El objetivo principal de mi pregunta es comprender los fundamentos necesarios para construir un controlador BLDC y evaluar el diseño en el que he trabajado durante meses. Mi controlador se divide en una etapa de potencia y una etapa lógica, con una etapa lógica que utiliza el MC33035 como sensor BLDC dedicado. controlador. La etapa de potencia utiliza el FET del canal N de STP75nf75 conducido por los controladores de medio puente IR2113 con señal de búfer alimentada desde la etapa MC33035. El motor es BLDC con sensor de 48 V (4 pares de polos, con sensor). El motor funciona bien en condiciones sin carga con una pérdida mínima de potencia del inversor, dibujando 3A a 48 V, 3000 RPM. .El problema principal es la falla del FET en la carga del automóvil (el torque esperado del eje es de alrededor de 3.4-4 Nm)
Implementación y problemas
El prototipo de vehículo eléctrico es un vehículo de cuatro ruedas que pesa 180 kg. Según el cálculo mecánico, el par de torsión requerido del eje es de alrededor de 3,4 Nm para poner el automóvil en movimiento. El problema al que nos enfrentamos es la quema de FET debido a los brotes de corriente excesivos y la sobrecarga de corriente durante la operación en el extranjero. Las formas de onda de fase son correctas y muestran similitudes con las formas de onda del controlador comercial comprado con el motor. El motor consume alrededor de 20 A (verificado a través de un vatímetro) en el controlador comercial durante condiciones normales de la carretera y 40 A en pendientes e imperfecciones. Las señales de conmutación en la puerta de Fets están limpias con un tiempo de subida de entre 500-200 ns. la disipación es manejable con el disipador térmico (se considera el límite de temperatura de la unión durante la selección del disipador de calor). El motor funciona bien en condiciones de no carga con una pérdida mínima de alimentación del inversor dibujando 3A a 48 V, 3000 RPM.
Lo que estoy esperando en las respuestas -
- Opinión sobre el control de bucle abierto para aplicaciones de vehículos eléctricos y solo el control de bucle cerrado actual para evitar el aumento de corriente durante la operación.
- Requisitos de diseño del inversor y opinión sobre el diseño que he publicado.
- ¿Este problema se solucionará simplemente mediante el uso de fets de clasificación de corriente más altos o el control de bucle cerrado es una necesidad para la aplicación EV ideal?
- Es solo un control de par de bucle único suficiente para dicha aplicación, ya que no esperamos el control de crucero.
A continuación, una breve descripción de mi proyecto
Descripción de la etapa de la lógica de conmutación: -
decodificador lógico ic utilizado - MC33035 (controlador BLDC dedicado)
diseño implementado en bucle abierto como se ve a continuación
DescripcióndelcontroladorPowerStageyMosfet:-
MOSFET-StP75nf75
ControladoresdemediopuenteDriver-IR2113
Capacitanciaagraneldeentrada-470*4uF
CapacitanciaBootstrap-2.2uF+100nF
Elesquemadelinversorestáabajo:VS1,VS2,VS3sonlosnodosdefaseenlosmediospuentesrespectivos.
Paraobtenerunamejorimagendemiinversor,hepublicadounmodelo3Dqueseparecemuchoalcircuitoreal
Planosuperiordeseñaldecobre
Planodecobre-poderinferior
Sehanadjuntadolashojasdedatosdelcontrolador,Fet,controller_ic