4個(gè)年輕工程師共同打造了一款開源電機(jī)控制器，據(jù)說將顛覆電動(dòng)汽車市場(chǎng)？

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與 VESC 完全兼容的大功率、高性能 400V 300A 100+kW 電機(jī)控制器

介紹
Axiom 有史以來第一次提供針對(duì)大型三相電機(jī)的清晰、開放的精確控制。電動(dòng)汽車的時(shí)代即將到來，電動(dòng)汽車銷量大幅度增長(zhǎng)，許多大大小小的公司為了在未來的交通運(yùn)輸中爭(zhēng)奪主導(dǎo)地位，已經(jīng)投入了數(shù)十億甚至數(shù)百億美金，所以 Axiom 電機(jī)控制器的問世恰逢其時(shí)。

這款電機(jī)控制器由無盡領(lǐng)域論壇傳奇人物 HighHopes、1/4 英里電動(dòng)汽車世界紀(jì)錄保持者 Arlo1、技術(shù)登峰造極的 Maxi 和入選了全球 35 位 35 歲以下“科技創(chuàng)新青年”的 Marcos 共同打造，使用并改進(jìn)了本杰明 . 韋德的 VESC 電機(jī)控制器，并提供了一系列新的固件代碼，將人類控制電機(jī)的水平提升到了新的層次。
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這不僅僅是一個(gè)功能豐富的高性能電機(jī)控制器，它還采用了大功率密度的封裝，當(dāng)然，這個(gè)項(xiàng)目最為突出的地方就是它的硬件和固件都是開源的。提供原理圖、物料清單和源代碼，每一個(gè)人都可以在它上面進(jìn)行試驗(yàn)并改進(jìn)它的性能，它是汽車、研究和工業(yè)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的理想平臺(tái)。

詳細(xì)信息
這個(gè)項(xiàng)目最初發(fā)布在無盡論壇上，已經(jīng)問世了有一段時(shí)間了，之前就參賽過 hackaday 大獎(jiǎng)賽。

它是什么？
這是一個(gè)三相電機(jī)的控制器。它采用直流電壓提供電源，使用 PWM 技術(shù)產(chǎn)生三個(gè)正弦波電壓來驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在概念上它類似于無人機(jī)和自行車上的小型 ESC。它的特色在于，這款電機(jī)控制器能夠在 400V 電壓下安全工作，并且能夠在 300A 大電流下持續(xù)運(yùn)行一整年。
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我們的工作主要集中在控制板的設(shè)計(jì)上。這個(gè)控制器的板載驅(qū)動(dòng)支持 400V+ 300A+的驅(qū)動(dòng)能力，具體驅(qū)動(dòng)電流取決于功率級(jí)器件 -IGBT、直流鏈路電容等。

在功率級(jí)器件上，我們選用了英飛凌的 EconoDua IGBT 模塊，該系列有多種型號(hào)，提供多種電壓和電流水平（從 600V 到 1700V，從 100A 到 800A），采用 IGBT 和碳化硅技術(shù)，并有配套使用的現(xiàn)成的柵極驅(qū)動(dòng)器。

我們?yōu)槭裁撮_發(fā)這個(gè)電機(jī)控制器？
我們希望提供一種大膽且引人注目的設(shè)計(jì)，因?yàn)楝F(xiàn)在沒有任何一個(gè)開放式的平臺(tái)能夠驅(qū)動(dòng)功率高達(dá) 100kW 級(jí)別的大電機(jī)。你可以在市面上找到高價(jià)位的專有控制器，但是沒辦法根據(jù)自己的需求進(jìn)行調(diào)整，更重要的是，你沒有看到控制器內(nèi)部的工作情況，從而沒辦法評(píng)估它在軟件和硬件上的質(zhì)量能否符合您的標(biāo)準(zhǔn)。

新一代電動(dòng)汽車公司都非常重視并重金投入自家專有的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，我們向客戶提供了將電機(jī)驅(qū)動(dòng)器深入集成到整車系統(tǒng)中的機(jī)會(huì)，這可以幫助電動(dòng)汽車節(jié)約成本，并提高質(zhì)量和集成程度。

同時(shí)，開放 Axiom 還能展示我們團(tuán)隊(duì)的工作能力，從而使得我們的團(tuán)隊(duì)可以成為理想的開發(fā)商，現(xiàn)在，世界上沒有多少成建制的團(tuán)隊(duì)擁有高性能驅(qū)動(dòng)單元上的完整知識(shí)和技能。

VESC 基礎(chǔ)平臺(tái)的穩(wěn)步發(fā)展對(duì)我們幫助不少，使得我們可以把電機(jī)驅(qū)動(dòng)提升到新的水平，將原來面向業(yè)余愛好者的技術(shù)發(fā)展到可用于電動(dòng)汽車的水平。

它是怎么工作的？
長(zhǎng)話短說，它就是把你的高壓直流電壓通過 PWM 技術(shù)產(chǎn)生三個(gè)相位上各自相差 120 度的正弦波，以驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)。實(shí)際上，它使用了空間矢量調(diào)制技術(shù)，這可以降低 IGBT 的開關(guān)次數(shù)，從而降低了開關(guān)損耗。

VESC 支持梯形控制和磁場(chǎng)定向控制（FOC）兩種算法來驅(qū)動(dòng)電機(jī)，但是我們的電路板只支持 FOC，這是更符合實(shí)際應(yīng)用的一種算法。
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FOC 是使用矢量信號(hào)控制電機(jī)，將矢量信號(hào)分解為與磁通正交的轉(zhuǎn)矩電流分量 Iq 和與磁通方向一致的磁通電流分量 Id，這能將三相交流分量轉(zhuǎn)換為兩相正交的直流分量，從而分別獨(dú)立控制。

除了控制環(huán)路，你還需要一個(gè)界面來配置電機(jī)參數(shù)，這個(gè)工具可以幫助你調(diào)試和理解電機(jī)特性，這里使用的是本杰明的 VESC 工具，向他致敬。

除了軟件，還需要面向高功率應(yīng)用的特殊硬件：

對(duì)項(xiàng)目的詳細(xì)硬件信息感興趣，歡迎點(diǎn)擊閱讀： https://hackaday.io/project/164932-axiom-100kw-motor-controller
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