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特斯拉Model 3与Model X前驱控制部分硬件对比

来源:新能源汽车网
时间:2019-05-28 10:02:35
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特斯拉Model 3与Model X前驱控制部分硬件对比Model 3采用的是同步电机+SiC功率模块方案,Model X采用的是感应电机+分立IGBT的方案。Model X前驱是

Model 3采用的是同步电机+SiC功率模块方案,Model X采用的是感应电机+分立IGBT的方案。

Model X前驱是分立IGBT器件在电动汽车主电驱应用的经典案例,叠层母排的巧妙应用,也是国内各大电机电控供应商研究和分析的重点,18年IGBT模块的涨价和缺货,也让更多的电机电控供应商去研究分立IGBT的应用,同时国内供应商也推出了一些40KW,70KW,80KW等一些应用于A0车分立器件电驱动系统。随着Model 3的上市,全SiC功率器件在主电驱上的应用也成为研究的对象。接下来两篇文章主要分析特斯拉Model3与Model X前驱硬件上的差别,随后会对电控的结构等进行分析。

一、整体布局

在整体布局上,Model 3相对于Model X设计更紧凑,一块PCB集成了控制和驱动部分,减少了连接器的使用,在结构更紧凑的同时,节约了连接器的成本。

Model 3电控整体布局

Model 3电控部分

Model X前驱布局

二、DSP部分

首先,从主驱的大脑DSP开始分析:

在Model X中采用了DSP+FPGA的控制方式,DSP有两块,都采用TI公司的,其中一块采用的是32位单核无浮点的TMS320F2811PBKQ芯片,另一块采用的是TMS320F28035PAGQ;FPGA采用ACTE的A3P125VQG100 ,DSP+FPGA芯片配合使用,确保系统的稳定可靠性。

在Model 3中采用了单DSP的控制方式,DSP采用了TI公司的TMS320F28377DPTPQ,一款高性能TMS320C28x系列32位浮点双核DSP处理器。

对比两种方案,双核DSP相对于单核DSP+FPGA的硬件方案,价格上会有一定的优势,但优势不大,软件的设计上也有更大优势,PCB上的空间布局上也更有优势,2811和28377在性能上差别更大。下图是Model X和Model 3的PCB图片,其中在Model X的PCB中,晶振旁边的芯片为DSP。

Model 3控制驱动一体板

Model X控制板

三、旋变部分

Model 3和Model X旋变部分区别很大,Model 3上没有使用解码芯片,采用的软解码;Model X前驱采用的是感应电机,但转速这块怎么处理的,没有找到相关资料。

Model 3励磁电路的运放采用的是ON的TCA0372,输出电流达到1A,并且原来的项目对此运放做过测试,励磁信号对地和对电源短路,此运放都能够进行保护,不会对电路造成损害。

Model X前驱电机,只有一个端盖,没有查到相关资料,等查到相关资料再补上。但控制板上还有一片TI的DSP芯片TMS320F28035PAGQ,不知道作何使用,有感兴趣的可以补充一下,谢谢!

Model 3旋变电路

Model X前驱电机端盖

四、DSP供电电源

Model 3上DSP供电电源采用的是英飞凌的DCDC芯片TLF35584,它是一款多输出系统电源,适用于安全相关应用,通过在宽输入电压范围内高效灵活的前/后稳压器概念为DSP提供3.3V供电。宽开关频率范围允许在小型滤波器组件的效率和使用方面进行优化。专用参考稳压器为ADC提供独立于DSP载荷步,并作为2个独立传感器电源的跟踪源。灵活的状态机,包括计时器的唤醒概念和备用调节器有利于在众多应用中使用。多种安全功能可以与各种微控制器一起轻松实现ASIL-D。具有过压、欠压监控,灵活的看门狗,差错监控、带2输出的安全状态监控器和内置自检功能。

Model X上DSP和FPGA供电电路,DCDC芯片相对于TLF35584的功能简单,猜测应该是TI公司的TPS78650,最大输出1A电流,也是TI为2811系列推荐的电源DCDC芯片。