電動車零部件市場

近年來，電動汽車（EV）行業(yè)發(fā)展迅速。全球電動汽車銷量已達6萬輛。展望7財年，全球電動汽車銷量預(yù)計將達到2030，47萬輛，約占乘用車新銷量的8%。50年度中國電動汽車銷量為3萬輛，預(yù)計33年度將超過2021萬輛。

電動汽車比傳統(tǒng)汽車需要更多的電動機，原因有幾個。它們需要更換任何皮帶或曲柄/凸輪軸驅(qū)動附件，例如泵、壓縮機和執(zhí)行器。它們還需要用于電子控制冷卻液泵等新系統(tǒng)的電機。雖然可以使用低成本的有刷直流 （BDC） 電機，但無刷直流 （BLDC） 電機提供了對電動汽車尤為重要的關(guān)鍵優(yōu)勢：

更高的能源效率

使用正弦控制實現(xiàn)更安靜的操作

提高可靠性，延長電機壽命

以汽車電子水泵為例，電動汽車的需求比傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車更多。電動汽車需要對三個新系統(tǒng)實施溫度控制：高壓電池組、牽引電機和牽引電機逆變器電子控制板。每輛電動汽車平均需要三個電子水泵，電子水泵的成本比傳統(tǒng)的皮帶驅(qū)動機械泵更昂貴。

電動汽車中的冷卻風(fēng)扇

另一個例子是車輛中的冷卻風(fēng)扇。傳統(tǒng)燃油車通常為前置散熱器提供一個 BLDC 發(fā)動機冷卻風(fēng)扇，但一些配備較大發(fā)動機的車型配備了兩個。電動汽車最多有三個散熱器風(fēng)扇。雖然沒有發(fā)動機冷卻，但它們有助于冷卻高壓電池組和牽引電機逆變器電子控制板。您可以聽到這些風(fēng)扇在 EV 關(guān)閉或為其高壓電池組充電后繼續(xù)運行的聲音。

電動汽車暖通空調(diào)系統(tǒng)中可以使用額外的 BLDC 電機。傳統(tǒng)燃油車使用發(fā)動機皮帶驅(qū)動HVAC壓縮機，但電動汽車需要電子電機直接驅(qū)動壓縮機。HVAC 系統(tǒng)還需要基于 BLDC 電機的風(fēng)扇來循環(huán)氣流。

電動汽車中的熱泵

此外，大多數(shù)現(xiàn)代電動壓縮機的結(jié)構(gòu)都支持熱泵的功能（多一個 BLDC 電機），一些電動汽車包括一個。熱泵是一種包括電磁膨脹閥和用于熱交換的制冷劑管路的系統(tǒng)，其工作方式類似于反向的空調(diào)。熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點是運行效率可以比電阻元件正溫度系數(shù)（PTC）加熱器高3至4倍。但是，它只能在>-20°C的環(huán)境中工作良好。

PTC加熱也常用于電動汽車車廂加熱，可在任何溫度下工作。雖然它在將能量轉(zhuǎn)化為熱量方面幾乎100%有效，但PTC的最大缺點是它消耗大量的電池能量。使用PTC加熱器可以顯著縮短電動汽車在寒冷環(huán)境中需要為電池充電之前的行駛距離。

熱管理系統(tǒng)（TMS）是電動汽車的新趨勢。它們將HVAC系統(tǒng)的控制（包括加熱和冷卻壓縮機，空氣循環(huán)風(fēng)扇，膨脹閥和執(zhí)行器）與高壓電池組和牽引電機逆變器板的溫度控制（包括熱回收和再利用）相結(jié)合并協(xié)調(diào)。TMS可以顯著增強電動汽車的整體功能，TMS的市場潛力非常大。這種復(fù)雜的控制系統(tǒng)還需要ISO26262功能安全和AUTOSAR?支持。

總之，電動汽車中有更多的 BLDC 電機，因此需要更多的電機控制 MCU。眾所周知，電動汽車對半導(dǎo)體的要求非常高，包括電機控制MCU。以下是一些基本要求：

高 CPU 時鐘頻率

電機控制專用外設(shè)

AEC Q100 0 級認(rèn)證（-40°C 至 +150°C）

功能安全和自動SAR支持

用于電機控制的 dsPIC33CK 數(shù)字信號控制器 （DSC）

Microchip的dsPIC33CK數(shù)字信號控制器（DSC）專為電機控制而設(shè)計。它們具有獨特的混合內(nèi)核（MCU 和 DSP 組件），支持高效的 DSP 指令執(zhí)行，而無需承擔(dān) DSP 芯片的高成本。DSC 集成了內(nèi)部高精度 RC 振蕩器和許多高性能模擬外設(shè)，包括具有 12.3 ENOB 的 5 位 ADC （10.5 Msps）、用于基準(zhǔn)電壓源的具有 15 位 DAC 的快速 12ns 模擬比較器和高精度運算放大器。這些減少了客戶電機控制板上的外部組件，從而節(jié)省了空間和成本。

DSC DSC 可在 -40°C 至 +150°C 的寬環(huán)境溫度范圍內(nèi)工作。 此外，其AEC Q-100 0級汽車認(rèn)證使其非常適合汽車和工業(yè)電機控制應(yīng)用。設(shè)計中包含許多安全功能，如 DMT、WWDT、FLASH OTP 等，以提高功能安全性。結(jié)合Microchip的功能安全手冊、FMEDA報告和動態(tài)診斷代碼，dsPIC33CK DSC可以幫助客戶簡化獲得功能安全ISO 26262認(rèn)證的流程。

此外，Microchip還提供非常全面的電機控制硬件開發(fā)工具和軟件算法支持的生態(tài)系統(tǒng)。例如，稱為 motorBench? 開發(fā)套件的免費軟件圖形用戶界面 （GUI） 使您能夠使用磁場定向控制 （FOC） 算法在幾分鐘內(nèi)啟動和運行 BLDC 電機。另一個名為X2C-Scope的免費工具是電子示波器，它極大地方便了調(diào)試電機操作或PC上的任何應(yīng)用程序代碼。

dsPIC33通道雙核DSC電機控制

Microchip的dsPIC33CH雙核DSC非常適合將多個基于BLDC電機的水泵和/或冷卻風(fēng)扇的控制組合到一個控制器中，以節(jié)省資金和空間。這些 DSC 具有兩個運行頻率高達 100 MHz 的獨立內(nèi)核，以及支持兩個或三個 BLDC 電機所需的所有電機控制外設(shè)。

審核編輯：郭婷