比亚迪多合一电控及MCU需求

xiaocheng

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

本文参考文档，BYD专利：电动汽车及其控制器，集成控制系统

本文目录：

融合的背景

比亚迪多合一方案及说明

多合一控制器中的MCU需求

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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；（可以翻专题  新能源汽车ECU盘点(202305) ）

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；

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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）
这部分可以参考之前文章新能源汽车OBC电路及芯片 - DSP控制+SiC+模拟当汽车户外时候，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


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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