在直流無刷電機(BLDC)成為主流方案的今天，電動自行車廠商期待的下一個技術突破就是采用無霍爾電流傳感器的BLDC，然而，這一新的技術正在等待最后的沖刺，特別是零啟動的無霍爾電流傳感器電動自行車方案近期內離商用還較遠。

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    電動自行車80%以上故障是由霍爾電機引起

    無霍爾電流傳感器一直是控制器廠家和電動自行車生產商追求的一個方向，因為霍爾元件易于損壞，通常1~3年就會壞掉(有霍爾電流傳感器電機的故障80%以上是由于霍爾電路出問題造成的)，這樣廠家的維修成本上升；而無傳感器電機則具有成本低，維護成本更低的優勢，且電機引線從8根變為3根，使接線調試都大為簡化。

    英飛凌科技亞太公司汽車工業與多元化電子市場事業部微控制器高級總監石敬巖指出：“由于電動車的無傳感器實現非常困難，主要難點在于行駛路面情況復雜，負載情況變化大等，所以零啟動的無霍爾電流傳感器方案實現到目前為止，還沒有特別好的大批量使用的例子。因此目前來說，市場上還是以有霍爾的方案為主，但無霍爾電流傳感器一定會是將來的主流。當然還有一種非零啟動無霍爾的方案，目前主要用在帶腳踏板的車型上。”

    Microchip高級應用工程師夏宇紅也同意他的觀點，他認為目前市面上九成以上都是有傳感器的方案，無傳感器的方案尚在研發中，并未大量使用。他表示：“無傳感器方案目前還有些技術瓶頸，比如開環啟動時的定位轉子，啟動力矩不夠(可能需要助力才能啟動)，轉速慢時可能丟失過零點導致車速變化而產生安全問題，另外，帶有電機控制專用PWM模塊的單片機也相應價格高得多。”

    不過，微控制器廠商表示他們已在無霍爾電流傳感器方案上取得了很大的進步。石敬巖透露英飛凌已能提供零啟動無霍爾電流傳感器的核心算法，“目前已經完成了最重要的部分。在今年一月我們在天津舉辦的研討會上，部分客戶嘗試了一下，反響相當不錯。如啟動有力平穩，無后退等其它方案常見的問題。最近我們又對此進行了改進和優化，啟動的噪音大為降低，爬坡能力進一步增強。”他說道。

    目前用于有霍爾電流傳感器的MCU以8位主打，未來無霍爾電流傳感器將邁向16位MCU。針對無霍爾電流傳感器電機控制方案，有些廠商仍采用8位MCU，而一些廠商則采用了16位MCU。英飛凌在無霍爾電流傳感器方案中推薦使用XC866-2FR,它和846性能差不多，但程序空間增加到8[FS:PAGE]KB。石敬巖特別強調：“值得一提的是XC866-2FR與用于有傳感器的XC846不僅管腳兼容，而且程序也是可以方便移植的，因此客戶可以方便地從帶傳感器方案過渡到無傳感器方案。”

    而在Microchip的無霍爾電流傳感器方案中，他們推薦使用dsPIC系列16位單片機和數字信號控制器，夏宇紅表示：“它們具有電機控制PWM模塊，易于實現BLDC無傳感器方案。”

    ZiLOG亞洲副總裁及執行理事王祿銘則表示在他們的無霍爾電流傳感器方案中，仍舊可以用有傳感器方案中的Z8FMC系列，同時他推薦客戶未來可以選擇正在開發中Z8FMC系列，“這些單片機均為電動自行車特殊應用標準產品(ASAP)。”他解釋說，“同時，我們的8位電機控制芯片可以實現16位或32位芯片的功能。”

    另一家主流的電動自動車控制器廠商NEC的下一代無傳感器方案中會推薦使用16位MCU。而對于目前主流的有傳感器方案，大家都是以8位MCU主打。以下是幾家控制器廠商有傳感器方案的介紹。

    有霍爾電流傳感器方案推介

    英飛凌XC846單片機方案是專門針對有帶傳感器電動車方案推出的。主要的特點為：

    1.專用電機控制單元CCU6E，帶有7路高精度PWM輸出。

    可以實現死區控制和硬件同步整流。

    2.快速ADC，轉換速度小于μS，可以實現快速

    電流采樣和控制。

    3.ADC與CCU6E可以實現同步連動。

    4.MCU工作頻率高，運算速度快，處理事件及時

    (時鐘主頻為)。

    5.內置晶振。

    6.工作溫度范圍寬，適合現行控制器的熱設計要求。