比亞迪多合一電控及MCU需求

今天借比亞迪針對(duì)多合一控制器的設(shè)計(jì)，看下其結(jié)構(gòu)和對(duì)MCU的需求

本文參考文檔，BYD專利：電動(dòng)汽車及其控制器，集成控制系統(tǒng)

本文目錄：

• 融合的背景

• 比亞迪多合一方案及說明

• 多合一控制器中的MCU需求

1 融合的背景

電動(dòng)汽車的零部件向高集成，低成本，小體積方向發(fā)展，最近幾年多款三合一產(chǎn)品在電動(dòng)汽車量產(chǎn)，包括：

• 電機(jī)，電控，減速器三合一集成；

• DC/DC，OBC，配電箱的三合一集成；

這種多合一，可以節(jié)省零部件之間的連線和支架，增加零部件元件的復(fù)用，從而大幅節(jié)省成本和空間；

2 比亞迪多合一控制器

上圖，是多合一控制器的功能示意圖

如下兩圖，控制器內(nèi)部，采用雙核DSP，一個(gè)內(nèi)核控制車載充電模塊(交流充電和DCDC給低壓蓄電池)，一個(gè)內(nèi)核控制電控模塊（控制電機(jī)）；

左邊的三相橋，一方面是電池經(jīng)過三相橋給到電機(jī)，一方面是充電狀態(tài)時(shí)候，利用電機(jī)內(nèi)部的電感，做成了4橋臂/圖騰柱的PFC拓?fù)洌ㄐ枰⒁?，直流電壓?00V，電池電壓是700V）

在直流母線后級(jí)，通過全橋LLC，可以給低壓蓄電池充電；

這里有意思的是鏡像的全橋LLC，Q5/Q6/Q7/Q8 和 Q9/Q10/Q11/Q12，小二理解是，左邊的全橋，用在制動(dòng)時(shí)候，能量回收；右邊的全橋，是正常電池供電時(shí)候的充電回路；

專利里面，比亞迪其實(shí)提出了不同的其他拓?fù)?，有興趣的可以自行下載研究；比如這個(gè)

3 多合一控制器的MCU需求

側(cè)面了解到，BYD用的雙核MCU是TI的TMS32F28379D-Q1，是一顆雙C28核，200MHz，帶FPU/VCU/TMU，-40~125工作溫度的處理器；

TI的C2000系列在電機(jī)控制，數(shù)字電源領(lǐng)域是明星產(chǎn)品，按業(yè)內(nèi)說法，其200MHz的主頻率，處理能力可以是Cortex-M4F的1.5~2倍；

往后面看，在高集成度，低成本的驅(qū)動(dòng)下，未來的多合一電控MCU思考：

• 多核會(huì)是標(biāo)配，是否會(huì)有專門的核做安全監(jiān)測(cè)?

• 更多的算力，實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)的控制算法，提升能效（配合三代半導(dǎo)體）

• 更高性能外設(shè)集成，比如旋變接口的集成，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級(jí)的PWM，TI的28379是支持150ps的HRPWM