【应用】Melexis智能LIN驱动器IC实现更经济、更安全的插电式混合动力汽车热管理系统

时间： 2022-01-23 来源：MELEXIS

技术问答

近年来新能源车由于绿色环保、价格较低、补贴政策等优势被市场大力推广，渐渐代替传统的燃油车成为大众购车的首选。在新能源车中，混合动力汽车是指车辆驱动系统由两种或两种以上动力系统联合组成，现在主流的混合动力电动汽车可以分为插电式混合动力和燃料电池混合动力。由于燃料电池成本较高，技术不成熟等原因，插电式混合动力新能源车成为了市场上最普遍的车型。

插电式混合动力新能源车由发动机和电池组提供动力系统，比传统汽车多了一路电池组驱动系统，因此相较于单纯由发动机冷却循环系统组成传统燃油车热管理，插电式混合动力新能源车的冷却系统需要更复杂，对整体的热管理需求更高。如何平衡车上多个系统和无数个零配件的关系，使它们既独立又成整体，成为车辆稳定与安全的重中之重。

热管理的目标：

① 保证零部件在一定时间的极限温度下正常运转；

② 极限条件下满足材料温度生命周期需求；

③ 保证空调系统工作稳定，降低能耗，降低成本；

比较完善的热管理系统要包含高温回路、中/低温回路、冷却回路，并同时运作于以下几个系统：高压电池冷却系统；发动机冷却系统；电机冷却系统；坐舱冷却冷却系统……完善的热管理系统是优化能源并增加全电动范围（AER）的关键。

MELEXIS的产品能够实现更高的系统集成，从而实现更安全、更经济的热管理，最大限度地提高AER并改善驾驶员体验。以迈来芯适用于直流、步进和直流无刷电机的智能LIN驱动器IC MLX81332为例。

MLX81332是面向汽车行业机电一体化应用的第三代 LIN 驱动器，适用于功率最高为10W的小型电机。这款全集成 LIN 驱动器适合于控制小型直流无刷、步进和直流电机的小尺寸应用，可以使用带传感器或无传感器的磁场定向控制 (FOC) 算法。

MLX81332 非常适合与以下产品配合使用：

■ 小型步进/直流无刷翼板或阀门，< 1 Apk/相

■ 小型直流翼板/阀门或单线圈风扇/泵，< 1.4 Apk

特性与优势

☑ 电机驱动器

■ 适用于直流/直流无刷/步进电机的驱动器

■ 导通电阻 = 0.8Ω（1 个半桥 + 分流器的典型值）

■ 每个半桥 2 个 NFET

■ 顶部 NFET 带片上电荷泵

■ 所有 NFET 均具有 Vds 保护

☑ 微控制器：

■ MLX16-FX，应用 CPU

■ MLX4，通信 CPU

■ 2 个看门狗

■ +50 输入中断控制器

■ 通用定时器

☑ 按 CPU 拆分内存

■ MLX16-FX 内存：32 KB 闪存（带 ECC）；8 KB ROM；2 KB RAM；512 字节 EEPROM

■ MLX4 内存：6 KB ROM；512 字节 RAM

☑ 采用 SO8 和 QFN24 封装的引脚兼容型驱动器

■ MLX81330 < 0.5A

■ MLX81332 < 1A

☑ 外设

■ 可配置 RC 时钟：12 至 32 MHz

■ 4 个通用 IO（数字/模拟），1 个高压输入，SPI，I2C 从机模式

■ 5 个 16 位电机 PWM 定时器

■ 2 个 16 位定时器

■ 10 位 ADC，转换时间 < 6 µs，多通道，不同 ADC 参考

■ 差分电流运算放大器

■ 温度传感器，过温检测

■ 过流检测，过压和欠压保护

☑ 稳压器

■ 内部稳压器，12V 电池直接供电

■ 工作电压 Vs = 5.5V 至 20V

■ 工作电压在降低模拟特性的情况下可低至 3.5V，在不丢失寄存器内容的情况下可低至 3V，在保持 RAM 内存完整的情况下可低至 1.5V

■ 休眠模式下的待机电流消耗低至 25µA（典型值，最大值为 50 µA）

■ 可通过 LIN、外部引脚或内部唤醒定时器进行唤醒

☑ 总线接口

■ 符合 LIN 2.x/SAE J2602 和 ISO17987-4 标准的 LIN 从机模式

☑ 满足 AEC-Q100 车规要求

☑ 专为安全应用设计，符合 ASIL-B (ISO 26262) 标准

☑ 最高 IC 温度（在经验证的任务配置下）Tj = 175°C

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