電動車零部件市場

近年來，電動汽車（EV）行業發展迅速。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，預計33年度將超過2021萬輛。

電動汽車比傳統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/凸輪軸驅動附件，例如泵、壓縮機和執行器。它們還需要用于電子控制冷卻液泵等新系統的電機。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鍵優勢：

更高的能源效率

使用正弦控制實現更安靜的操作

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的內燃機汽車更多。電動汽車需要對三個新系統實施溫度控制：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的皮帶驅動機械泵更昂貴。

電動汽車中的冷卻風扇

另一個例子是車輛中的冷卻風扇。傳統燃油車通常為前置散熱器提供一個 BLDC 發動機冷卻風扇，但一些配備較大發動機的車型配備了兩個。電動汽車最多有三個散熱器風扇。雖然沒有發動機冷卻，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。您可以聽到這些風扇在 EV 關閉或為其高壓電池組充電后繼續運行的聲音。

電動汽車暖通空調系統中可以使用額外的 BLDC 電機。傳統燃油車使用發動機皮帶驅動HVAC壓縮機，但電動汽車需要電子電機直接驅動壓縮機。HVAC 系統還需要基于 BLDC 電機的風扇來循環氣流。

電動汽車中的熱泵

此外，大多數現代電動壓縮機的結構都支持熱泵的功能（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，其工作方式類似于反向的空調。熱泵系統的優點是運行效率可以比電阻元件正溫度系數（PTC）加熱器高3至4倍。但是，它只能在>-20°C的環境中工作良好。

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境中需要為電池充電之前的行駛距離。

熱管理系統（TMS）是電動汽車的新趨勢。它們將HVAC系統的控制（包括加熱和冷卻壓縮機，空氣循環風扇，膨脹閥和執行器）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）相結合并協調。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。這種復雜的控制系統還需要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

AEC Q100 0 級認證（-40°C 至 +150°C）

功能安全和自動SAR支持

用于電機控制的 dsPIC33CK 數字信號控制器 （DSC）

Microchip的dsPIC33CK數字信號控制器（DSC）專為電機控制而設計。它們具有獨特的混合內核（MCU 和 DSP 組件），支持高效的 DSP 指令執行，而無需承擔 DSP 芯片的高成本。DSC 集成了內部高精度 RC 振蕩器和許多高性能模擬外設，包括具有 12.3 ENOB 的 5 位 ADC （10.5 Msps）、用于基準電壓源的具有 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，從而節省了空間和成本。

DSC DSC 可在 -40°C 至 +150°C 的寬環境溫度范圍內工作。 此外，其AEC Q-100 0級汽車認證使其非常適合汽車和工業電機控制應用。設計中包含許多安全功能，如 DMT、WWDT、FLASH OTP 等，以提高功能安全性。結合Microchip的功能安全手冊、FMEDA報告和動態診斷代碼，dsPIC33CK DSC可以幫助客戶簡化獲得功能安全ISO 26262認證的流程。

此外，Microchip還提供非常全面的電機控制硬件開發工具和軟件算法支持的生態系統。例如，稱為 motorBench? 開發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，它極大地方便了調試電機操作或PC上的任何應用程序代碼。

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/或冷卻風扇的控制組合到一個控制器中，以節省資金和空間。這些 DSC 具有兩個運行頻率高達 100 MHz 的獨立內核，以及支持兩個或三個 BLDC 電機所需的所有電機控制外設。

審核編輯：郭婷