绿色低碳、健康生活,助力短距离交通出行
发表时间:2022-12-19浏览次数:3218

近年在国家“绿色出行、健康生活”的倡导下,电动自行车成为很多人短距离出行的重要选择。2019年4月15日,《电动自行车安全技术规范》简称《新国标》)实施,规范了电动自行车的研发、生产、销售、流通和使用等环节,行业迎来健康发展。《新国标》对电动自行车的生产标准提出了更高要求,对研发实力较强、生产效率较高的龙头企业具有一定的促进作用。根据立鼎产业研究网数据,我国电动自行车保有量在2.5-3亿台,预计22-24年新国标替换量为2500、3000、2500万辆,预计22-24年电动自行车需求量为5815、6384、5964万辆。

电动两轮车的市场逐渐呈现出消费升级与需求个性化、消费者环保意识的觉醒,以及消费者追求便捷与智能等趋势。此外,由于国际市场的需求增加,电动两轮车产业逐步从本土进一步走向海外走上国际化之路。基于此,未来电动两轮车行业将呈现差异化、高端化、智能化和国际化的趋势。产品的定制化开发, 互联网技术、智能化技术和新能源技术等在电动两轮车行业将持续应用。《新国标》过渡期结束后,上述因素也将成为行业发展的主要驱动因素,促进行业进入新一轮的高速发展期。

上海贝岭紧跟市场发展,可提供一整套覆盖半桥驱动、运放、接口、电源管理、液晶驱动、锂电池充电和MOSFET的电动自行车解决方案。

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图1 电动自行车框架

各个模块之间的通讯目前市场主流使用RS-485接口,部分高端电动自行车会使用CAN接口进行通讯。电机驱动板框架见图2。

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图2 电机驱动板系统框架图

1.  半桥驱动芯片

电动自行车的电机需要通过半桥驱动芯片进行控制电机转速、加减速等功能(表1 半桥驱动选型表)。

BL8202/3 半桥驱动芯片:

l  悬浮绝对电压250V

l  电源电压工作范围:10.0~20.0V;

l  兼容3.3/5/15V输入逻辑;

l  驱动电流:+1.0A/-1.5A(Typ)

l  死区时间: 200ns (Typ)

l  集成VCCVBS欠压保护功能;

l  SOP8 封装;

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表1半桥驱动选型表

2.  运放

电动自行车电机的电流采样、堵转保护等功能都需要通过运放采集信号并处理(表2 低噪声运放选型表)。

BL3782/4 低噪声运放:

l  电源电压范围:2.1V~5.5V;

l  低噪声:13nV/Hz @10kHz

l  高精度:Vos 0.8mV Typ;

l  增益带宽:6MHz

l  压摆率:4.2V/Us

l  工作温度范围:-40℃~+125℃;

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表2 低噪声运放选型表

3.  接口

电动自行车的中控系统需要收集每个子模块的数据信息,目前市场主流使用RS485接口通信方式(表3 RS485接口选型表)。

RS485 接口芯片:

l  传输速率覆盖范围广;

l  供电电压范围宽:支持3.3V~ 5.0V;

l  通讯节点数多;

l  更好的ESD能力:±15KV(接触放电)

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表3 RS485接口选型表

4.  电源管理

通常会用DC/DC把48V/60V电池包电压降到12V给半桥驱动芯片供电,再降到 5V给系统MCU供电(表4 三端稳压器选型表)。

BL78L05D 三端稳压器:

l  高耐压:42V Max;

l  高精度:±2% Typ;

l  输出电流:100mA;

l  过热保护;

l  封装形式:SOT89-3,SOP8,TO-92;

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表4 三端稳压器选型表

5.  液晶驱动

高端车型的中控仪表盘显示内容较多,一般会采用单独的液晶驱动芯片。上海贝岭为客户提供多种输出段位的产品选择(表5 液晶驱动选型表)。

液晶驱动:

l  内置震荡电路、外围简单;

l  低功耗设计;

l  VDD电压范围:2.5~5.5V;

l  良好的EMC性能;

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表5 液晶驱动选型表

6.  锂电池充电芯片

部分电动自行车的防盗通信模块需要断电工作,一般使用锂电池供电(表6 锂电池线性充电芯片选型表)。

锂电池线性充电芯片:

l  防电池反接保护功能(部分型号);

l  高输入耐压,芯片过热保护;

l  电池温度监测(部分型号);

l  多种充电截止电压、封装可选;

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表6 锂电池线性充电芯片选型表

7.  MOSFET

电动自行车的系统供电范围宽,电机功率覆盖面广。在BMS和驱动器中,上海贝岭可根据客户的实际电压、电流应用需求提供多款性价比高的SGT MOS供选择(表7 MOSFET选型表)。

SGT MOS优势:

l  通态电阻RDS(on) 低;

l  Vth一致性高;

l  EAS性能好,抗雪崩能力强;

l  极低的QG

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表7 SGT MOS选型表