隨著環(huán)保意識(shí)的日益提升以及對(duì)建立可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的關(guān)注，汽車市場正不斷朝著“電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)型”的方向發(fā)展，即從傳統(tǒng)汽油車向電動(dòng)車過渡。為實(shí)現(xiàn)更高性能的電動(dòng)汽車 (xEV) 和電動(dòng)摩托車，亟需在高效率、高可靠性、緊湊型、輕量化和高性價(jià)比等要素之間取得高度平衡的新一代電機(jī)技術(shù)。

本文將首先探討電動(dòng)汽車對(duì)電機(jī)控制技術(shù)的具體需求，以及電機(jī)角度傳感器在其中的關(guān)鍵作用。

本文的對(duì)比表中列舉了電機(jī)控制中用于檢測旋轉(zhuǎn)角度的各種角度傳感器技術(shù)，并解釋為何我們的TMR角度傳感器更具優(yōu)勢。

電動(dòng)汽車所需的電機(jī)控制技術(shù)

電機(jī)作為汽車的動(dòng)力來源，必須兼具高效和優(yōu)良的性能，并且將在電動(dòng)汽車的普及過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

高效電機(jī)可降低能耗并延長電池的使用壽命。車輛只需充電一次便可進(jìn)行長途行駛，為用戶提供了更大的便利。此外，低噪音和低振動(dòng)的特點(diǎn)能夠提供舒適的駕乘體驗(yàn)，同時(shí)有效減少車輛運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)。

電機(jī)所需的角度傳感器技術(shù)

尤其是用于檢測電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度的角度傳感器，在提高車輛控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和效率方面扮演著至關(guān)重要的角色，應(yīng)具備以下特點(diǎn)：

高精度角度測量: 在劇烈振動(dòng)以及-40°C至150°C的極端溫度條件下，仍需保持穩(wěn)定和準(zhǔn)確的運(yùn)行，以確保車輛的精密電機(jī)控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)運(yùn)行，確保安全，同時(shí)提升駕駛效率并降低能耗。

低功耗：減少角度傳感器的自身能耗，有助于降低電池驅(qū)動(dòng)車輛的整體能耗，從而延長行駛里程。這對(duì)于提升汽車的能源效率至關(guān)重要，尤其是在電力資源有限的純電動(dòng)車輛中。

小型化與輕量化：增強(qiáng)車輛設(shè)計(jì)的靈活性，提升整體效率。這使得電機(jī)的設(shè)計(jì)更加靈活，提高了空間的利用效率。

冗余：在某些情況下，為了確保即使一個(gè)角度傳感器出現(xiàn)故障，電機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)作，必要時(shí)需實(shí)現(xiàn)雙重或四重冗余。

成本效益：在競爭激烈的電動(dòng)汽車市場中，需要具備適合大規(guī)模生產(chǎn)且具有成本效益的設(shè)計(jì)和零部件選擇。

角度傳感器所面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)前，旋轉(zhuǎn)變壓器和電感式角度傳感器占據(jù)主導(dǎo)地位，但它們?nèi)匀淮嬖谝恍﹩栴}。

首先，旋轉(zhuǎn)變壓器面臨的一個(gè)主要問題是其高昂的成本。這些傳感器的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，制造難度較大，材料費(fèi)用也較高，從而導(dǎo)致整體成本上升。此外，與傳感器配套使用的編碼器許可費(fèi)用以及R/D轉(zhuǎn)換器集成電路(IC)的相關(guān)成本必須納入預(yù)算，進(jìn)一步增加了成本。

接下來是尺寸的問題。旋轉(zhuǎn)變壓器在旋轉(zhuǎn)過程中需要高慣性的金屬靶材，同時(shí)通過線圈系統(tǒng)留出足夠的空間。電感器由印刷電路板上的三個(gè)或更多線圈以及安裝在軸上并覆蓋這些線圈的金屬板構(gòu)成，不利于進(jìn)一步微型化。另外，更多的零部件數(shù)量還會(huì)增加故障率，這也是一大缺陷。

另一種可行的解決方案是采用磁傳感器，但這會(huì)帶來磁場抗噪的問題。由于磁傳感器會(huì)被磁場強(qiáng)度和方向的干擾，所以容易受到目標(biāo)磁體周圍磁場噪聲的影響。某些情況下若缺乏磁屏蔽措施可能無法實(shí)現(xiàn)精確檢測。

這些問題妨礙了角度傳感器技術(shù)的進(jìn)步，因此亟需探索新的解決方案。

本文中我們探討了電動(dòng)汽車電機(jī)控制技術(shù)的重要性以及角度傳感器所面臨的挑戰(zhàn)。

下一篇，我們將展示TMR角度傳感器如何成為解決方案。敬請(qǐng)期待！