Qorvo为电动两轮车加满『芯』动力~

原创 Qorvo半导体 2024-08-14 10:32




电动两轮车已经成了中国人的出行神器,轻巧便捷,即停即走,接娃买菜轻松拿捏,让高油价和停车难不再是事。截至2023年底,中国电动两轮车市场拥有4.2亿辆的保有量,几乎每四人就有一辆,且市场仍未见顶。据预测,随着2023年新国标修订及行业自然更新周期的到来,电动两轮车有望在2025年实现两位数的增长率



越来越强的硬件是电动两轮车继续占领市场的创新源动力。电池能量密度的提升、充电速度加快和循环寿命延长,显著增强了车辆的续航性能。无刷直流电机的优化,提升了动力系统的效能和可靠性。而传感器融合的应用,则提供了更便捷的人机交互体验。


在硬件功能不断增强的趋势下,以Qorvo为代表的半导体供应商将大放异彩,提供关键的硬件支持,助力电动两轮车成为重塑城市交通格局的重要力量。












成为最全面的掌控者








电机控制器绝对是电动两轮车的心脏。车辆能否跑得快、跑得稳、跑得远,全看它的表现。随着出行范围的扩大,驾驶场景的增多,电机控制器还要在各种条件下驾驭住电机。这不仅意味着要精准调控电机峰值与持续功率输出,还需与电池系统协同作业,在广泛的电压区间内确保运行稳定。


电机控制器还要学会场向量控制(FOC)等先进算法,通过精妙调节磁通与转矩之间的关系来提升电机效率。同时,其还需具备多模式操作功能,让陡峭爬坡、迅猛加速或是节能巡航都不在话下。此外,过流与过压保护等内置防护机制,多重通信接口,也是电机控制器必备的武器。



Qorvo的PAC5232APAC5532B电机控制器在单个SoC中实现了BLDCPMSM可编程电机控制器和驱动器功能,并针对电动两轮车的 40V-100V电池供电的大功率 BLDC 电机控制应用进行了优化:


  • PAC5232A集成了主频为50MHzArm® Cortex®-M0 MCU,具有32kB的FLASH和8kB的SRAM;

  • PAC5532B作为高性能选择,集成了主频为150MHzArm® Cortex®-M4F MCU,具有128kB的FLASH、32kB的SRAM,并集成了FPU和DSP指令,能够处理复杂的控制算法和实时任务;

  • 内置栅极驱动器可支持最高160V/2A的大功率BLDC三相电机

  • PAC5232A配备了采样速率1MSPS的10位ADC和带硬件死区时间插入功能的多路PWM定时器;PAC5532B在PAC5232A的基础上,配置的高精度ADC提升至12位,采样速率可达2.5MSPS,提高电机效率和控制精度;

  • 此外还集成了先进的电源管理信号调理功能,适配25V到160V的宽电压输入范围,从而提升系统的整体性能并保障可靠运行


为深化PAC系列产品的开发便利性,Qorvo不仅配备电机控制算法,还扩展了MCU SDK的功能。除了Arm标准库,Qorvo还针对性地提供定制固件库和示范代码,可满足市场对高品质、高安全性的电动两轮车应用需求。










让电池更健康、更强力








要让电动两轮车电池最给力,BMS也必须身兼数职:从精确监控电压和电流,到实现电池单体之间的平衡,再到全面的安全保护,如过流、过压和温度监控。此外,一个高效的BMS还应支持多种通信协议具备先进的热管理技术,并在可扩展性方面表现出色。同时,其还应在成本效益和可靠性之间找到完美的平衡点。


Qorvo BMS芯片能完美应对这些挑战。其单芯片电池管理解决方案采用数模混合技术,并集成控制器、存储和通信接口,可为多达20个串联电芯的电池组(锂离子、锂聚合物和磷酸铁锂)提供全面的充放电控制和监测,能覆盖电动两轮车客户多种电压(如48V、60V和72V供电)的完整应用需求。




Qorvo 的两大BMS芯片系列:PAC2214xPAC2514x均为单芯片方案。以PAC2214x系列中的PAC22140为例,其核心是完全可编程的50MHz 32位Arm® Cortex® M0微控制器,具有32kB闪存和8kB SRAM,包含电池组的电芯平衡、监控和保护功能。


另一系列PAC2514x处理能力更强,以Arm Cortex-M4F控制器为核心,集成Qorvo自研的Fuel Gauging算法,通过对电池电压,电流以及温度的采集,准确计算出SOC和SOH等关键参数,增强了电池管理系统的灵活性与响应能力。其支持多模式电源管理,可根据实际应用环境动态调整;内置的应用特定功率驱动器,使其在多样化的应用场景下表现出色,适应性更强。


对于Qorvo的BMS方案来说,一大优势是有高性能的模拟前端AFE,基于分辨率高达16bit的ADC可以很精确采样各个通道的电压、电流状态,能够实时监测电池的健康状况,从而延长电池寿命并提升车辆的整体性能。同时,Qorvo的BMS方案不需要通过其他芯片来做辅助判断,MCU可以通过连接的传感器直接采样,快速执行电芯相关状态运算,完成监控、保护功能,从而做到迅速响应,及时应对各种突发状况,为电动两轮车的安全运行提供有力保障。


值得一提的是,在电池状况监控技术领域,无线化已成为一个不可逆转的发展趋势。Qorvo敏锐地捕捉到了这一机遇,正在进行前瞻性的战略布局。通过巧妙地集成BLE方案,Qorvo的无线BMS方案成功实现对电芯的实时远程监控。这种创新的无线解决方案不仅有效克服了传统有线BMS方案在成本和维护方面的难题,而且显著提升了数据获取的实时性与便捷性。


综观电池管理领域的核心诉求——安全与长效续航,Qorvo的BMS芯片以其六大核心功能:精细的充放电管理、可靠的短路保护、严谨的过流过压防护、全天候的电池监控、精准的电池均衡策略以及高效的低功耗控制一一应对,构筑了一套全面的电池效能优化与健康管理方案。










无惧任何恶劣环境








谁说电动两轮车的仪表板比较落伍。电动两轮车公司Gogoro今年推出的新旗舰智能两轮车Pulse就改变了种印象。Pulse配备了全新智能驾驶舱仪表板,10.25英寸全景高清触摸显示屏与Gogoro的iQ Touch HD用户界面集成,提供身临其境且易于使用的交互体验。这也标志着智能化的人机界面(HMI)正逐步塑造着电动两轮车的面貌。


Qorvo的传感器融合(Sensor Fusion)技术,是电动两轮车HMI解决方案的绝配。这项技术的最大优势在于其能游刃有余地面对塑料、玻璃、金属抑或木材等各种材料。更值得一提的是,其不仅支持裸手触控,即使佩戴手套亦能顺畅操作,使得用户无论在恶劣天气下,还是在复杂路况中,均可享受无间断的操控体验。



Qorvo的Sensor Fusion方案由采用MEMS工艺的传感器芯片基于CMOS工艺的ASIC芯片组成。其核心的MEMS力传感器有两大产品线:MEMS ForceForceGauge。这两个系列在结构堆叠方式和工作原理上各有特点。特别是ForceGauge系列,以其高灵敏度而著称,因此对形变量的要求相对较低,即使是纳米到微米级别的形变也能满足其检测需求。


高灵敏的触控是行车安全的重要保障之一。在某些应用场景中,结合压力感应电容触控Sensor Fusion方案不仅显著增强了触控界面的可靠性和稳定性,更有效避免了电容触控常见的误触问题。并且,触控的采用也不会与实体键形成冲突,因为在频繁操作或对驾驶安全至关重要的场合,如换挡、激活双闪警示灯以及方向盘上的功能键控制方面,实体键的体验会更好。两者相辅相成,确保了用户能够在操控便捷性与安全性之间达到更佳的平衡状态。


为便于软件开发,Qorvo为客户提供了全面的功能支持。利用压力传感器,客户能够实现多样的人机交互功能,包括按键、滑条等。更进一步,传感器还支持二维和三维位置信息的识别,为用户带来更加丰富和多元的交互体验。


通过融合Qorvo的先进传感器技术,电动两轮车制造商能够开发出更加创新、用户友好且耐用的产品,这不仅有助于推动环保交通工具的普及,也预示着这一领域具有了新的发展方向。










结语








从智能电机控制器到电池管理系统,再到传感器融合技术,Qorvo的每一项技术的精进都是对电动两轮车性能与安全性的有力提升,同时也为用户开辟了前所未有的驾驶体验新纪元。


随着全球环保意识的增强以及对可持续交通解决方案的需求日益增长,电动交通工具正迎来前所未有的发展机遇。Qorvo的技术创新不仅满足了市场对高性能、高安全性的电动两轮车的需求,更推动了电动交通工具的广泛采用和快速发展。



Qorvo半导体 射频领域技术分析与分享, 半导体行业信息交流
评论
  • 随着市场需求不断的变化,各行各业对CPU的要求越来越高,特别是近几年流行的 AIOT,为了有更好的用户体验,CPU的算力就要求更高了。今天为大家推荐由米尔基于瑞芯微RK3576处理器推出的MYC-LR3576核心板及开发板。关于RK3576处理器国产CPU,是这些年的骄傲,华为手机全国产化,国人一片呼声,再也不用卡脖子了。RK3576处理器,就是一款由国产是厂商瑞芯微,今年第二季推出的全新通用型的高性能SOC芯片,这款CPU到底有多么的高性能,下面看看它的几个特性:8核心6 TOPS超强算力双千
    米尔电子嵌入式 2025-01-03 17:04 54浏览
  • 每日可见的315MHz和433MHz遥控模块,你能分清楚吗?众所周知,一套遥控设备主要由发射部分和接收部分组成,发射器可以将控制者的控制按键经过编码,调制到射频信号上面,然后经天线发射出无线信号。而接收器是将天线接收到的无线信号进行解码,从而得到与控制按键相对应的信号,然后再去控制相应的设备工作。当前,常见的遥控设备主要分为红外遥控与无线电遥控两大类,其主要区别为所采用的载波频率及其应用场景不一致。红外遥控设备所采用的射频信号频率一般为38kHz,通常应用在电视、投影仪等设备中;而无线电遥控设备
    华普微HOPERF 2025-01-06 15:29 112浏览
  • PLC组态方式主要有三种,每种都有其独特的特点和适用场景。下面来简单说说: 1. 硬件组态   定义:硬件组态指的是选择适合的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬件组件,并按照实际需求进行连接和配置。    灵活性:这种方式允许用户根据项目需求自由搭配硬件组件,具有较高的灵活性。    成本:可能需要额外的硬件购买成本,适用于对系统性能和扩展性有较高要求的场合。 2. 软件组态   定义:软件组态主要是通过PLC
    丙丁先生 2025-01-06 09:23 77浏览
  • 根据Global Info Research项目团队最新调研,预计2030年全球封闭式电机产值达到1425百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为3.4%。 封闭式电机是一种电动机,其外壳设计为密闭结构,通常用于要求较高的防护等级的应用场合。封闭式电机可以有效防止外部灰尘、水分和其他污染物进入内部,从而保护电机的内部组件,延长其使用寿命。 环洋市场咨询机构出版的调研分析报告【全球封闭式电机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球封闭式电机总体规
    GIRtina 2025-01-06 11:10 97浏览
  • 在智能家居领域中,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread与Z-Wave等无线通信协议是构建短距物联局域网的关键手段,它们常在实际应用中交叉运用,以满足智能家居生态系统多样化的功能需求。然而,这些协议之间并未遵循统一的互通标准,缺乏直接的互操作性,在进行组网时需要引入额外的网关作为“翻译桥梁”,极大地增加了系统的复杂性。 同时,Apple HomeKit、SamSung SmartThings、Amazon Alexa、Google Home等主流智能家居平台为了提升市占率与消费者
    华普微HOPERF 2025-01-06 17:23 128浏览
  • 大模型的赋能是指利用大型机器学习模型(如深度学习模型)来增强或改进各种应用和服务。这种技术在许多领域都显示出了巨大的潜力,包括但不限于以下几个方面: 1. 企业服务:大模型可以用于构建智能客服系统、知识库问答系统等,提升企业的服务质量和运营效率。 2. 教育服务:在教育领域,大模型被应用于个性化学习、智能辅导、作业批改等,帮助教师减轻工作负担,提高教学质量。 3. 工业智能化:大模型有助于解决工业领域的复杂性和不确定性问题,尽管在认知能力方面尚未完全具备专家级的复杂决策能力。 4. 消费
    丙丁先生 2025-01-07 09:25 60浏览
  • 这篇内容主要讨论三个基本问题,硅电容是什么,为什么要使用硅电容,如何正确使用硅电容?1.  硅电容是什么首先我们需要了解电容是什么?物理学上电容的概念指的是给定电位差下自由电荷的储藏量,记为C,单位是F,指的是容纳电荷的能力,C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U。百度百科上电容器的概念指的是两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质。通过观察电容本身的定义公式中可以看到,在各个变量中比较能够改变的就是εr,S和d,也就是介质的介电常数,金属板有效相对面积以及距离。当前
    知白 2025-01-06 12:04 137浏览
  • 彼得·德鲁克被誉为“现代管理学之父”,他的管理思想影响了无数企业和管理者。然而,关于他的书籍分类,一种流行的说法令人感到困惑:德鲁克一生写了39本书,其中15本是关于管理的,而其中“专门写工商企业或为企业管理者写的”只有两本——《为成果而管理》和《创新与企业家精神》。这样的表述广为流传,但深入探讨后却发现并不完全准确。让我们一起重新审视这一说法,解析其中的矛盾与根源,进而重新认识德鲁克的管理思想及其著作的真正价值。从《创新与企业家精神》看德鲁克的视角《创新与企业家精神》通常被认为是一本专为企业管
    优思学院 2025-01-06 12:03 104浏览
  • 本文介绍Linux系统更换开机logo方法教程,通用RK3566、RK3568、RK3588、RK3576等开发板,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。制作图片开机logo图片制作注意事项(1)图片必须为bmp格式;(2)图片大小不能大于4MB;(3)BMP位深最大是32,建议设置为8;(4)图片名称为logo.bmp和logo_kernel.bmp;开机
    Industio_触觉智能 2025-01-06 10:43 87浏览
  •     为控制片内设备并且查询其工作状态,MCU内部总是有一组特殊功能寄存器(SFR,Special Function Register)。    使用Eclipse环境调试MCU程序时,可以利用 Peripheral Registers Viewer来查看SFR。这个小工具是怎样知道某个型号的MCU有怎样的寄存器定义呢?它使用一种描述性的文本文件——SVD文件。这个文件存储在下面红色字体的路径下。    例:南京沁恒  &n
    电子知识打边炉 2025-01-04 20:04 93浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦