质量标准和环境认证

赛车满足电气化的挑战

赛车满足电气化的挑战

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营销经理Rick Fennelly
雷竞技竞猜下载Allegro MicroSystems，LLC

世界各地政府，包括欧盟和美国，使强制性燃油经济性标准放在燃烧发动机上，以减少排放。这些举措将需要技术的创新进展，推动对更高效率的需求，在设计团队中放置额外负担，并可能影响发展周期时间。

一个重点领域将是制定减少车辆发动机负荷的战略。燃料中大约15%的能量用于车辆在路上行驶——发动机和传动系统效率低下消耗了平衡。1因此，减少负载将使发动机工作更有效，从而有助于减少燃料消耗。挑战在于如何在保持或改善整体驾驶体验的同时，提供同等或更高的性能。为了实现这一目标，汽车电气化的需求日益增长，电机正在取代传统的传动带驱动系统。为此，汽车用电动机的世界市场正以4.7%的复合年增长率(CAGR)增长雷竞技最新网址具体来说，从2014年到2019年，汽车应用中的直流无刷电机的市场增速预计将是其他类型电机(单位复合年增长率为6.3%)的两倍雷竞技最新网址。2

通过电气解决方案改进这些系统对Tier 1制造商创造了新的挑战，这些新的创新需要增加员工和开发时间。设计师正在寻找减少开发周期的方法，同时保持高性能目标。因此，BLDC电机控制在市场份额中越来越大。例如，传统上皮带驱动的车辆水泵已经过渡到电动机。启动停止系统需要这一点，提高效率并减少排放。为了保持发动机冷却剂循环，电动机取代了带动泵。受到需要转换为BLDC电机的发动机启动系统影响的其他系统包括液压和油泵。

新一代电机驱动器IC，上集成的复杂换向算法简化了BLDC电机控制系统的工程设计。Allegro Microsyste雷竞技竞猜下载ms，LLC等公司已经开发了用于传感器和无传感器BLDC电机的梯形和正弦控制的经过验证的梯形算法，以便工程师没有用书写和验证软件挑战，帮助他们满足攻击的时间表。

图1:Allegro专有算法开发加快了客户的设计和验证时间
图1:Allegro专有算法开发加快了客户的设计和验证时间


在许多先进的Allegro电机驱动器中，换向算法被集成到IC中。一个易于使用的软件GUI通过USB将参数传递到片上EEPROM，在那里它们被片上算法使用。这使得没有软件编程经验的工程师能够设计和验证电机系统，打破了软件开发和验证的耗时循环。像这样的创新降低了微控制器上的工作负载，允许开发人员指定一个功能不那么强大(因此更便宜)的设备。对于某些应用程序，雷竞技最新网址甚至可以完全取消微控制器，从而节省额外的成本。

Allegro提供高度集成的栅极驱动器IC，如A4960和A4962无传感器BLDC驱动器。这些器件采用片上无传感器梯形换页，以及高功率栅极驱动器，以增强外部逆变桥。通常在微处理器中编程的功能的上限使这些设备能够通过集成闭环速度或扭矩控制来实现独立的操作。综合诊断回到ECU，提供关于同步，过压，欠压或短路MOSFET条件的详细信息。通过在PWM输入上发送故障诊断，可以实现单线操作。

高度通用的算法提供了广泛的编程参数，使工程能够通过简单地修改片上EEPROM的参数来重用不同产品的硬件。这使得Allegro的可编程电机驱动器易于使用和重用各种电机，负载和应用。雷竞技最新网址上集成IC，以及Allegro编程工具，简化工作流程和缩短设计周期，促进客户创新。这些解决方案使制造商能够通过电气化实现苛刻的燃油经济性标准，同时还为最终客户提供改进的性能。

图2:Allegro的软件设置参数并直接加载到EEPROM中。实时评估变更。
图2:Allegro的软件设置参数并直接加载到EEPROM中。实时评估变更。


展望未来，汽车自动驾驶将推动汽车电气化的持续趋势。IHS Automotive预计，到2025年，自动驾驶汽车的销量将接近60万辆。此外，IHS预计，2025年至2035年，自动驾驶汽车的复合年增长率将达到43%，达到近2100万辆。3.这种增长将促使对电机控制的需求不断增长，系统集成将继续推动设计师寻找创新解决方案。此外，自治车辆需要将冗余系统融入到安全的消费者身上，其中汽车将为驾驶员的越来越多的决策 - 或某些功能，可以完全从决策过程中移除驱动器。4

像Allegro Micros雷竞技竞猜下载ystems，LLC等公司正在制造，并将继续开发符合ISO 26262安全标准的未来产品。ISO 26262标准定义的汽车安全完整性级别（ASIL）包含开发过程的要求和道路车辆安全相关电子系统的要求。此要求通过将更多内容纳入现有解决方案以及运行诊断和传达其状态的能力来达到IC组件供应商.5这些创新产品通过提供IC内集成的监督和验证功能，帮助工程师简化其设计和设计周期。

随着汽车市场不断创新，以满足更好的性能和提高燃油经济性的需求，以及随着自动驾驶汽车市场的预期增长，电机系统将继续发挥越来越大的作用，提供更有效的替代机械系统。因此，设计工程师将寻找尖端的解决方案，简化他们的设计过程，同时提供增值功能，帮助他们开发具有成本效益的竞争产品。Allegro MicroSyste雷竞技竞猜下载ms, LLC等公司已经认识到了这一需求，并一直在提供创新的新产品，以满足未来汽车行业的苛刻要求。

文章发表在Hanser Automotive, 2017年3月。允许转载。