世界叉車的起(qǐ)源，最早可以追溯到1917年。

曆經(jīng)一百多年的發(fā)展，以叉車爲主的機械化裝卸、堆垛和師身短距運輸，讓人們告别了繁重的原始人力搬運，廣泛應用到全球的工廠、開日倉庫、港口、場站等工業、物流等國(匠間guó)民經(jīng)濟部門。

近年來，全球叉車市場規模呈上升态勢。2021年全球叉車銷量創紀錄達234村我萬輛，同比大增47.89%，其中中國(guó)叉車銷量高火能達110萬台，同比增長(cháng)37.4%，成(chéng)爲世界第一東答叉車生産大國(guó)和消費市場。

與此同時(shí)，随著(zhe)新能(né電黃ng)源行業的持續火爆，以蓄電池爲動力源的新能(né遠下ng)源叉車成(chéng)爲行業的未來發(fā)月近展方向(xiàng)。2021年吃數，中國(guó)新能(néng)源叉車銷量爲65.78萬用多台，同比增長(cháng)60.33%，未來仍保持著(zhe)高速增長看湖(cháng)。

與傳統内燃叉車相比，新能(néng)源叉車進(jìn)一步優化了叉車性能(城用néng)，具有能(néng)量轉換效率高、噪聲小、無廢氣排放、控制方便了民等優點，還(hái)有體積小、靈活、易操作等特點，在車間、倉庫、自動倉儲國答系統、大型超市等對(duì)環境條件要求較兒媽高的場合更具優勢。

叉車需要保持高安全、高強度、低能(néng)耗的工作性能(nén外筆g)，因此新能(néng)源叉車爲了實現高靈敏度的精準感知操控村來、适應各種(zhǒng)高低溫應用場景及具備低功耗坐子運行模式，對(duì)叉車驅動空師電機及控制系統上提出了很高的要求。

目前，市場上新能(néng)源叉車的驅動電機及控醫湖制系統種(zhǒng)類頗多，主要可分爲直流電機、異步電機、永磁同步電機都新、開(kāi)關磁阻電機等。

其中，永磁同步電機的綜合性能(農謝néng)超過(guò)其它類型的電機，最大優點就(jiù)是具有較高的功率密影廠度與轉矩密度，相較其他種(zhǒng)類農男的電機，在相同質量與體積下，永磁同步電機能(néng)夠爲新能(nén飛門g)源汽車提供最大的動力輸出與加速度，子電是新能(néng)源叉車性能(néng)最佳的驅動電機。

新能(néng)源叉車的各種(zhǒng)驅動電機性能(néng)比較表厭話

永磁同步電機具備效率高、扭矩大、壽命師道長(cháng)等特點，屬于自換流式電機，使用弦波矢量（FOC）控制方式，具員為備高效率、高性能(néng)、高可靠性的暗明特點。由于控制方式較爲複雜，需要了解電機進(jìn)行整流轉些少向(xiàng)的轉子位置和機制。爲了獲得轉子位置，常采用位置傳感器，例如霍爾市計、編碼器和旋變等。

弦波矢量（FOC）控制原理框圖

由于叉車電流管理，需要調整到在變化報路的負載下控制速度，因此必須采用反饋控制機制，這(zhè)也是叉車電機驅動控制器上唱的關鍵技術所在。爲了獲得具有良好(hǎo)動态扭矩響應謝小的良好(hǎo)速度控制，在正弦驅相拿動中采用稱爲矢量控制（也稱爲磁場定向(xiàng)控制跳店或FOC）的技術。

對(duì)此，爲了方便電機客戶湖影工程師快速、高效地設計出滿足需求的新能(néng)源叉車遠黑永磁同步電機産品，芯海科技推出基于高性能(néng)MCU CS32F10草話3系列芯片的新能(néng)源叉車永磁同步電機控制解決方案。

永磁同步電機控制系統硬件框圖

CS32F103内置高精度ADC采集永磁同步電機的相對訊電流，然後(hòu)通過(guò)運行clarke變湖靜換得到兩(liǎng)軸正交電流量Iα和Iβ，運行park變換後(地來hòu)得到正交電流量 Id、Iq。將(jiāng)三相坐标變換爲黑去兩(liǎng)相坐标，此時(shí)控制Id和河到Iq即可控制電機扭矩和磁場。通常將(j自拿iāng)Id設置爲０。

將(jiāng)Iq與Id進(jìn)行PI運水匠算，得到輸出量Vq和Ｖd，通過(guò)位置傳感器（例如霍爾，編碼器，討不旋變）得到電機的角度θ和轉速n。

對(duì)Vq、Ｖd和θ進(jìn)行park逆變換，得到二軸愛我變量Vα和Vβ，再進(jìn)行clarke逆變換得到目标三相坐技電壓生成(chéng)SVPWM來現黑控制MOS電橋，來驅動永磁同步電機。

矢量控制方案實現之後(hòu)還(hái)需要調整PI控制器參數以匹配不同的紅公電機和負載類型，參數設置不當，則會(huì)導緻電機控制效率偏低，響應不慢白達标。

芯海科技新能(néng)源叉車電機控制器DEMO

CS32F103采用高性能(néng)32位R她喝ISC架構，最高工作頻率爲72MHz，嵌入128K Byte flas笑亮h和20K Byte SRAM，提供标準的通信接口（I2C、SPI、USA年話RT），2路12Bit ADC、3個通用16位定時(s北歌hí)器、1個PWM高級定時(東們shí)器、1個USB接口和1個CAN接口。提供包括涵蓋廠還48引腳到100引腳的多種(zhǒng)封裝，适用于電機控制場黑、工業自動化、儀器儀表、醫療、消討煙費電子、汽車電子等應用領域。

芯海科技CS32F103産品框圖

CS32F103的供電電壓爲2.0V至3.跳湖6V，工作溫度範圍涵蓋-40℃至+1風是05℃，結溫達125℃，滿足苛刻的極端應用環境下，在規定請筆範圍内電壓、電流、溫度及器件保護等方面(miàn)，實現開(k頻得āi)機和工作狀态的全系統檢測，确保叉車正常運行。

此外，CS32F103還(hái)具備支持睡眠模式、停機模式、待關媽機模式等三種(zhǒng)低功耗的節能(néng)模式，可以在低功耗要求、短啓看我動時(shí)間和多種(zhǒng)喚醒事(shì)件之間達到最佳的平衡，保市章證新能(néng)源叉車的低功耗應用。

CS32F103系列憑借高度集成(ch間土éng)特性，支持終端應用根據了服具體需求開(kāi)發(fā)電機控制的定制算法，可以使電機驅說老動器更好(hǎo)地管理電機故障檢測等關鍵功能(néng)，同時(麗火shí)實施保護機制，從而提高系統可靠性。

EVB-32F103系列開(kāi)發(f裡道ā)闆

在開(kāi)發(fā)生态上，C長場S32F103支持KEIL等集成(chéng)開(kāi)發(fā)環境，提謝笑供EVB-32F103系列開(k技錯āi)發(fā)闆和在線調試工具行行，提供芯海科技最新的CSWrite腦習 V3.x等最新燒錄工具軟件，做少具有燒錄速度快、良率高、操作簡單的特點，還(hái)支持數據統計、會姐在線更新等增強功能(néng)，幫助客戶實現電機控制器的最終硬件配置。

此外，CS32F103還(hái)要市支持第三方量産燒錄工具，用戶無需重複購高人買。芯海科技提供全面(miàn)的産品SDK開(kāi)發(fā)包，提供固科話件版本管理系統，方便用戶工程師可以安全分發(fā)固件，避免版本錯誤新是，實現快速移植開(kāi)發(fā)讀多。

CS32F103系列的型号列表