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富士通:用MCU推进新能源轿车的开展

新能源汽车,怎样从半导体最底层的角度来推动新能源汽车的发展。2012年,从市场策略来讲,在新能源汽车,富士通想与合作伙伴大力开拓市场,把新能源汽车真正形成从1万台到10万台、50万台规模,甚至是向

                                      我国新动力轿车的最新开展趋势
*新动力轿车是我国的战略开展方向,其胜败关系到我国的未来国家石油安全;
*我国要点开展和补助纯电动(EV)和插电式混合动力轿车(PHEV);
*纯电动轿车将是终究的开展方针,中短期内将以插电式混合动力车作为要点开展的过渡车型;
*插电式混合动力轿车直接由电网充电,电动机为首要动力输出,发动机为辅,选用大容量电池,
以靠电力行进较远的间隔,假如电池耗尽,能够选用发动机持续行进,处理现实问题;
*插电式混合动力轿车已经成为未来趋势,比亚迪、我国一汽、吉祥轿车、长城轿车、长安轿车、江淮轿车等都在大力开展。        
                                    
富士通以为,纯电动轿车作为终究开展方针还有一段间隔要走,无论是轿车电池问题,仍是国家政府、轿车厂商的条件还不具有,从现在趋势看到,仍是以插混合电动轿车作为未来中短期开展方针。

                          半导体厂商可下降规划门槛

从半导体厂商视点来看,要主意下降研制本钱,下降本乡轿车厂商的规划门槛,下降芯片的本钱。为此,富士通供给了一站式的体系操控计划。比方电动轿车里的一些作业单元,还有电池办理体系、电机操控单元、转化单元等一整套的操控计划。

针对电动轿车和插电式混合电动轿车的发电机,现在产品规划,榜首代产品怎样来操控本钱呢?
榜首,在内部集成RDC(旋转变压器转化器),这个电路假如是放在外面,他的本钱或许占到6、7美元。富士通把这样一个转化单元集成到MCU里边去,榜首代是128MHz的高速CPU。第二代产品会合成双RDC,然后到达下降本钱。富士通产品规划,有144管脚,有64管脚的,已便利不同的体系选用不同的本钱选项。

    
富士通MCU在电机操控方面有哪些独特的立异?榜首,此计划能够改进电机的运转功率。第二,经过电机处理一些专门技能,能够把动力的耗费下降40%。第三,下降了体系的本钱。

                                         专门为新动力轿车研制的MCU
富士通现在主推MB91580 MCU,是全世界榜首款专门面向新动力轿车操控高功用的高功用MCU,是富士通专门针对新动力轿车开发的MCU,集成了要害外设功用,缩短电机的操控时刻,简化了体系规划。

在此之前有三种做法,要需求1~9步的处理流程,比方电机操控算法等,富士通把这些处理悉数集成到芯片里,经过硬件电路就能够完成。因而这个流程就变成缩减为一半了,5步就能够完成。这样有什么优点?之前的处理是25微秒,现在处理的时刻,能够操控在12微秒,这样能够缩短马达操控时刻,削减40%,进步电机运转的功率。

                                                       下降本钱
怎样来降本钱呢?现在市场上的规划是一个MCU,再外加一个外部RDC,富士通用什么技能来完成呢?富士通用的是单芯片,CPU能够在任何时分把客户需求核算的值,需求产值的值,直接能够经过寄存器读出来,优点是不只硬件电路简化了,软件工程师的软件规划作业也简化了。

针对新动力轿车电机,富士通一个系列有9款产品。开发多也是满意不同客户的要求,例如欧美的客户或许挑选144个管脚,我国和印度的客户就挑选100管脚。

                             许多推出通用轿车MCU新品
在新动力轿车整个操控计划里边,不仅仅电机,还包含电池办理、整车操控单元。这些是不需求专门操控体系,需求的是"低本钱,高功用通用的处理器"就能够了。为此,富士通推出了16位MCU——16FXS系列,它是精简的版别,把部分功用精简下来,以下降本钱,也要契合渠道化。

今日一切的轿车规划都考究渠道化,类型也要多。从客户工程师选型来讲,或者是规划视点,整个系列从148管脚到144管脚,16个MCU,不只本钱低,还能满意最新的通讯接口。满意AEC提出的规范,以及对轿车软件渠道的规范。尽管本钱低,但质量跟软件渠道化方面,一点都没有迷糊。16FXS供给工程样片,不只着重本钱了,还要着重高功用。

16位MCU比较合适一些低本钱的,像BMS(电池办理体系)来操控,电池办理体系现在本钱很高,高到什么地方呢?由于电池单元十分多,每一个电池单位都要有一个MCU来操控,大约需求几十个MCU操控,假如富士通把MCU本钱下降,一起又不献身其功用和质量。

像32位,比方有很强的通讯才能,富士通会引荐整车操控单元,像32位必定比16位本钱比较高,富士通不主张32位来做电池低本钱的使用,富士通会主张用于本钱高的使用。

它们的仿真器还有开发器都相同,这就有一个优点,当规划师选用高功用的时分,东西的投入,收购的投入,一套就能够搞定。调试也是USB调试(现在都考究用USB的衔接)。

还有开发东西,富士通也做了十分低的本钱,它把东西的本钱低于150美元(相当于不到1000元的人民币)。1000元钱就能够搞定16位、32位一切整套东西其实是比较合算的。

关于电池办理体系,下图是富士通工程师规划的模板,电池办理体系有许多,有数据收集模块,所谓数据收集模块,便是要收集每一个电池单元,富士通能够收集15节电池,这个是完好的架构,为客户供给参阅计划,每一个客户都理解,富士通仅仅供给帮客户工程师供给参阅,学习的东西,真实量化是需求做你的定制化和修正。

                            各操控体系之间的集成立异

在新动力轿车里,包含操控体系,富士通提了一个概念,叫做体系集成的立异。新动力轿车里边,有电机操控、电池操控,还有DC/DC转化的操控。电机的操控单元能够经过电机的操控,按捺CPU的负载率。我的CPU能够有60%的体系空余,富士通来一起进行BMS电池办理,还有DC/DC转化的操控,我就能够把BMS的电池办理单元某些操控功用,还有DC/DC转化某些操控单元的,无论是硬件的本钱,仍是软件的单元,富士通把它集成到MB91580 MCU电机操控单元里边来。这是一个横向的底层,我把其他单元操控的功用,集成到主的电机功用上来,构成集成的操控,也是为了下降本钱。
 

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