微控制器 (MCU)

实时控制 – 电动汽车

电动汽车

电动汽车是一种交通工具,它主要通过将电能转换为机械能来控制其推进系统(EV 逆变器)和/或辅助功能系统。

电动公共汽车和轿车

公路用车

  • 电动汽车
  • 公共汽车
  • 车队和运载工具
  • 半挂式卡车
非公路电动用车

非公路用车

  • 农业和建筑
  • 采矿
  • 物料处理
  • 船舶设备
小型任务型汽车

小型任务型汽车

  • 手推车
  • 多用途汽车
  • 全地形车
个人交通工具

个人交通工具

  • 电动自行车(电动助力车)
  • 电动滑板车
  • 躯体控制车(自平衡)
  • 电动轮椅
  • 电动滑板

C2000™ MCU 电动汽车核心技术竞争力

C2000™ MCU 是嵌入式实时控制解决方案的行业领导者,适用于需要高效电源转换高性能电机控制技术的电动汽车系统。  

数字电源子系统

最大限度降低能量损耗

电动汽车

数字电源应用

  • EV 充电器(交流/直流)
  • 直流/直流电源转换
    • 降压
    • 升压
    • 双向
  • 板载 EV 充电器(交流/直流)
    • 数字电平 (2KW)
    • 数字电平 (<20KW)
    • 数字电平 (>20KW)
    • 无线充电

电机控制子系统

集成性能

电动公共汽车

电机控制应用

  • EV 逆变器:牵引或推进电机逆变器
    • 高电压 > 200Vdc
    • 低电压 < 200Vdc
  • 辅助电机逆变器
    • 电动和电动液压泵
    • 压缩机
    • 风扇和风机
  • 助力转向

电动汽车的数字电源

C2000 MCU 可为 EV 板载电池充电器提供高级技术并赋予 EV 直流/直流转换器与拓扑结构无关的精密波形控制功能。

通过构建可监测电池电源转换的平台来最大限度地降低能量损耗,同时将电源转换效率提升几个百分点。

充电站

充电站

  • 面向 EV 电池充电器的三相整流器的 DSP 性能
  • 适用于隔离式电流感应的集成 Σ-Δ 转换器
  • 可以并行驱动多个拓扑结构的协处理器(CLA - 控制律加速器)
  • 三角函数数学单元 - 在 2-3 个周期内执行正弦、余弦、反正切和除法运算
板载充电

板载充电

  • 支持高频图腾柱式 PFC
  • 支持多电平转换器
  • 实现过流保护的集成高速模拟比较器
  • 集成高速模拟支持 EV 电池充电器的转换模式电流回路控制
  • 支持谷值开关以提升电源效率
直流/直流内核

直流/直流

  • 高性能的高效 DSP 内核支持快速数学运算
  • 高度灵活的高分辨率脉宽调制器 (PWM) 支持多种拓扑结构和多相
  • 在单个器件中以峰值电流模式控制多个相位 (>6)
  • 通过支持高效拓扑结构和更高频率提升功率密度
交流输出

交流输出

  • 缩短开发时间和加快上市速度的 PowerSUITE 软件
  • C2000 实时控制器包括:
    • 32 位浮点
    • 速率最高可达 3.2MSPS 的快速多通道 12 位 ADC

基于丰富专业知识的解决方案,可快速评估和开发电源转换应用

子系统 类型 TI 设计 额定功率 输入 输出 效率 支持的 C2000 MCU 产品 软件
Charging Station Isolated DC/DC Phase-Shifted Full Bridge DC/DC Power Converter 600W 400VDC 12VDC 95% peak 

TMS320F28027

Orderable kit: TMDSHVPSFBKIT

powerSUITE software
AC/DC Three Phase Vienna Rectifier 2 kW @ 220Vrms 3ph 110VAC/220VAC 700VDC 98% peak TMS320F28377D
DC/DC Isolated DC/DC Bidirectional 400V-12V DC/DC Converter Reference Design 300W 200VDC - 400VDC 9VDC-13.5VDC TMS320F28035 powerSUITE software
300W 375VDC - 405VDC 12VDC 93% peak; 90% 

TMS320F28027

Orderable kit:

TMDSHVRESLLCKIT

Phase-Shifted Full Bridge DC/DC Power Converter 600W 400VDC 12VDC 95% peak

TMS320F28027

Orderable kit:

TMDSHVPSFBKIT

Non-Isolated DC/DC Phase-Shifted Full Bridge DC/DC Power Converter 600W 48VDC/12VDC 12VDC/48V

TMS320F28069

SM72295 Driver

Onboard Charging AC/DC Two-Phase Interleaved Power Factor Correction Converter with Power Metering 700W (110/220Vac) 400VDC 0.99; <1.5% THD

TMS320F28035

Orderable kit:

TMDSILPFCKIT

powerSUITE software
Isolated DC/DC Bidirectional 400V-12V DC/DC Converter Reference Design 300W 200VDC - 400VDC 9VDC-13.5VDC TMS320F28035
AC Output Non-Isolated DC/AC Single-Phase Inverter Reference Design With Voltage Source and Grid Connected Modes 600VA 400VDC (110/220 Vac) 98% peak; <5% THD  TMS320F28377D powerSUITE software

使用 powerSUITE 软件来适用数字电源设计的 TI 代码!

powerSUITE 软件步骤

电动汽车的电机控制

C2000 MCU 可为 EV 推进系统、助力转向和辅助电机提供高级技术。系统集成和软件解决方案缩短了评估和开发时间。

InstaSPIN™ 软件提供丰富的专业知识,无需大量投入工程成本即可快速评估和开发三相电机解决方案。

牵引电机

牵引或推进电机

TMS320F2812Delfino™ TMS320F28335TMS320F28377DTMS320F28377SPiccolo™ TMS320F28075 MCU 广泛应用于高功率 EV 逆变器牵引系统,通常采用分解器或绝对编码器。支持 InstaSPIN 软件的 Piccolo TMS320F28027FTMS320F28054M MCU 和 TMS320F28069M 适用于多种低电压 EV 逆变器推进系统,通常采用霍尔传感器、增量编码器或无传感器技术。

辅助电机

辅助电机

Piccolo TMS320F28027FTMS320F28054FTMS320F28062F MCU(基于 InstaSPIN –FOC™ 解决方案)是多数具有挑战性的无传感器高转矩、振荡和可变负载 EV 逆变器应用(如暖通空调 (HVAC) 压缩机、各种泵及冷却风扇)的理想选择。

助力转向

助力转向

如果不要求 ASIL-D 功能安全性,Piccolo TMS320F28027TMS320F28035TMS320F28055TMS320F28069 MCU 均为基于低成本编码器或旋转变压器的电动助力转向应用的理想选择。

子系统 电压和电流 可订购套件 支持的 C2000 MCU 产品 软件
Traction/ Propulsion 350V, 8A TMDXIDDK379D

TMS320F28379D,

TMS320F28377S,

TMS320F28075

Encoder or Resolver FOC controlSUITE™
350V, 8A TMDSHVMTRPFCKIT

TMS320F28335,

TMS320F28035

350V, 8A TMDSHVMTRINSPIN

TMS320F28069M,

TMS320F28054M

InstaSPIN-MOTION MotorWare™
24V, 10A BOOSTXL-DRV8301

TMS320F28069M,

TMS320F28069F,

TMS320F28027F

InstaSPIN-FOC or

InstaSPIN-MOTION

MotorWare

45V, 15A BOOSTXL-DRV8305EVM
60V, 40A DRV8301-69M-KIT
Rotor Position

TMDSRSLVR

TMDXIDDK379D

TMS320F28335,

TMS320F28069,

TMS320F28035,

TMS320F28027,

TMS320F28379D,

TMS320F28377S,

TMS320F28075

controlSUITE
Auxiliary Motors 24V, 10A BOOSTXL-DRV8301

TMS320F28069M,

TMS320F28069F,

TMS320F28027F

InstaSPIN-FOC or 

InstaSPIN-MOTION

MotorWare

45V, 15A BOOSTXL-DRV8305EVM
60V, 40A DRV8301-69M-KIT
60V, 60A

DRV8301-HC-C2-KIT

TIDA-00142

TMS320F28035 controlSUITE
12V, 5A TIDA-00143  TMS320F28027F InstaSPIN-FOC MotorWare
12V, 20A TIDA-00091
15V, 25A DRV8305-Q1EVM
48V, 30A TIDA-00281
350V, 8A TMDSHVMTRPFCKIT TMS320F28335, TMS320F28035 controlSUITE
350V, 8A TMDSHVMTRINSPIN TMS320F28069M, TMS320F28054M, TMS320F28027F

InstaSPIN-FOC or 

InstaSPIN-MOTION

MotorWare

Power Steering 60V, 40A DRV8301-69M-KIT TMS320F28069M, TMS320F28054M

Encoder or Resolver

InstaSPIN-MOTION

MotorWare

60V, 60A DRV8301-HC-C2-KIT TMS320F28035, TMS320F28069

Encoder or Resolver FOC

controlSUITE

InstaSPIN™ FOC 电机控制:电机 ID 与自动调优解决方案

设计人员(甚至那些在电机控制方面没有什么经验的人员)用数分钟的时间即可识别、调优并完全控制任何类型的三相、变速、同步或异步无传感器电机控制系统。

InstaSPIN FOC

InstaSPIN-FOC 软件优势

取代了"无传感器"场定向扭矩控制器 (FOC) 中的机械编码器和旋转变压器

加快了控制系统设计速度

  • 内置电机参数识别
  • 自动闭环电流控制调优
  • 仅需数分钟即可完全调优观测器并稳定扭矩控制器

ROM 中提供了完整的 InstaSPIN™-FOC 控制系统

  • 选择 Piccolo™ MCU 器件
  • 通过 MotorWare 软件获取软件 API 和多种示例项目

电压和电流滤波可确保向系统提供高质量的采样信号

  • 一次性硬件和软件校准
  • 失调电压补偿

解决启动难题:

零速时 FAST 软件编码器稳定性可实现:

  • 零速启动功能提供了超过 100% 的启动扭矩以及闭环控制,同时 FAST 软件提供了线圈旋转一圈范围内的角度
  • 从零速开始的完整闭环 - 通过额外的初始位置检测算法直接提供电气启动角度