摘要:深圳市依思普林科技有限公司物流车电机控制系统,基于完全自主研发的IGBT模块开发设计,高集成度、体积小、重量轻,具有汽车级高可靠性。系统集成整车控制功能,可根据整车不同工况行驶要求,对电机实现高效平稳控制。
就在数日前,柴静的雾霾纪录片《穹顶之下》引起广大关注,这让足够多的人意识到雾霾的危害,想要环保,不能再是被动的带上口罩,而要从根本上解决问题,穹底之下我们确实都应该做些什么。
大力发展节能与新能源汽车是国际社会应对能源短缺、环境污染和气候变暖问题在交通领域采取的共同措施。
随着网购消费习惯兴起,城市物流必将高速发展,那么电动物流车市场也大有可为。城区间物流车因行驶范围固定,车辆使用频率高,且城区环境对于环保要求较高,与电动物流车区间运行、使用成本低廉和零排放特点契合,电动物流车具有很好的发展前景。加上政府补贴,电动物流车具有较强的赢利能力。
深圳市依思普林科技有限公司物流车电机控制系统,基于完全自主研发的IGBT模块开发设计,高集成度、体积小、重量轻,具有汽车级高可靠性。系统集成整车控制功能,可根据整车不同工况行驶要求,对电机实现高效平稳控制。
1、 控制器外观结构及技术参数
图1 依思普林物流车电机控制器外形图
电机控制器性能参数 | |||||
额定容量(KVA) | 15 | 最大容量(KVA) | 30 | 额定输入电压(V) | 144 |
额定输入电流(A) | 105 | 额定输出电压(V) | 100 | 额定输出电流(A) | 150 |
最高输出频率(Hz) | 300 | 冷却方式 | 强制风冷 | 防护等级 | IP55 |
控制电源(V) | 12 | 过压保护(V) | 250 | 过流保护(A) | 400 |
欠压保护(V) | 80 | 过热保护(℃) | 85 | 外形尺寸(mm) | 250*215*64 |
重量(Kg) | 5 | 通讯方式 | Can | 位置传感器 | 编码器 |
表1 电机控制器性能参数
2、 关键技术
(1)汽车级IGBT模块技术
采用自主研发的650V/200A-400A IGBT功率逆变模块,是世界最前沿的功率逆变模块封装设计之一,采用了高效的散热设计方式、独特的设计理念、汽车等级IGBT芯片。在压接过程中加入了缓冲设计,解决了传统硬压接模块中存在DBC基板安装碎裂问题,同时,以紧凑型设计理念,优化了模块导热阶层,取消了铜基板导热层,将DBC基板直接安装到散热器上,增加了散热效率。而市面上大部分控制器都采用了单管并联的方式,既增加了系统的复杂度,又影响了系统的长期可靠性。
图2 IGBT外形图及内部结构
(2)电机控制软件技术
采用先进的电机矢量控制算法和SVPWM(空间矢量脉宽调制)调制技术,系统最高效率可达95%以上,具有适合数字化实现、谐波少、电压利用率高等特点,在电机控制行业得到大量应用。另外,软件具有智能弱磁控制策略,控制电机在全转速区运行平稳可靠;死区补偿策略可以有效减少三相电流谐波,提高系统效率;过调制技术在最大化利用直流侧电压的同时保证电机控制平稳。软件具有过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护等防护策略,可以有效保证控制器的长期可靠性。
图3 电机控制软件框图
(3)电机控制硬件技术
IGBT模块是电机控制器中的核心器件,过压、过流、过温及门极驱动异常都会对器件造成永久损坏,从而导致系统无法正常工作。因此,电机控制硬件技术的核心就是硬件保护的及时性和准确性。依思普林电机控制器具有过压保护、过流保护、过温保护以及门极驱动异常保护功能,对可能造成功率模块损坏的信号进行全面实时的监控,保证了控制器长期运行的安全性。
图4 电机控制器系统框架图
(4)电机控制器散热设计技术
控制器散热决定了产品的功率等级,及产品寿命。该产品采用强制风冷散热,左右各有两个12V、转速13000rpm风扇抽吸,风冷散热器采用多插片式,保证了整个产品拥有更多的散热面积及通畅风道,也保证了散热器散热均匀。
图5 散热系统
图6电机控制器热仿真图
3、总结与展望
随着城市空气污染问题的日益严重,以及社会各界对环境保护问题的持续关注,城镇物流用车也亟待向电动化方向发展。不少嗅觉敏锐的商用车企业,目前已经抢先发力电动轻客、微客以及物流等细分商用车市场。深圳市依思普林科技有限公司物流车电机及其电机控制系统,技术领先,经过数年时间的优化验证,具有高安全性和可靠性,得到了市场的广泛好评。
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