PUMBAA الیکٹرک وہیکل موٹر کنٹرولر یونٹ (MCU) PMC20A

(1) توانائی کی تبدیلی کی تقریب۔ گاڑی کی حد کو بہتر بنانے کے لیے بریک لگانے سے توانائی کی بحالی کا احساس کریں۔

(2) Torque پھانسی کی تقریب. کنٹرولر توانائی کے ضیاع کو کم کرنے کے لیے موٹر کنٹرولر کو منفی ٹارک ویلیوز بھیجتا ہے۔

(3) فعال خارج ہونے والی تقریب. بڑی صلاحیت والے کپیسیٹر خود کو طویل عرصے تک خارج کرنے سے ہائی وولٹیج کے حفاظتی خطرات ہوں گے۔

(4) سیفٹی پروٹیکشن فنکشن۔ غلطی کا پتہ لگانے، غلطی کی یاد دہانی، غلطی سے نمٹنے اور دیگر حفاظتی تحفظ کے افعال کے ساتھ موٹر سسٹم؛

(5) تیز رفتار CAN نیٹ ورک مواصلات کی تقریب. الیکٹرک موٹر کنٹرول یونٹ اور پوری گاڑی کے فنکشن کی حکمت عملی کا مؤثر احساس، گاڑی کے محفوظ آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے موٹر سسٹم کے محفوظ اور قابل اعتماد آپریشن کو کنٹرول کریں۔

نئی انرجی گاڑیوں (NEVs) میں، موٹر کنٹرول یونٹ (MCU)، جسے "انورٹر" یا "الیکٹرک کنٹرول سسٹم" بھی کہا جاتا ہے، "تین بنیادی اجزاء" (بیٹری، موٹر، ​​اور الیکٹرک کنٹرول سسٹم) میں سے ایک ہے۔ اس کی کارکردگی براہ راست گاڑی کے ڈرائیونگ کے تجربے، توانائی کی کھپت اور وشوسنییتا کا تعین کرتی ہے۔ MCU کا بنیادی کام پاور بیٹری سے ہائی وولٹیج ڈائریکٹ کرنٹ (DC) آؤٹ پٹ کو ڈرائیو موٹر کے لیے درکار تھری فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ (AC) میں درست طریقے سے تبدیل کرنا ہے۔ یہ وہیکل کنٹرول یونٹ (VCU) کے حکموں کی بنیاد پر موٹر کی رفتار اور ٹارک کو بھی ایڈجسٹ کرتا ہے، اس طرح گاڑی کی سرعت، سستی، اور مسلسل رفتار کے آپریشن کو کنٹرول کرتا ہے۔ اس کے کام کرنے والے اصول کو چار بنیادی عملوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: "سگنل کا استقبال - توانائی کی تبدیلی - موٹر ڈرائیونگ - اسٹیٹس فیڈ بیک۔"

1. سگنل کا استقبال: وہیکل کنٹرول کمانڈز وصول کرنا

گاڑی کے آپریشن کے دوران، ڈرائیور کے ان پٹ (مثلاً، ایکسلریٹر پیڈل پوزیشن) پہلے VCU میں منتقل کیے جاتے ہیں۔ VCU پیرامیٹرز جیسے ایکسلریٹر پیڈل کھولنے، گاڑی کی رفتار، بیٹری کی چارج حالت (SOC)، اور گیئر پوزیشن کی بنیاد پر موٹر کے لیے مطلوبہ ہدف ٹارک/رفتار کا حساب لگاتا ہے۔ اس کے بعد یہ کمانڈ کنٹرولر ایریا نیٹ ورک (CAN) بس کے ذریعے MCU کو بھیجتا ہے۔

2. توانائی کی تبدیلی: DC کو AC میں تبدیل کرنا

پاور بیٹری ہائی وولٹیج DC (عام طور پر 300V–800V) کو آؤٹ پٹ کرتی ہے، جبکہ NEV ڈرائیو موٹرز (بنیادی طور پر مستقل مقناطیسی ہم وقت ساز موٹرز) کو چلانے کے لیے تھری فیز AC کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ تبدیلی MCU کے "انورٹر سرکٹ" کے ذریعے کی جاتی ہے، جس کا مرکز "تھری فیز برج انورٹر سرکٹ" پر ہوتا ہے جو چھ IGBTs (انسولیٹڈ گیٹ بائپولر ٹرانزسٹرز) پر مشتمل ہوتا ہے – دو فی فیز (اوپری اور لوئر برج آرمز)۔ ہر IGBT ایک "کنٹرول ایبل سوئچ" کے طور پر کام کرتا ہے۔ MCU کی مرکزی کنٹرول چپ چھ IGBTs کے ٹرن آن/آف ٹائمنگ اور ڈیوٹی سائیکل کو قطعی طور پر ریگولیٹ کرنے کے لیے PWM (Pulse-width Modulation) سگنل دیتا ہے۔ مثال کے طور پر، نچلے برج کے بازو کو بند کرتے ہوئے فیز A کے اوپری برج بازو IGBT کو آن کرنا، اور اوپری برج بازو کو بند کرتے ہوئے فیز B کے نچلے برج بازو IGBT کو آن کرنا، فیز A اور B کے درمیان ایک کرنٹ لوپ بناتا ہے۔ IGBTs کی ترسیل کی ترتیب کو سائیکلی طور پر کنٹرول کر کے، BSE-ACU، اور BSE-ACU، تینوں فیز میں ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ AC (تعدد موٹر کی رفتار اور طول و عرض کا تعین کرنے والے ٹارک کے ساتھ)۔

(MCU)

3. موٹر ڈرائیونگ: AC پاورنگ موٹر آپریشن

انورٹر سرکٹ کے ذریعہ تیار کردہ تھری فیز AC ڈرائیو موٹر کے سٹیٹر وائنڈنگز میں براہ راست داخل ہوتا ہے۔ اسٹیٹر وائنڈنگز کے ذریعے بہنے والا کرنٹ ایک گھومتا ہوا مقناطیسی میدان بناتا ہے، جو روٹر کو برقی مقناطیسی قوت کے تحت گھومنے کے لیے چلاتا ہے۔ یہ برقی توانائی کو مکینیکل انرجی میں تبدیل کرتا ہے، جو پھر ریڈوسر اور ڈرائیو شافٹ کے ذریعے پہیوں میں منتقل ہوتی ہے، بالآخر گاڑی کو آگے بڑھاتی ہے۔

4. اسٹیٹس فیڈ بیک: کلوزڈ لوپ کنٹرول اور سیفٹی پروٹیکشن

MCU صرف ایک بار حکم جاری نہیں کرتا۔ یہ "سینسر ڈیٹا کلیکشن → فیڈ بیک ایڈجسٹمنٹ" کا بند لوپ کنٹرول میکانزم استعمال کرتا ہے تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ موٹر خرابیوں کو روکتے ہوئے حسب منشا کام کرتی ہے۔ موجودہ سینسر ریئل ٹائم فیز کرنٹ جمع کرتے ہیں، وولٹیج سینسرز بس وولٹیج کی نگرانی کرتے ہیں، اور درجہ حرارت کے سینسر IGBT اور موٹر کے درجہ حرارت کو ٹریک کرتے ہیں۔ مین کنٹرول چپ "حقیقی کرنٹ/رفتار" کا "ٹارگٹ کرنٹ/رفتار" سے موازنہ کرتی ہے۔ اگر انحراف ہوتا ہے، تو یہ AC آؤٹ پٹ پیرامیٹرز کو درست کرنے، ٹارک اور رفتار کو مستحکم کرنے کے لیے حقیقی وقت میں IGBTs کے PWM سگنلز کو ایڈجسٹ کرتا ہے۔ اگر غیر معمولی سگنلز (مثلاً ضرورت سے زیادہ کرنٹ، زیادہ درجہ حرارت والے IGBTs) کا پتہ چل جاتا ہے، MCU حفاظتی اقدامات کو متحرک کرتا ہے جیسے کہ آؤٹ پٹ پاور کو کم کرنا، IGBT آؤٹ پٹ کو کاٹنا، یا VCU میں خرابیوں کی اطلاع دینا، موٹر یا MCU کو پہنچنے والے نقصان کو روکنا اور ڈرائیونگ کی حفاظت کو یقینی بنانا۔

(MCU)

نتیجہ

NEV MCU پاور الیکٹرانکس، مائیکرو الیکٹرانکس، کنٹرول تھیوری، اور تھرمل مینجمنٹ ٹیکنالوجیز کو مربوط کرنے والا ایک جدید ترین نظام ہے۔ ایک ذہین انورٹر کے طور پر، یہ پاور سیمی کنڈکٹرز (IGBTs/SiCs) کی سوئچنگ کو درست طریقے سے ریگولیٹ کرنے کے لیے ویکٹر کنٹرولڈ کلوز لوپ الگورتھم کا استعمال کرتا ہے، موٹر کو چلانے کے لیے بیٹری DC کو قابل کنٹرول AC میں تبدیل کرتا ہے اور موثر توانائی کی بحالی کو فعال کرتا ہے۔ MCU ٹکنالوجی میں تیزی سے پیشرفت - جیسے IGBTs سے اعلی کارکردگی والے SiC مواد تک کا ارتقاء - نے جدید NEVs کو غیر معمولی تیز رفتار کارکردگی، ہموار ڈرائیونگ کے تجربات، اور توسیعی رینج حاصل کرنے کے قابل بنایا ہے۔