Microchipのeバイク技術に関するQ&A:eバイクのアーキテクチャスキームはどのようなものですか?

Q:eバイクのアーキテクチャスキームはどのようなものですか?

A:主な構成はMCU + ドライバ + MOSFETであり、モータラインにはホール電流センサが搭載され、センサ付きFOC(ホール式、磁気エンコーダ、誘導型、レゾルバなどに対応)に必要な位置センサが装備されています。さらに、駆動データの記録用にオンボードフラッシュメモリが搭載されています。


主電源トポロジ:MCU + ドライバ + MOSFET

MCU(マイクロコントローラユニット)

FOC(磁界方向制御)などのモータ制御アルゴリズムを実行し、PWMデューティサイクルコマンドを生成します。

ドライバ(ゲートドライバ)

MCUからPWM信号を受け取り、適切な電圧/電流に変換してパワーMOSFETのゲートを駆動します。

MOSFET

三相フルブリッジインバータを構成し、バッテリの直流電圧を三相交流電流に変換し、モータ巻線を駆動します。

センサ構成

モータライン上のホール電流センサ

相電流(またはバス電流)のリアルタイム測定に使用され、FOC電流閉ループ制御における不可欠な入力の1つです。
電流の検出方法には以下のものがあります。

  • ホール電流センサ(絶縁タイプ)
  • シャント抵抗 + オペアンプ(非絶縁タイプ)

センサ付きFOC用位置センサ

FOCは、座標変換と電流制御を行うために、ローターの磁界位置を知る必要があります。
一般的な位置センサには以下のものがあります。

  • ホールスイッチ(低コスト、eバイクで主に使用)
  • 磁気式エンコーダ(高分解能)
  • 誘導型位置センサ(優れた耐干渉性能)
  • レゾルバ(産業用および車載用グレードのシナリオで適用され、高い信頼性を備えています)

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