控制/MCU
之前文章聊MCU/OBC/PDU时候提到多合一产品,今天借比亚迪针对多合一控制器的设计,看下其结构和对MCU的需求。
本文目录:
1融合的背景
电动汽车的零部件向高集成,低成本,小体积方向发展,最近几年多款三合一产品在电动汽车量产,包括:
电机,电控,减速器三合一集成;
DC/DC,OBC,配电箱的三合一集成;
这种多合一,可以节省零部件之间的连线和支架,增加零部件元件的复用,从而大幅节省成本和空间;
2比亚迪多合一控制器
上图,是多合一控制器的功能示意图
如下两图,控制器内部,采用双核DSP,一个内核控制车载充电模块(交流充电和DCDC给低压蓄电池),一个内核控制电控模块(控制电机);
左边的三相桥,一方面是电池经过三相桥给到电机,一方面是充电状态时候,利用电机内部的电感,做成了4桥臂/图腾柱的PFC拓扑(需要注意,直流电压是500V,电池电压是700V)
当汽车户外时候,通过全桥逆变,对外输出交流电;
在直流母线后级,通过全桥LLC,可以给低压蓄电池充电;
这里有意思的是镜像的全桥LLC,Q5/Q6/Q7/Q8 和 Q9/Q10/Q11/Q12,小二理解是,左边的全桥,用在制动时候,能量回收;右边的全桥,是正常电池供电时候的充电回路;
专利里面,比亚迪其实提出了不同的其他拓扑,有兴趣的可以自行下载研究;比如这个
3多合一控制器的MCU需求
侧面了解到,BYD用的双核MCU是TI的TMS32F28379D-Q1,是一颗双C28核,200MHz,带FPU/VCU/TMU,-40~125工作温度的处理器;
TI的C2000系列在电机控制,数字电源领域是明星产品,按业内说法,其200MHz的主频率,处理能力可以是Cortex-M4F的1.5~2倍;
往后面看,在高集成度,低成本的驱动下,未来的多合一电控MCU思考:
多核会是标配,是否会有专门的核做安全监测?
更多的算力,实现更先进的控制算法,提升能效(配合三代半导体)
更高性能外设集成,比如旋变接口的集成,更高速率的通信口如CAN FD/XL或FlexRay
需要高性能的PWM,如果是多合一,可能需要MCU支持ps级的PWM,TI的28379是支持150ps的HRPWM
审核编辑:汤梓红
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