中国汽车工业继续稳坐全球汽车产销量第一的“宝座”,但随之而来的是一系列社会问题:原油对外依存度超过国际公认的50%安全警戒线; 汽车尾气占城市废气50%以上65%……新能源汽车为世界解决传统能源汽车带来的环境和能源问题提供了最佳机遇,已成为全球持续关注的热门话题 。 在近日举办的中国(重庆)汽车电子高峰论坛上,基于新能源汽车的电子设计也成为热门话题。
“其实,除了驾驶方式不同之外,新能源汽车与传统汽车并没有本质区别,更好的驾乘体验和更高的安全性仍然是汽车设计的主要挑战。” 富士通半导体(上海)有限公司市场总监王宇指出,“在舒适性和安全性方面,视频技术的应用越来越广泛,而电机作为新能源汽车的核心部件,高 高效、高性能的控制技术是实现舒适性和安全性的关键。 重要保障。”在本次论坛上,富士通向中国汽车电子厂商和整车制造商展示了其领先的汽车电子系统解决方案,以解决新能源汽车的设计挑战。
近年来,变频概念已成为包括空调、洗衣机、冰箱等家电领域的绝对热点,其关键在于电机控制技术。 作为新能源汽车的核心部件,电动汽车电机控制要求更高——电机的平稳运行、快速启动和制动、电机效率等都涉及到电机控制的关键技术,将直接关系到电动汽车的效率。 能源利用和整体效率。 车辆性能、驾驶体验和车辆驾驶安全。
作为传统消费和工业电机控制解决方案的全球主要供应商,富士通在新能源汽车电机控制领域也处于领先地位。 其32位电机控制MCU MB91F267NA已取得许多成功应用。 近日,富士通针对新能源汽车对电机控制的独特需求,再次发布三款电动汽车电机控制MCU MB91580系列。 作为FR系列高性能32位闪存嵌入式微控制器(MCU)的一员,该系列产品可广泛应用于电动汽车和混合动力汽车的电机控制。 该系列节能汽车驱动电机控制芯片具有专用的嵌入式旋转变压器传感器接口,可开创电动汽车和混合动力汽车中使用的三相电机的控制。
随着新能源汽车技术逐渐成熟,电机控制系统面临着越来越高的要求:无传感器矢量控制复杂的算法和先进的建模需要卓越的处理能力; 他们需要具备性能、效率、易用性和成本综合优势。 MB91580系列内置CPU内核和外围功能,适用于电动和混合动力汽车电机控制。 值得一提的是,旋转变压器传感器内置专用接口电路,可以降低系统成本并实现驱动电机所需的高转速。 扭矩响应控制过程达到改善电机运行、降低能耗的目的。
高效率、低成本的大扭矩汽车电机的控制过程极具挑战性。 MB91580系列通过集成关键外围功能来改善电机运行并降低能耗,从而降低系统成本并实现高速反馈控制。 MB91580集成的主要功能特性还包括:高精度检测电流和电机位置的12位A/D转换器和R/D转换器、检测电角度的R/D转换器、检测三相的A/D转换器。 相电流变换器同步; 集成专用计算电路,因此可以自动计算内置R/D转换器检测到的电角度的正弦和余弦值。 “除了解决方案本身的性能特点外,电机控制相关的算法也非常关键。富士通可以提供包括成熟的180度变频控制在内的各种核心关键算法,因此在电机控制领域拥有特殊的技术 新能源汽车的优势。” 王宇指出。
高性能电机控制系统通常包括核心伺服功能、运动描述和主机通信功能,这对处理器的处理能力提出了很高的要求。 MB91580系列内置高性能CPU内核。 160DMIPS高性能CPU中集成的专用浮点运算单元利用内置外围功能生成的信息来处理矢量转换和PID控制运算。 该功能可以通过实现进一步的快速反馈控制来改善电机运行。 并减少能源消耗。
作为新能源汽车的核心部件。 电机控制不仅与车辆性能密切相关,还与行车安全密切相关。 富士通电机控制MCU在设计时充分考虑安全特性,采用六大安全机制确保系统安全可靠运行,包括:系统启动前的MCU自诊断、总线自诊断、RAM自诊断; 非法程序运行时非法输出端口保护; 总线诊断、RAM纠错和闪存纠错是在系统运行期间执行的。 据介绍,富士通还将在未来的产品计划中增加核心MCU(如双核或多核)的冗余设计,以实现更强的系统保护。