专用电机控制电路技术和无线充电方式

开发静态电机控制处理专用电路模块和支持独立运行的电路技术

电机控制需要一系列涉及磁场定向控制(FOC)的静态处理，在每个控制周期内MCU会采集电机电流值和角度值在计算后得出下一周期的控制值；在控制值的基础上会生成PWM输出。

当多种电机控制程序同时运行时，对于以320MHz频率运行的瑞萨电子40nm，产生的总处理负荷最高可占到其CPU（注4）性能的90%。新开发的IMTS是一种支持FOC操作的专用电路模块，可在很大程度上分担CPU的处理负荷。

它以专用电机控制定时器电路的形式配置，链接紧凑，因此在每个定时器电路管理的控制周期中执行的一系列处理—从获取电流值和角度值到PWM信号输出，均可独立于CPU运行。

由此便消除了之前本应由CPU处理的负荷，而释放出来通信电路的CPU性能现在则可分配至包含高级控制算法的软件，提高能源效率。通过为FOC配置专用电路，IMTS可以将操作处理时间减少至0.8μs，与配置在CPU上的软件相比，用时不到其十分之一。

对于使用新材料制成的电源设备，新技术实现的处理性能可满足具备高速开关性能的逆变器控制要求（性能示例：100kHz开关频率，控制周期10μs），包括使用以碳化硅等新材料制成的电源设备的逆变器。

我们知道电动车最重要的部分莫过于电池和充电桩，由于技术瓶颈，短时间内它们只能使用锂电池，所以无线感应充电桩变成了另一个研发重点。与有线充电桩相比，无线充电有多种优势，能够顺应新能源汽车未来的发展趋势。

Q1：无线充电有哪些方式？原理是什么？

A：常见的有感应式，共振式和微波传输式等形式，都利用电磁电机控制电路感应原理实际上现在划分的无线充电类型有好些种，比如感应式、共振式、微波传输式等等，不过总体来说，它们的基本原理都是一样的，就是利用交变电磁场的电磁感应，来实现能量的无线传输。

（1）感应式的无线电能传输算是目前比较成熟的技术，很多手机无线充电、甚至我们常见的电磁炉就是利用的这种原理。由于数码设备空间小，接收线圈也小，加上充电设备功率小，所以通常充电的距离近（甚至需要与充电座接触），不过相对电磁辐射也小。

（2）共振式则是著名的麻省理工目前在开发的一类充电技术，说起来也不复杂，他们利用电磁感应现象，加上共振的原理，能够提升无线充电的效率，共振传输的距离比普通感应式更远一些，而麻省理工目前正在进行小型化的研究——对于车长好几米的电动车来说，这方面的技术压力倒不是太大。

（3）测试测量电路微波传输此前更多出现在科幻电影或者小说里面，实际上它也是无线电力传输的一个很好的方式，只不过受到发送功率等方面的限制，并未大规模实用化。微波传输的最大好处就是传输距离远，甚至可以实现航天器与地面之间的能量传输，同时还可以实现定向传输（发射天线有方向性），未来前景值得期待。

无线充电的好处有哪些？

尽管无线充电桩的普及尚需时日，但是早已显现出了众多优势，比如安全性高、使用便捷、易于安装等优点。由于无线充电桩可采取分散布局的安装方式，既可以减小对电网造成的压力，也可以让电动汽车充电无需去固定的场所，自由度更高。

另外，无线充电在硬件方面的标准更容易统一，毕竟说服各家厂商把有线充电的接口都统一并不容易——在手机这方面就比较明显，各家的充电器都不太一样，但是无线制式却只有那么几种。