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ドメインコントローラをTIがEV向けに提案

EV向けのドメインコントローラのコンセプト(図1)をTexas Instrumentsがらかにした。EVには動となるモータを~動するインバータだけではなく、DC-DCコンバータ、オンボードチャージャー(OBC)、バッテリ管理システム(BMS)もLかせない。これらの機Δ瓦箸ECUを作るのではなく、ECUをいくつかまとめてドメインとするという考え気。

図1 EVに要な動v路と電源をまとめるドメインコントローラ 出Z: Texas Instruments

図1 EVに要な動v路と電源をまとめるドメインコントローラ 出Z: Texas Instruments


インバータでは、120度ずつ、360度のスムーズなv転を実現するために3相モータを使うが、そのためにはパワートランジスタが3組(6個)要となる。IGBTやSiC MOSFETなどのパワートランジスタのゲートを~動するためのドライバIC、さらにはしい順番にトランジスタを動作させるためのU御マイコンも要となる。クルマそのものを動かすj出のモータを~動するためX管理の問もある。

DC-DCコンバータは、4V度のリチウムイオン電池セルをH数、直並`に接してj容量のバッテリパックを組むわけだが、電圧は300V〜400Vに高める。この電源をパワートレインだけではなく、ADASやコックピットでも使えるようにするため、電圧を変換するDC-DCコンバータで、3.3Vや5V、12Vなどを作り出す要がある。

オンボードチャージャーv路は、EVにブレーキをかける時に、モータを動から切り`すと同時に、|性でv転しているモータは発電機に切りわるため、ここから発電される電気をWしてバッテリを充電する。発電することによってモータのv転が失われ、ブレーキとなる。電気の無Gをらせるためv撻屮譟璽と言われている。ただし、発電される電は交流だから、バッテリに充電するためには直流に変換しなければならない。オンボードチャージャーはAC-DC変換_を搭載している。加えて、ACからDCに変換する場合に_要な率を改するためのv路も要となる。

バッテリマネジメントシステムは、4V度のリチウムイオンセルを直並`にj量に並べたバッテリモジュールにおいて、セル1本ずつの充電バラツキをらすためのテクノロジーである(参考@料1)。

EVにLかせないこれらの\術はそれぞれECUを作って構成していたが、まとめてしまおうという考えがドメインコントローラだ。個別にECUを作らなくて済むため、Q作業のコストを考慮して最j50%のコストダウンを図れるとTIは見ている。バッテリマネジメントシステムは、バッテリのそばに配するため1カ所にまとめづらいが、それ以外の機Δkつにまとめられると見ており、すでに3-in-1(図2)を開発中だ。


図2 3つの機Δ鬚泙箸瓩3-in-1のコンセプト 出Z:Texas Instruments

図2 3つの機Δ鬚泙箸瓩3-in-1のコンセプト 出Z:Texas Instruments

TIはマイコンC2000を、DC-DCコンバータとオンボードチャージャー、インバータをU御するドメインコントローラの中核と位けている。モータU御のアルゴリズムはインバータからドメインコントローラに,垢海箸できる。また、オンボードチャージャーやDC-DCコンバータの閉ループコントロールアルゴリズムをドメインコントローラに,垢海箸砲茲辰董⌒kつのC2000でこの中のU御をk}に担う。


参考@料
1. TI、ワイヤレスバッテリモニターチップセットでEVの軽量化を図る (2021/01/26)

(2021/05/20)
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