現今,汽車不再是單純的機械產品,而是復雜的機電一體化產品,安裝在汽車中的電機數量持續增加。據預測,到2020年,每輛豪華車中的電機數將多達120臺。直流無刷 (BLDC)電機由于具有多種優勢,正被越來越多地整合至汽車水泵、油泵、燃油泵、散熱風扇、暖通空調(HVAC)、混合動力系統、座椅風扇等部件,實現更高能效和性能。
直流無刷電機的優勢
直流無刷電機無需電刷和換向器,解決空間受限的系統設計,且不用擔心一般的磨損、火花和噪聲,提供良好的控制,為汽車內的特定應用提供可變速控制。更重要的是,直流無刷電機可提升燃油能效,節省約60%~70%的能耗。當無刷電機用于電動助力轉向(EPS),行駛里程增加3~5%,用于 電動水泵(EWP)及電動油泵(EOP)提升約3%的能效,用于燃油泵提升約1%的能效。例如,水泵和油泵通常通過發動機電源運行。如果發動機停止,發動機啟停系統就沒有電源。但是,如果電機用于水泵和油泵,無論發動機是啟動還是停止,這些功能都可獨立運行,從而提升燃油經濟性。
思考:采用直流無刷電機的設計
若采用直流無刷電機替代有刷電機,那么以前必須由換向器機械式完成的工作,現在通過三相逆變器電氣化完成。逆變器需要一個門極驅動器,它通常由一個微控制器實施復雜的軟件算法來控制。這增加了系統復雜性,對工程師來說是一大技術挑戰。而安森美半導體推出的智能直流無刷電機控制和驅動芯片LV8907,可解決這一挑戰。該方案無需外部電機位置傳感器或系統微控制器,減少PCB占位面積,自帶嵌入式控制算法,無需自寫電機控制算法,降低系統復雜性,縮短開發周期,加快產品上市。