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讨论帖:看看特斯拉的电机驱动,高手们说说有什么学习的

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(118005417)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-3 22:24:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
本人不是电动汽车行业,但对电机驱动很有兴趣,DSP板块做电机驱动的多,就在此发问了
今天在这里http://shuoke.autohome.com.cn/article/560814.html看到特斯拉电机驱动内部结构,原来是用普通的IGBT多管并联,做法类似航模的电调,这样做成本低散热好,但个人觉得多管并联的驱动应该对时序要求很高吧,毕竟峰值电流1200A,先导通的管子岂不容易遭殃?
还有别的优缺点大家也可以讨论一下
(118002433)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-3 23:13:58 | 显示全部楼层
一个管子爆了,另外一个是不是也会坏掉?
(118001233)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-3 23:33:58 | 显示全部楼层
任何一个单管都应该工作在安全区域。
(117921449)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-2-4 21:43:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 clqfly 于 2017-2-4 22:04 编辑
Percychiu 发表于 2017-2-3 23:33
任何一个单管都应该工作在安全区域。


你的意思是单管就能承受1200A的峰值电流?那用14个管子就太浪费了点吧?而且那封装像是能过1200A的?
(117921157)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-4 21:48:34 | 显示全部楼层
有动车行业的人应该能回答您的问题
(117919873)

出0入18汤圆

发表于 2017-2-4 22:09:58 | 显示全部楼层
是不是MOS的自平衡了?
(117919273)

出0入8汤圆

发表于 2017-2-4 22:19:58 | 显示全部楼层
好流弊的设计
(117919234)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-2-4 22:20:37 | 显示全部楼层
饭桶 发表于 2017-2-4 22:09
是不是MOS的自平衡了?


我想知道的是怎样控制一个臂上的14个管子尽量同时导通。毕竟板子还是比较大的,走线长短会不会影响pwm信号传递以致走线短的管子先开启而走线长的管子后开,而且这么大的电流如何做好EMC
(117916225)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-4 23:10:46 | 显示全部楼层
不可能同时导通的。
(117883600)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 08:14:31 | 显示全部楼层
做好一百个后筛选出来
(117883145)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 08:22:06 | 显示全部楼层
普通的IGBT,普通的18650,普通的。。。。。。,构成了石破天惊的特斯拉电动车!这就是技术!
(117881271)

出100入0汤圆

发表于 2017-2-5 08:53:20 | 显示全部楼层
不懂,就是觉得好牛
(117872109)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 11:26:02 | 显示全部楼层
之前有人问200A的电调大疆是怎么做出来的,这个特斯拉的大电调就是很好的答案,呵呵!
(117871784)

出0入14汤圆

发表于 2017-2-5 11:31:27 | 显示全部楼层
产品设计是系统工程,做工设计都是一流的~
(117861797)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 14:17:54 来自手机 | 显示全部楼层
前天刚看的电视,高铁的电机也是IGBT驱动的
(117859811)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 14:51:00 | 显示全部楼层
IGBT  并联应用的关键
器件的分选,按关键参数的范围分成几档,同一档内的可以并联在一起使用
一个好的均热板,确保板上器件温差不超过某一范围
然后就是PCB设计,保证不同驱动路径铜阻、电感、电容接近
(117855667)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 16:00:04 | 显示全部楼层
管子并联分通态平衡和动态平衡,肯定不能完全对称,动态时先导通的管子承受电流比较大,不过功率管的瞬态承受电流能力都比较大,在规定范围就行。
同一批次的管子,同一块散热片是基本的要求。剩下就是布线和电路方面了。
(117849834)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 17:37:17 | 显示全部楼层
确实出乎意料,按说并联很难驱动,会不会和它的电池方案相匹配?
(117848794)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 17:54:37 | 显示全部楼层
目前应用比较多的比如英飞凌HP2系列6合1 IGBT模块,内部也是有几个IGBT并联的

下面的是一个半桥。
attach://360308.png

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(117841197)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-2-5 20:01:14 | 显示全部楼层
dykwai1 发表于 2017-2-5 14:51
IGBT  并联应用的关键
器件的分选,按关键参数的范围分成几档,同一档内的可以并联在一起使用
一个好的均热 ...

可否详细说说是哪些参数?以及实际筛选的方法
(117840919)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-2-5 20:05:52 | 显示全部楼层
R88 发表于 2017-2-5 16:00
管子并联分通态平衡和动态平衡,肯定不能完全对称,动态时先导通的管子承受电流比较大,不过功率管的瞬态承 ...


从这张图看似乎是一个管子上一个散热片,另外好奇旁边红色板子上貌似一堆电阻是干嘛用的?

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(117840328)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 20:15:43 来自手机 | 显示全部楼层
clqfly 发表于 2017-2-5 20:05
从这张图看似乎是一个管子上一个散热片,另外好奇旁边红色板子上貌似一堆电阻是干嘛用的? ...

那个不是散热片,而是用来把管子夹子散热器上的钢夹子。
(117839366)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 20:31:45 | 显示全部楼层
特斯拉的电机驱动没什么太特殊的,要说比别人有先进的地方大概就是感应电机转子鼠笼的制造工艺,倒是电池管理系统做的不错,包括热管理什么的
(117834255)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 21:56:56 来自手机 | 显示全部楼层
国内都是用的模块 只有低速车用的是单管MOS
(117834169)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 21:58:22 来自手机 | 显示全部楼层
823032003 发表于 2017-2-5 17:54
目前应用比较多的比如英飞凌HP2系列6合1 IGBT模块,内部也是有几个IGBT并联的

下面的是一个半桥。

HP2已经是过去式了,现在是hp drive功率密度更高 我们做的75kW只有A4大小
(117834067)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-5 22:00:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 823032003 于 2017-2-5 22:39 编辑
kydl2345 发表于 2017-2-5 21:58
HP2已经是过去式了,现在是hp drive功率密度更高 我们做的75kW只有A4大小


你们如何申请到的“hp drive”?
现在英飞凌并没有公开卖吧

请问你那是否有可公开的 hp drive的参数?
多谢
(117826219)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-6 00:10:52 | 显示全部楼层
clqfly 发表于 2017-2-4 21:43
你的意思是单管就能承受1200A的峰值电流?那用14个管子就太浪费了点吧?而且那封装像是能过1200A的? ...

我的理解是:因为有负载。单管工作时不会有1200A电流,多管并联后才能达到!管子的开启响应时间差很小,在调制基频中可以忽略。同时实际使用过程还是会做一些上升沿和下降沿加速处理及检测电路。
(117789526)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-6 10:22:25 | 显示全部楼层
823032003 发表于 2017-2-5 22:00
你们如何申请到的“hp drive”?
现在英飞凌并没有公开卖吧

我们做电控,英飞凌还没有正式量产,HP Drive已经可以跟代理买到,样品价格RMB 5000。
(117788538)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-6 10:38:53 | 显示全部楼层
clqfly 发表于 2017-2-5 20:01
可否详细说说是哪些参数?以及实际筛选的方法

参考以下几份资料

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(117787576)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-6 10:54:55 | 显示全部楼层
其实模块内部也是并联,因为距离短,处理容易;如果采用板级并联,那处理起来就比较累了,但是好处也非常明显,成本直线下降
另外散热也比较好处理
(117781459)

出5入14汤圆

发表于 2017-2-6 12:36:52 | 显示全部楼层
这么多管子,,,,,,有几个坏了,是不是基本不影响使用?
(117768800)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-2-6 16:07:51 | 显示全部楼层
dykwai1 发表于 2017-2-6 10:38
参考以下几份资料

多谢大神干货
(117768622)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-2-6 16:10:49 | 显示全部楼层
agilityChen 发表于 2017-2-5 20:15
那个不是散热片,而是用来把管子夹子散热器上的钢夹子。

其实我也觉得不太像散热片,多谢解惑
(117748586)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-6 21:44:45 | 显示全部楼层
agilityChen 发表于 2017-2-5 20:15
那个不是散热片,而是用来把管子夹子散热器上的钢夹子。

‘钢夹子’类似笔记本电脑 CPU上面的铜管?
(117747742)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-6 21:58:49 | 显示全部楼层
clqfly 发表于 2017-2-5 20:05
从这张图看似乎是一个管子上一个散热片,另外好奇旁边红色板子上貌似一堆电阻是干嘛用的? ...

看不太清,原文有说每个管子其通过导热硅脂被散热夹片固定在导热背板上。

那些电阻应该是每个管子的栅极电阻,和RC抑制网络。
(117744461)

出0入84汤圆

发表于 2017-2-6 22:53:30 | 显示全部楼层
clqfly 发表于 2017-2-5 20:05
从这张图看似乎是一个管子上一个散热片,另外好奇旁边红色板子上貌似一堆电阻是干嘛用的? ...

这个变频器是水冷的。
(117666578)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-2-7 20:31:33 | 显示全部楼层
gzhuli 发表于 2017-2-6 22:53
这个变频器是水冷的。

何以见得?只知道他的电池是水冷
(117664160)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-7 21:11:51 | 显示全部楼层
去年做过类似的,是变流器,当时是1000A,母线母线电压是2800V,采用的双管并联的方式,用的是三菱的4500V/900A的IGBT,在做双脉冲实验时观测过个两个IGBT的电流,相差不大。就像楼主说的一样,即使管子开通时间不一样,也不会容易损坏管子吧!毕竟IGBT或者MOSFET在短时间了海华丝能够承受大电流的。
(117663001)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-2-7 21:31:10 | 显示全部楼层
900a的管子瞬间到1000A还是没什么问题吧,特斯拉那个感觉单个管子单个最大可能也就200A的样子吧
(117657967)

出0入84汤圆

发表于 2017-2-7 22:55:04 | 显示全部楼层
clqfly 发表于 2017-2-7 20:31
何以见得?只知道他的电池是水冷

特斯拉的专利:https://www.google.com/patents/US8336319


从上图可以看出特斯拉有三个液体冷却循环,分别是车厢空调、电池、驱动电路/电机/充电器。

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(117620999)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-2-8 09:11:12 | 显示全部楼层
gzhuli 发表于 2017-2-7 22:55
特斯拉的专利:https://www.google.com/patents/US8336319

多谢
补充字数。
(117597083)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-8 15:49:48 | 显示全部楼层
电机的电感决定了管子打开的瞬间电流不可能达到1200A
(117594232)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-8 16:37:19 | 显示全部楼层
这个不是简单的并联了事。 各个IGBT管是单独驱动和保护的吧。很多电子负载的MOS管并联就是这样处理的。
(117593198)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-8 16:54:33 | 显示全部楼层
瞬间电流不可能达到那么大的,电机也是电感
(117578353)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-2-8 21:01:58 | 显示全部楼层
jianplx 发表于 2017-2-8 15:49
电机的电感决定了管子打开的瞬间电流不可能达到1200A

也是,有道理有道理
(117578308)

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2017-2-8 21:02:43 | 显示全部楼层
xuyuetc 发表于 2017-2-8 16:54
瞬间电流不可能达到那么大的,电机也是电感

有道理,多谢提醒
(117577470)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-8 21:16:41 | 显示全部楼层
这设计和工艺,不是轻易能学得来的啊……佩服
(117536224)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-9 08:44:07 | 显示全部楼层
IGBT  MOS并联在大电流的驱动OR电源行业不是什么难点吧
(117533541)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-9 09:28:50 | 显示全部楼层
这个确实比较牛
(117529314)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-9 10:39:17 | 显示全部楼层
在我看来,个人的感觉要让这些 MOS 达到规格的最大电流之前,必须要先让这些 MOS 运作在微导通的状态,而其后就是及极佳的均流设计,若无法均流也就无法平衡,MOS 会在即短时间内连环爆,最终就是回厂整组给换掉啰!...
(117525449)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-9 11:43:42 | 显示全部楼层
高速开关切换,这么大的电流和电压确实极其难做!
(117519538)

出0入0汤圆

发表于 2017-2-9 13:22:13 | 显示全部楼层
dykwai1 发表于 2017-2-6 10:38
参考以下几份资料

谢谢分享~
(65348647)

出0入0汤圆

发表于 2018-10-6 09:17:04 | 显示全部楼层
       牛B
(65342872)

出0入0汤圆

发表于 2018-10-6 10:53:19 | 显示全部楼层
谢谢分享
(57640370)

出0入0汤圆

发表于 2019-1-3 14:28:21 | 显示全部楼层
谢谢分享,学习受教了。
(57638969)

出0入0汤圆

发表于 2019-1-3 14:51:42 | 显示全部楼层
现在的igbt都是正温度系数的,可以直接并联.,实际模块也是几个并联封装的.同意16楼提到的一些技术.
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