Qorvo助力电动两轮车性能提升
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PAC5232A和PAC5532B电机控制器在单个SoC中实现了BLDC或 PMSM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50MHz的Arm 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150MHz的Arm 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和信号调理功能，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：PAC2214x和PAC2514x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的处理能力更强，以Arm Cortex-M4F控制器为核心，将集成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vwin 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 Force和ForceGauge。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，结合压力感应与电容触控的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。
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原文标题：Qorvo为电动两轮车加满『芯』动力~
文章出处：【微信号：Qorvo_Inc，微信公众号：Qorvo半导体】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。
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