Microchip 电动两轮车技术问答 Q&A - 两轮车定位系统供电是否会出现中断情况?

问: 电动两轮车方案,定位系统供电是否会出现中断情况?

答: 无论两轮车以及三/四轮车,以及乘用车,均有系统供电中断或欠压的情况发生,比如在启动或大负载开机(弹射起步)时候,可能会因为电池包放电速率问题导致供电异常,例如电压从 48V 跌至 几V 的情况。
设计上尽量避免,例如通过优化 VCU 控制策略防止出现大负载突发情况。
如果发生供电异常,设计上需要针对此类形况做更多的考量,系统设计做好 FTA/ FMEA,硬件上加电压检测电路,软件开启 MCU 内置的 BOD 欠压复位保护,实现系统电压异常检测等,从而使系统更好的应对此类情况。
电压异常的情况一般不可避免。


为什么会出现供电中断或欠压?

电动车供电来源:主要是动力电池(比如 48V、60V、72V)。

在一些极端负载场景下,比如:

  • 启动(尤其是电机启动瞬间电流很大)
  • 大负载开机(比如弹射起步、爬坡、急加速)

电池瞬时放电速率不足 → 母线电压会大幅下跌
例:48V 电池可能瞬间跌到几伏,这就会让低压供电(定位模块)直接断电或欠压。

为什么说“不可避免”?

  • 无论是两轮车、三四轮电动车还是乘用车,都有可能出现供电电压瞬间异常。
  • 原因在于电池的内阻和电流瞬变:瞬时大电流会让电压掉得很快。
  • 只能通过设计优化减少概率,但完全避免几乎不可能。

设计上的应对思路

(1)系统层优化

VCU(车辆控制单元)控制策略:避免瞬间大负载,比如限制启动加速度或电机电流上升速率。

(2)硬件层防护

电压检测电路:实时监测供电电压,判断欠压或掉电。

后备电源:定位模块可加小容量电池/超级电容,保证短时供电不中断。

(3)软件层保护

MCU 内置的 BOD(Brown-Out Detect)欠压复位保护:在电压低于安全值时复位或进入安全模式,防止程序异常。

异常处理算法:掉电/欠压后自动恢复,避免死机。

(4)可靠性设计

FTA/ FMEA 分析:从系统失效模式和影响分析入手,提前评估供电异常带来的风险,并在设计阶段优化。

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