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电动车(含电动摩托车)控制器核心产品解决方案
2020.09.16

随着社会经济的不断发展以及国家倡导的节能减排政策的提出,低碳出行、绿色环保已经成为人们的共识,电动车以其便捷、环保、经济等特点成为主流的交通工具之一,并将获得更广泛的消费群体。常见的电动车机型包括电动自行车、共享电单车、电动滑板车、电动摩托车等多种车型。

控制器作为电动车的核心部件,不仅控制着电机的启停、运行、刹车,还控制着仪表显示,防盗、巡航等多种功能。根据电动车的类型及电机功率不同,常见的控制器有6管、12管、18管等,而控制方式也由传统的方波控制转为高性能矢量控制,大大提高了骑行舒适性和运行效率。

士兰微电子作为国内领先的以IDM(设计与制造一体化)模式运行的综合型半导体产品公司,深耕电动车领域多年,具备快速的产品迭代能力和优秀的品质管控能力,可以为电动车控制器提供所需的各类核心IC和功率半导体器件,包括DCDC、MCU、Gatedriver、MOSFETs等,给客户全方位的优质选择服务。

同时,士兰微电子通过多年积累,具备多项核心专利技术,可为深度战略客户提供一整套先进的底层算法,加快其开发进度。

控制性能优异

客户基于士兰微电子自主研发、国内领先的32位MCU系列产品及霍尔矢量控制算法,已成功应用到电动车领域。该系列32位MCU采用ARM授权的Cortex-M内核,并集成了多个高性能针对电机应用定制开发的数字和模拟核心IP。

相比传统的8位MCU,采用士兰微电子32位MCU的电动控制器整体性能更加卓越,例如:高速空载噪声低、骑行过程中电机电流波形正弦度高、转矩波动小、噪音小、整车效率高等诸多特点,用户在骑行过程中体验极为舒适。

此外,采用自主研发及快速迭代的矢量控制算法,进一步使得电动车在启动阶段瞬间产能大扭矩,启动过程中平顺且速度曲线任意可调。在中高速阶段通过采用200%的弱磁深度,可使电机及整车获得更高行驶速度。

电机通配性强

电动车控制器通常需要匹配各种不同厂家生产的电机和车体。通过多年技术积累、和战略合作客户深度合作、并得到一级、二级市场的充分验证,通过和深度合作伙伴的共同努力,目前客户采用士兰微电子32位MCU系列产品的整体解决方案可适配市场上90%以上的电机,无需软、硬件特别调整。

此外,采用士兰微电子32位MCU系列产品,通过不断研究核心算法、积累工程经验,已攻克多项用户迫切需求的技术,包括对霍尔安装中的机械偏差以及电机磁钢安装偏差的实时纠正,辅以软件实现消除了其在运行过程中的不利影响,深受用户好评。

容错能力强

针对电动车在骑行中可能出现的传感器脱落、损坏等情况,客户采用士兰微32位MCU系列产品的控制器支持缺霍尔启动及运行,可避免用户在骑行途中突然抛锚的尴尬。

具体解决办法为当单个霍尔传感器损坏或霍尔传感器连接线掉落时时,电机控制算法可平滑过渡到角度估算使其矢量控制算法继续运行;当两个或三个霍尔传感器损坏或霍尔传感器连接线掉落时,电机控制算法可自动切换至无霍尔方式运行。

通过和优质的战略合作客户深度合作,基于士兰微MCU产品、客户主导开发的控制器方案,在初始位置识别率非常高,通过持续市场摸底及跟踪客户反馈,该算法可匹配一级、二级市场90%以上电机。

另外,针对电机接头脱落或出现电机局部损坏的情况,电机控制算法可支持缺相轻载运行。

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2020年以来,士兰微电子已在高端电动车应用(电动摩托车)核心算法上获得实质性突破,目前已成功的开发出一套性能卓越、且兼顾成本的高端电动摩托车的原型机,并在已通过内部台架、测功机、整车实际性能验收,下一步拟和国内、外优质的、长期战略共识的合作厂家深度合作。