第一代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
ISO26262 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模块的使能套件。这包括4块板、基本软件和互连线缆，如下文技术和功能规格所述。客户必须提供IGBT模块、Link电容、母线、冷却板等外部组件。
  • 上面的使能套件。

  • Vepco Technologies Inc.可提供完整的逆变器控制参考平台，包括4块板、IGBT模块、DC Link电容、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，包括出色的汽车MCU、CAN总线接口、安全系统基础芯片和高压隔离式IGBT栅极驱动器IC模块。

框图

选择框图:

HEV/EV电机控制

RDPWRINVERTER-BD

逆变器平台硬件和软件

Inverter Platform HW and SW

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: 面向IGBT和SiC MOSFET的高级高压隔离栅极驱动器

接口

3.3V/5V IO CAN收发器

特性

功能

  • 带有随附软件的多核32位MCU提供先进的电机控制定时，并集成了软件解析器
  • 通过400V电源高效驱动100kW三相电机
  • IGBT栅极驱动器中的集成电流信号隔离
  • 冗余CAN总线接口，具有低功耗待机模式
  • 由S32DS IDE SDK与MCAL驱动程序支持
  • 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

  • 带有符合SHE的硬件安全模块的多核32位MCU

功能安全和可靠性

  • 强大的故障静默SBC，具有面向ASIL D的AEC-Q100 0级功能
  • 多核32位锁步MCU，符合AEC Q100一级，适用于ASIL D应用
  • 带API的功能安全示例和使能软件
  • 小巧、紧凑的9 IC系统规格符合ASIL D标准

使能套件（EV-INVERTER）

  • 包含4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，用于对驱动永磁同步电机（PMSM）或感应电机的三相逆变器进行系统配置和基本控制。

MCU控制板（EV-CONTROLEVM）

  • 对于使能套件中包含的每个板，可从恩智浦网站下载硬件原理图、PCB布板和Gerber文件。
  • 该板包含3个关键的恩智浦集成电路。MPC5775E是32位Power Architecture©双核锁步MCU，可提供高达264MHz/核的性能、CSE安全性、eTPU定时器和高度可扩展的解决方案。FS65系统基础芯片(SBC)为MCU供电，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高级单通道栅极驱动器，集成了电流隔离和低导通电阻驱动晶体管。提供高充放电电流、低动态饱和电压以及轨到轨栅极电压控制此外，它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，用于电机相电流感测。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互联电缆（EV-HW-INVERTER）

  • 包括电缆和硬件，用于连接4个板。

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逆变器。

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4块板、IGBT模块、DC Link电容、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：250-420VDC
  • 连续输出功率为95kW，峰值功率为196kW
  • 额定电压：320VDC
  • 额定电流：300A，rms/峰值电流：470A，rms
  • 电机运转速度：0–10k RPM
  • PWM开关频率：3–12kHz
  • 最大电效率：>96%

系统控制

  • 通过400V电源高效驱动100kW三相电机
  • 具有低功耗待机模式的冗余CAN总线接口
  • IGBT栅极驱动器中的集成电流信号隔离

尺寸

  • 支持小规格ASIL-D 100kW功率逆变器
  • 逆变器机械外壳尺寸：28x28x14cm
  • 逆变器质量<10Kg

电机配置

  • 三相8极SRPMa
  • 电压/功率
    • 工作电压：250-600VDC，额定值600VDC
    • 峰值电流：450A rms
  • 峰值输出功率：150@30s kW
  • 扭矩/速度
    • 连续135Nm，峰值300Nm
  • 最大值12000@30s RPM，基本速度6400 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

访问开发套件包括：

  • 恩智浦设备辅助资料：MPC55775E、GD3100、FS65、TJA1051——数据手册、勘误表、功能安全文档和软件驱动程序
  • 使能套件硬件设计辅助资料：参考设计原理图（PDF）、gerber文件、物料清单、用户手册
  • 基本软件：具有服务级别、SDK、驱动程序的基本软件和概要介绍如何安装的软件用户手册
  • 系统安全包（正在开发）

购买选项

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  • EV-INVERTER
    正常供应

  • EV Power Inverter Control Reference Platform Gen 1.

  • EV-INVERTER套件包含4个PCB、电缆和基本的三相软件。

    套件包含

    • 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互联电缆(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。
    • 授权下载开发套件的注册ID（激活后可下载）

    *我们的合作伙伴Vepco通过定制软件提供完整的逆变器组件。

    如需了解其他信息 ，请联系支持人员或当地的销售代表。

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