電動(dòng)汽車電機(jī)功能有哪些?

純電動(dòng)或混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上的電機(jī)控制單元(MCU)的主要功能是將來自電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換成交流電,以驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。單片機(jī)作為電動(dòng)汽車傳動(dòng)鏈條中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),如果出現(xiàn)故障,將直接威脅到人員的生命安全。這就是所謂的功能安全問題。世界上也有相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織26262標(biāo)準(zhǔn),中國有相關(guān)的GBT 34590標(biāo)準(zhǔn)。

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目前,功能安全的話題非常流行。如果你出去時(shí)不談?wù)摴δ馨踩?,你看起來像個(gè)外行。什么是功能安全?人類的解釋是,如果在工作過程中出現(xiàn)任何軟件或硬件問題,由電子設(shè)備組成的微控制器不應(yīng)對人身安全構(gòu)成威脅。

單片機(jī)的主要功能是通過矢量控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)矢量控制,必須檢測電機(jī)電流、電池電壓和電機(jī)轉(zhuǎn)子位置等信號。此外,單片機(jī)接收VCU指令,并通過CAN通信反饋其運(yùn)行狀態(tài)。

通常,有兩個(gè)目標(biāo)與硬件設(shè)計(jì)和功能安全相關(guān):

1.減少隨機(jī)故障(設(shè)備老化)和系統(tǒng)故障(人工設(shè)計(jì));

2.如果發(fā)生隨機(jī)故障,系統(tǒng)可以達(dá)到安全狀態(tài),并盡可能消除系統(tǒng)故障。

隨機(jī)故障和系統(tǒng)故障可以用這樣一種簡單但不精確的方式來區(qū)分。隨機(jī)故障無法找到根本原因,也無法重現(xiàn)??梢灾噩F(xiàn)系統(tǒng)故障,并找到根本原因。

減少隨機(jī)故障的一般原則是監(jiān)控、冗余、分散、診斷等。

消除系統(tǒng)故障的一般原則是跟蹤設(shè)計(jì)要求、模塊化設(shè)計(jì)等。主要是加強(qiáng)設(shè)計(jì)過程的管理。

安全狀態(tài)

如果單片機(jī)出現(xiàn)故障,希望它能進(jìn)入安全狀態(tài),在此狀態(tài)下單片機(jī)不會損壞,電機(jī)不會產(chǎn)生意外扭矩。

電動(dòng)汽車上由單片機(jī)控制的電機(jī)通常是永磁電機(jī)。永磁電機(jī)是感性負(fù)載,高速時(shí)有危險(xiǎn)的反電動(dòng)勢。因此,在單片機(jī)故障后,僅靠IGBT開路是不可能達(dá)到安全狀態(tài)的。