapos ay ipinapadala sa mga gulong sa pamamagitan ng reducer at drive shaft, na sa huli ay nagpapaandar sa sasakyan.

4. Feedback sa Katayuan: Closed-Loop Control at Proteksyon sa Kaligtasan

Ang MCU ay hindi lamang "nagbibigay ng mga utos nang isang beses"; gumagamit ito ng isang closed-loop control mechanism na "sensor data collection → feedback adjustment" upang matiyak na gumagana ang motor ayon sa nilalayon habang pinipigilan ang mga pagkakamali. Kinokolekta ng mga current sensor ang mga real-time phase current, sinusubaybayan ng mga voltage sensor ang bus voltage, at sinusubaybayan ng mga temperature sensor ang mga temperatura ng IGBT at motor. Inihahambing ng pangunahing control chip ang "aktwal na current/bilis" sa "target current/bilis." Kung may mangyari na mga paglihis, inaayos nito ang mga PWM signal ng IGBT sa real time upang itama ang mga parameter ng AC output, na nagpapatatag sa torque at bilis. Kung may matuklasan na mga abnormal na signal (hal., labis na current, over-temperature IGBT), ang MCU ay nagti-trigger ng mga proteksiyon na hakbang tulad ng pagbabawas ng output power, pagputol sa IGBT output, o pag-uulat ng mga pagkakamali sa VCU, pagpigil sa pinsala sa motor o MCU at pagtiyak sa kaligtasan sa pagmamaneho.

(MCU)

Konklusyon

Ang NEV MCU ay isang sopistikadong sistema na nagsasama ng power electronics, microelectronics, control theory, at mga teknolohiya sa thermal management. Bilang isang intelligent inverter, gumagamit ito ng vector-controlled closed-loop algorithms upang tumpak na makontrol ang paglipat ng mga power semiconductor (IGBTs/SiCs), pag-convert ng battery DC sa controllable AC upang patakbuhin ang motor at paganahin ang mahusay na pagbawi ng enerhiya. Ang mabilis na pagsulong sa teknolohiya ng MCU – tulad ng ebolusyon mula sa mga IGBT patungo sa mas mataas na kahusayan na mga materyales na SiC – ay nagbigay-daan sa mga modernong NEV na makamit ang pambihirang pagganap ng acceleration, maayos na karanasan sa pagmamaneho, at mas malawak na saklaw.