电动自行车80%以上故障是由霍尔电机引起。
无霍尔传感器一直是控制器厂家和电动自行车生产商追求的一个方向，因为霍尔元件易于损坏，通常1~3年就会坏掉(有霍尔传感器电机的故障80%以上是由于霍尔电路出问题造成的)，这样厂家的维修成本上升；而无传感器电机则具有成本低，维护成本更低的优势，且电机引线从8根变为3根，使接线调试都大为简化。但是，英飞凌科技亚太公司汽车工业与多元化电子市场事业部微控制器高级总监石敬岩指出：“由于电动车的无传感器实现非常困难，主要难点在于行驶路面情况复杂，负载情况变化大等，所以零启动的无霍尔传感器方案实现到目前为止，还没有特别好的大批量使用的例子。因此目前来说，市场上还是以有霍尔的方案为主，但无霍尔传感器一定会是将来的主流。当然还有一种非零启动无霍尔的方案，目前主要用在带脚踏板的车型上。”
Microchip高级应用工程师夏宇红也同意他的观点，他认为目前市面上九成以上都是有传感器的方案，无传感器的方案尚在研发中，并未大量使用。他表示：“无传感器方案目前还有些技术瓶颈，比如开环启动时的定位转子，启动力矩不够(可能需要助力才能启动)，转速慢时可能丢失过零点导致车速变化而产生安全问题，另外，带有电机控制专用PWM模块的单片机也相应价格高得多。”
不过，微控制器厂商表示他们已在无霍尔传感器方案上取得了很大的进步。石敬岩透露英飞凌已能提供零启动无霍尔传感器的核心算法，“目前已经完成了最重要的部分。在今年一月我们在天津举办的研讨会上，部分客户尝试了一下，反响相当不错。如启动有力平稳，无后退等其它方案常见的问题。最近我们又对此进行了改进和优化，启动的噪音大为降低，爬坡能力进一步增强。”他说道。他进一步解释，英飞凌的无霍尔传感器方案，无需添加复杂的外围电路或其它IC，只需在有霍尔的传感器电路上添加一些简单的电路即可。“在性能方面，我们也非常有信心，至少在目前来看，我们的方案是最为接近有霍尔方式的。我们正准备和一些企业合作，把我们的算法尽快完善和尽快推向市场。”石敬岩说道。
目前用于有霍尔传感器的MCU以8位主打，未来无霍尔传感器将迈向16位MCU。
针对无霍尔传感器电机控制方案，有些厂商仍采用8位MCU，而一些厂商则采用了16位MCU。英飞凌在无霍尔传感器方案中推荐使用XC866-2FR, 它和846性能差不多，但程序空间增加到8KB。石敬岩特别强调：“值得一提的是XC866-2FR与用于有传感器的XC846不仅管脚兼容，而且程序也是可以方便移植的，因此客户可以方便地从带传感器方案过渡到无传感器方案。”
而在Microchip的无霍尔传感器方案中，他们推荐使用dsPIC系列16位单片机和数字信号控制器，夏宇红表示：“它们具有电机控制PWM模块，易于实现BLDC无传感器方案。”
ZiLOG亚洲副总裁及执行理事王禄铭则表示在他们的无霍尔传感器方案中，仍旧可以用有传感器方案中的Z8FMC系列，同时他推荐客户未来可以选择正在开发中Z8FMC系列，“这些单片机均为电动自行车特殊应用标准产品(ASAP)。”他解释说，“同时，我们的8位电机控制芯片可以实现16位或32位芯片的功能。”
另一家主流的电动自动车控制器厂商NEC的下一代无传感器方案中会推荐使用16位MCU。
而对于目前主流的有传感器方案，大家都是以8位MCU主打。以下是几家控制器厂商有传感器方案的介绍。
有霍尔传感器方案推介
英飞凌XC846单片机方案是专门针对有带传感器电动车方案推出的。主要的特点为：
1. 专用电机控制单元CCU6E，带有7路高精度PWM输出。
可以实现死区控制和硬件同步整流。
2. 快速ADC，转换速度小于1.5μS，可以实现快速
电流采样和控制。
3. ADC与 CCU6E可以实现同步连动。
4. MCU工作频率高，运算速度快，处理事件及时
(时钟主频为26.7MHz)。
5. 内置晶振。
6. 工作温度范围宽，适合现行控制器的热设计要求。
石敬岩表示：“采用我们的芯片，用户可以实现多种功能，包括使用SVPWM提高电机效率。采用IAP功能，方便实现参数自适应功能，并可以做成自行车电脑。总的BOM成本小于60元人民币(含外壳和连结线)。
ZiLOG在有传感器方案中采用Z8FMC系列MCU，具有3对PWM输出、过流保护、片内运放、PWM同步ADC等功能，“由于有PWM同步ADC，及硬件过流检测，所以对电机的控制更有效。”王禄铭解释。同时由于片内运放和比较器的集成使得外围电路减少，PCB缩小。ZiLOG的CISC架构8位多累加器CPU内核，加上片上调试，开发简单快速，容易。Microchip在有传感器方案中采用PIC系列单片机, 能够全面完成所需的控制功能。NEC在有传感器方案中采用78K系列的全闪存8位MCU。
微信客服
