中國大陸汽車行業(yè)這些年發(fā)展之快難以想象，從汽車銷量上就可以看出一個總體趨勢，中國大陸二十幾年前，汽車產(chǎn)量只是非常少的幾十萬量，而現(xiàn)在的汽車產(chǎn)量早已經(jīng)是攀升到年產(chǎn)兩千萬量以上的級別了。中國大陸汽車市場的容量讓全球矚目，汽車電子行業(yè)的發(fā)展給芯片供應商和代理商帶來了巨大的商機。

其中，中國大陸的電動汽車發(fā)展更快，2016年電動汽車總銷量近290萬量，到2017 年電動汽車總銷量超過550萬輛，比2016年增長超過90% 。現(xiàn)在國家鼓勵發(fā)展純電動汽車，2017年純電動汽車（BEV）的銷量比2016年增長了一倍多，遠遠超過插電式混合動力汽車（PHEV）的增長幅度。安富利公司在汽車電子領域的生意規(guī)模也持續(xù)增長。

主電機驅(qū)動控制器是純電動汽車中主要的核心部件之一，安富利全球設計部門的上海實驗室正在開發(fā)電動汽車主電機驅(qū)動控制新方案，目標應用小型或緊湊型乘用車，最大輸出功率50KW。該驅(qū)動控制方案的特點是其按照了ISO26262的規(guī)范選取器件，所以可以做為ASIL-D電機控制系統(tǒng)的參考，也可以用于快速評估主控芯片及驅(qū)動電路等元器件。

ISO26262（Road vehicles- Functional safety）是汽車安全性國際標準，旨在提高汽車的安全性。現(xiàn)在大家常常聽到的功能安全就是為了防范日益增加的系統(tǒng)失效和隨機硬件失效的風險。ISO26262標準涵蓋了功能安全方面的需求規(guī)劃、設計、實施、集成、驗證、確認和配置等全部的開發(fā)過程。

ASIL（Automotive Safety Integrity Level 汽車安全完整性等級）是ISO26262標準根據(jù)安全風險程度對系統(tǒng)或組成部分劃分由A到D的安全需求等級，D級是最高等級，對安全需求的要求也最高。ASIL-D電機控制系統(tǒng)對硬件和軟件開發(fā)流程的要求也更高。

安富利的主電機驅(qū)動方案采用了英飛凌的IGBT功率模塊，型號是HybridPACK?1 DC6，705V/400A，主控芯片采用英飛凌的AURIX? TC275三核處理器，帶有鎖步核等安全機制，是一款ASIL-D等級的芯片。電源及系統(tǒng)監(jiān)控管理芯片采用TLF35584，一樣也是ASIL-D等級的芯片。該方案支持不同的電機接口：旋轉(zhuǎn)變壓器，巨磁阻編碼器，光電編碼器。其中TC275支持旋變軟解碼。方案的系統(tǒng)框圖如下所示：

同時，安富利還為此專門投資配備了新的磁粉測功機系統(tǒng)，如下圖所示：

磁粉測功機是用于在實驗室對被試電機施加轉(zhuǎn)矩負載并吸收其功率的轉(zhuǎn)矩機，也是旋轉(zhuǎn)力矩——靜止力矩變換器。轉(zhuǎn)速傳感器及轉(zhuǎn)矩傳感器都安裝在測功機上，通過測功機將被試電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成脈沖信號和模擬信號。

安富利的主電機驅(qū)動方案采用主控芯片TC275是英飛凌AURIX?多核單片機系列，其多核架構(gòu)包含多達3顆獨立32位TriCore處理核，可滿足業(yè)界最高安全標準ASIL D。還采用了65納米嵌入式閃存技術(shù)，在苛刻的汽車應用環(huán)境里可靠性高。AURIX?有多種通信接口，有多個PWM產(chǎn)生單元例如GTM，CCU6，有不同ADC模塊VADC和DSADC，綜多安全機制模塊例如IOM，HSM，F(xiàn)CE等，具有高性能浮點運算，還集成硬件除法單元。

方案中的IGBT功率模塊在電動汽車電機控制中起到至關重要的作用，是電池系統(tǒng)與電機系統(tǒng)之間能源轉(zhuǎn)換的橋梁，主控芯片控制IGBT功率模塊的開關，將電池存儲的直流電（DC）轉(zhuǎn)換成交流電（AC），用于車載交流電機驅(qū)動，并在車輛制動時，將動能轉(zhuǎn)化為電能，可以為電池充電。英飛凌HybridPACK?1 DC6模塊專門設計用于電動汽車逆變器應用，采用與高性能陶瓷基底結(jié)合銅底板焊接技術(shù)及英飛凌增強型引線鍵合（bonding wire）工藝，使熱循環(huán)和功率循環(huán)使用壽命都得到顯著提高。

下圖所示為方案驅(qū)動與控制電路板：

安富利的電動汽車主電機驅(qū)動控制的新方案更多考慮到了未來日益增長的對功能安全的需求，著眼于ISO26262標準，從主控芯片到功率模塊、電源芯片都采用了滿足ASIL-D等級的芯片，并且在實驗室建立了模擬負載測試的實驗條件，看重中國后續(xù)更加規(guī)范、更加強調(diào)功能安全的廣闊電動汽車主電機驅(qū)動控制器市場。如果有興趣，可以聯(lián)系安富利各區(qū)域辦事處，了解該方案詳細技術(shù)內(nèi)容，愿為各地客戶提供更好的服務。