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电动汽车功率逆变器控制参考平台

RDPWRINVERTER

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该汽车EV功率逆变器控制参考平台面向ISO 26262 ASIL D应用，例如电动汽车牵引电机和DC-DC转换器。

恩智浦提供3种可选工具，以加速逆变器的开发：

  • 面向Fuji M653 IGBT模块的支持套件。这包括4块板、基本软件和互连线缆，如下文技术和功能规范所述。客户必须提供IGBT模块、Link电容器、母线、冷却板等外部组件。
  • 上述支持套件以及功能安全软件(即将推出)。
  • Vepco Technologies Inc.可提供完整的逆变器平台，包括4块板、IGBT模块、DC Link电容器、母线、冷却板、电机选件、机箱和软件。

这些工具都结合了恩智浦全面的汽车产品组合，包括一流的汽车MCU、CAN总线接口、系统基础芯片和高压隔离式IGBT栅极驱动器IC模块。这个预先设计好的平台展示了我们的重点服务，即帮助您以更快的速度设计新一代混合动力和电动汽车，同时降低开发风险。

电动汽车功率逆变器控制参考平台 - 简介

产品详情

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HEV/EV电机控制

HEV/EV Motor Control Power Inverter Solution

逆变器平台硬件和软件

Inverter Platform HW & SW
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支持的器件

处理器和微控制器

超高可靠性的MPC57xx MCU

  • MPC5775B-E: MPC5775B和MPC5775E微控制器，适用于电池管理系统(BMS)和逆变器应用

电源管理

安全SBC

  • FS6500: 符合1级和0级安全标准的电源系统基础芯片，带有CAN灵活数据收发器

动力和发动机控制

  • GD3100: 绝缘栅双极晶体管(IGBT/SiC)的先进单通道栅极驱动器。

接口

3.3 V / 5 V IO CAN收发器

特征

功能

  • 带有随附软件的多核32位MCU提供了先进的电机控制定时与集成的软件解析器
  • 通过400 V电源有效驱动100 kW三相电机
  • IGBT栅极驱动器中的集成电流信号隔离
  • 具有低功耗待机功能的冗余CAN总线接口
  • 支持S32DS IDE SDK与MCAL驱动程序
  • 栅极驱动器，具有低于2us的iSense兼容2级IGBT过流保护和软关断

接口

  • 支持CAN连接

安全

  • 具有符合SHE的硬件安全模块的多核32位MCU

功能安全和可靠性

  • 强大故障静默SBC，具有面向ASIL D的AEC-Q100 0级功能
  • 多核32位锁步MCU，符合面向ASIL D的AEC Q100级
  • 具有API的功能安全情况和支持软件
  • 小巧、紧凑9 IC系统规格符合ASIL D标准

支持套件(EV-INVERTER)

  • 包含四个PCB、电缆和基本的三相软件，可使用完整的恩智浦解决方案快速开发内部逆变器设计。
  • 将提供软件，以对驱动永磁同步电动机(PMSM)或感应电动机的三相逆变器进行系统配置和基本控制。

MCU控制板(EV-CONTROLEVM)

  • 对于支持套件中所含的每个板，可以在恩智浦网站上下载其硬件原理图、PCB布局和gerber文件。
  • 该板包含三个关键的恩智浦集成电路。MPC5775E是具有锁定步长的32位Power Architecture©双核MCU，每个内核可提供高达264 MHz的性能、CSE安全性、eTPU定时器和高度可扩展的解决方案。FS6500系统基础芯片(SBC)为MCU提供动力，从而优化了能耗并提供了低压侧的监测和保护功能。TJA1042收发器面向汽车行业的高速CAN应用，可以为MPC5775E和CAN协议控制器提供发送和接收差分信号的功能。

驱动器控制板(EV-POWEREVB)

  • 此板是为Fuji M653 IGBT 6件装逆变器模块设计的。它具有面向IGBT和SiC MOSFET的GD3100先进的单通道栅极驱动器，以及集成的电流隔离和低导通电阻驱动晶体管。提供高充电和放电电流、低动态饱和电压以及轨到轨栅极电压控制自主管理严重故障并通过INTB引脚和SPI接口报告故障和状态。栅极电压通过隔离变压器和返驰控制器提供。

传感器板(EV-SENSOREVB)

  • 传感器板上有3个相同的LEM®HC5F900电流传感器，用于电机相电流检测。该板可与EV-CONTROLEVB_MCU控制板一起使用。

接口板(EV-INTERFACEVB)

  • 接口板上装有23位置的Ampseal®连接器，用于外部逻辑电源、通信和来自电机的信号。该板为每个信号采用线路滤波器和保护电路。该板可与EV-CONTROLEVB_MCU控制板一起使用。

PCB互连电缆(EV-HW-INVERTER)

  • 连接四个板的电缆和硬件。

软件驱动程序

  • 将提供基本软件，以简化系统配置并驱动用于电机控制的三相发明器。

Vepco

  • 为了向客户提供服务，我们与第三方合作开发了一个完整的平台，包括四块板、IGBT模块、DC Link电容器、母线、冷却板、电机、机箱和定制软件。此平台由Vepco Technologies Inc.提供。

逆变器规格

  • 工作输入范围：250-420 VDC
  • 连续输出功率95 kW，峰值196 kW
  • 额定电压：320 VDC,
  • 额定电流：300 A, rms / 峰值电流：470 A, rms
  • 电机运转速度：0–10 k RPM
  • PWM开关频率：3–12 kHz
  • 最大电气效率：> 96 %

系统控制

  • 通过400 V电源有效驱动100 kW三相电机
  • 具有低功耗待机功能的冗余CAN总线接口
  • IGBT栅极驱动器中的集成电流信号隔离

大小

  • 支持小规格ASIL-D 100 kW功率逆变器
  • 逆变器机械外壳尺寸：28 x 28 x 14 cm
  • 逆变器质量 < 10 Kg

电机配置

  • 三相8极SRPMa
  • 电压/功率
    • 工作电压：250-600 VDC，额定值600 VDC
    • 峰值电流：450 A rms
  • 峰值输出功率：150@30s kW

电机配置

  • 扭矩/速度
    • 连续135 Nm, 峰值300 Nm
  • 最大值12,000@30s RPM，基本速度6,400 RPM

电机传感器

  • 旋转变压器机械位置传感器

电机尺寸

  • 旋转变压器机械位置传感器

汽车电子

HEV/EV高压功率逆变器

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  • EV-INVERTER

  • EV Power Inverter Control Reference Platform.

  • EV-INVERTER套件包含四个PCB、电缆和基本的三相软件。

    • 传感器板(EV-SENSOREVB)
    • 接口板(EV-INTERFACEVB)
    • MCU控制板(EV-CONTROLEVM)
    • 驱动器控制板(EV-POWEREVB)
    • PCB互连电缆(EV-HW-INVERTER)
      • 汽车接口电缆
      • 驱动信号电缆
      • 三相电流电缆
    • 基本的三相软件。

    *我们的合作伙伴Vepco通过定制软件提供完整的逆变器组件。

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