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マイコン(MCU)

C2000 リアルタイム制御マイコン – 電気自動車(EV)

電気自動車向けに製作された C2000 マイコン

C2000 リアルタイム・マイコンは、車載アプリケーションで実績ある歴史を築いてきました。32 ビット DSP コア、高度な PWM、統合型の高速 ADC、ウィンドウ・コンパレータをベースとした TI 独自のアーキテクチャを活用すると、効率と電力密度を向上させる最先端のトポロジーを設計できます。C2000 マイコンは以下を可能にします。

  • ドライブ性能の向上
  • 充電あたり走行距離の延長
  • 高速充電
  • 電力密度の向上
電気自動車の特長

オンボード・チャージャ

ますます多くの電気自動車が市場に投入されるに従い、OEM と Tier 1 企業は、多様な電力グリッド・インフラストラクチャが存在する多数の地域をサポートできるオンボード充電ソリューションを提供するという課題に直面しています。 C2000 を使用することで、OEM と Tier 1 企業は、同一のソフトウェア・コードに基づき、広範な電源範囲に及ぶスケール化を実現できます。  

特長

  • 先進的なトポロジによる高効率および低 THD のサポート
  • モジュラー設計や統合型の設計に対応するスケーラブルな製品ラインアップ

利点

  • EV レンジの伸長
  • 高速充電の実現
電気自動車の充電

DC/DC コンバータ

GaN や SiC など、Si デバイスと比較して優れた材料特性を示すワイド・バンドギャップ(WBG)半導体デバイスの登場により、C2000 Piccolo™ TMS320F28004x ソリューション・ファミリは、複数の DC/DC(双方向)向け電源トポロジに最適な製品に仕上がっています。固有の機能やソフトウェア・ライブラリを備え、パワー・エレクトロニクスを、フットプリントの小型化とコストの低減を実現しながら、容易に開発することができます。 

特長

  • 500kHz を超えるスイッチング周波数に対応する 150ps 高分解能 PWM
  • 12V バッテリからの高電圧 DC リンク・コンデンサの充電
  • 先進的なトポロジによる高効率および低 THD のサポート
  • 効率を向上する特殊な技法(ピーク電流モード制御など)
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利点

  • WBG に基づく電力密度の改善
  • 高価なリレーの排除によるコスト削減
  • EV レンジの伸長
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電気自動車のエンジン

トラクション・インバータ

運転範囲を最大化し、エネルギー損失を最小限に抑えつつも、高性能を実現するために、適切なモーターと制御技術の選択に注意を払う必要があります。 TI の C2000 リアルタイム・マイコンは、多くの車載用モーター制御アプリケーションにとって有効な選択肢となるマイコンです。 

特長

  • 目標速度が 20,000rpm を超えるデュアル・モーター
  • 業界最速の電流制御ループ(<2uS)
  • 高速電流ループ、オブザーバ・アルゴリズム、モーター故障診断アルゴリズムなどの先進的なモーター・アルゴリズム
  • 高分解能の 16 ビット ADC を備えた仮想バックアップ・リゾルバ
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利点

  • ドライブ性能の向上
  • トルクの最大化による EV レンジの伸長
  • モーターの物理サイズの低減および効率の向上
  • モーターの巻線の不具合の検出および対応
パワートレインの画像

DC 充電(バッテリ)ステーション

Piccolo TMS320F280049 シリーズは、先進的な三相電源トポロジ向けに設計され、充電ステーションでたびたび採用されています。内蔵デバイスの特長により、Vienna(ウィーン)整流器などのトポロジを低 BOM(部品表)コストで開発でき、市場投入までの期間を短縮します。 

特長

  • 内蔵コンパレータ・サブシステム(CMPSS)に外部デバイスを使用しない過電流、過電圧に対する保護機能を統合
  • 最適化された中央演算装置(CPU)
  • オンチップ三角関数算術演算ユニット(TMU)
  • ソフトウェア周波数応答アナライザ(SFRA)および補償デザイナー
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利点

  • 電力密度の上昇によってボードのコストを削減
  • 制御ループの迅速な実行
  • 制御ループの実行の迅速化
  • 制御ループの容易なチューニング
  • 350kW 超で 20 分以内の 80% 充電を実現
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充電ステーション

車載用 HVAC(エアコン)コンプレッサ・モジュール

InstaSPIN-FOC™ は、車両内のコンプレッサと補助モーターに最適なセンサレス・モーター制御ソリューションです。 モーター・パラメータ識別機能と自動調整機能を備えており、高度なモーター制御を初めて使用する場合でも、短時間で高いパフォーマンスを引き出すことができます。 InstaSPIN モーター制御ソリューションは、低速時(500rpm 未満)の最大トルクを実現します。これにより、電力消費が低減され、全体の効率が向上します。また、より小さくコンパクトなモーター設計を使用することができます。<

特長

  • 400rpm 未満での最大トルクによる高速化
  • InstaSPIN-FOC モーター制御ソリューション
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利点

  • ダイナミック・レンジの拡大
  • 全体効率の向上およびより小さくコンパクトなモーター設計の使用 

C2000 電気自動車ソリューション

TI は、C2000 リアルタイム・マイコンの幅広い製品ラインアップを提供しています。これにより OEM やそのサプライヤは、個々のパワー・エレクトロニクス・モジュールの設計から、オンボード・チャージャ(OBC)、双方向の高電圧 DC/DC、ハイパワー・トラクション・インバータを組み合わせることが可能な統合型モジュールの設計までスケール化できます。 最新リリースの C2000 デバイスを使用すると、デベロッパーの皆様は ASIL D の分割アーキテクチャを使用して ISO 26262 の機能安全規格を満たすことができます。簡素化された機能安全設計を実施すると、安全規格に容易に準拠し、市場投入期間を短縮することができます。 

C2000 デバイス・ファミリ
性能範囲
サンプル・アプリケーション
Piccolo F2802x  40 ~ 60MIPS

単相オンボード・チャージャ

単一の高電圧モーター
Piccolo F2803x  60 ~ 120MIPS 単相および三相オンボード・チャージャ + 双方向の高電圧 DC/DC&
Piccolo F28004x  100 ~ 200MIPS

三相オンボード・チャージャの組み合わせ + 統合型双方向高電圧 DC/DC

高電圧 DC/DC + デュアル・モーター

Piccolo F2807x  120 ~ 240MIPS

三相オンボード・チャージャの組み合わせ + 高電圧 DC/DC

高電圧 DC/DC + デュアル・モーター

Delfino F2837x 400 ~ 800MIPS 三相オンボード・チャージャの組み合わせ + 高電圧 DC/DC + デュアル・モーター