中國已經成為全球最大的汽車市場,電動化、智能化的趨勢推動汽車芯片需求數量的大幅度提升。根據中國汽車工業協會數據顯示,傳統燃油車所需汽車芯片數量為600-700顆,電動車所需的汽車芯片數量將提升至1600顆/輛,而更高級的智能汽車對芯片的需求量將有望提升至3000顆/輛;隨著汽車進入了電動化+智能網聯的時代,為國內新進芯片企業進入汽車領域帶來全新的產業機遇。然而汽車芯片的設計研發存在技術壁壘高、要有過硬的技術團隊、以及自主研發生產能力;
加速車規芯片研發 積極拓展汽車電子市場
峰岹科技專注于高性能電機驅動控制芯片和控制系統的研發,長期深耕BLDC領域,憑借自主研發技術優勢和系統級服務,電機主控芯片產品線持續增長,成為國內BLDC控制芯片領域龍頭企業。BLDC被越來越廣泛地應用于家用和工業的智能控制領域,這種電機的控制參數較多,控制算法復雜且對計算速度要求很高,研發的難度很高,峰岹科技的核心技術團隊在芯片技術、電機驅動架構算法和電機技術這三個領域搭建了完整的技術體系,取得多項核心技術,目前公司累計獲得授權專利及軟件著作權107項,發明專利51項,其中境外發明專利8項。
峰岹科技積極拓展新興應用市場,加大汽車電子領域的市場拓展,公司自主設計研發的專用IC,正逐步在車用市場推進產品測試和應用,峰岹科技專用MCU芯片FU6832N1已經通過AEC-Q100車規認證,目前公司與德國萊茵TÜV集團針對ISO 26262功能安全項目展開合作,ISO 26262的流程體系認證和產品認證在汽車行業內認可度極高,該標準也被行業普遍認為是芯片可以用于量產車上安全相關零部件的必要條件,ISO 26262項目的實施將助力峰岹科技提升芯片產品的安全性和可靠性,加強在汽車市場上的綜合競爭力。
峰岹科技車規級MCU系列
MCU即微控制器,將計算機所包含的CPU、存儲器、I/O 端口、串行口、定時器、中斷系統、特殊功能寄存器等集成在一顆芯片上,從而實現對產品的運算和控制,車載MCU是汽車電子控制單元的核心部件, 汽車電子化程度的加速,我國車規級MCU市場需求隨之擴大。
峰岹科技自主研發的電機驅動控制專用MCU,采用雙核結構設計,具有高集成、高可靠、高性價比的特點:
1、雙核設計,8051 內核+ ME內核(FOC控制模塊、方波控制模塊、MDU支持乘除法/低通濾波器(LPF)/三角函數的計算、比例積分/微分器(PI/PID));
2、內置LDO、運算放大器、比較器有效節省成本和布局空間;
3、內置Pre-driver驅動;
4、方波控制支持自動換相、逐波限流,支持 HALL、BEMF 位置檢測;
5、支持無感FOC 和 有感FOC控制;
峰岹科技針對車用市場,逐步完善并推出系列芯片產品,主要應用于汽車相關電機控制領域。
峰岹科技汽車電機控制器專用芯片介紹
FU6832N1芯片內部集成ADC、AMP、DAC、LDO、DMA、 Pre-driver等,集成ME電機控制內核,包含硬件FOC功能模塊、方波功能模塊、PI、LPF、MDU等。芯片封裝QFN32_4X4mm,芯片通過了AEC-Q100 認證。主要面向小功率無刷電機和緊湊型電機如水泵、座椅風機、進氣格柵等。
FU6866Q1是峰岹科技2022年推出的針對汽車電機市場研發設計的高集成度專用IC芯片內部集成有LIN通信、LIN收發器、CAN通信、內置Pre-driver、高壓LDO、高速比較器、高速運放、ADC、DAC、CRC、I2C、UART、DMA、TIMER等功能模塊。適用于直流無刷電機的無感FOC、有感SVPWM、有感/無感方波等不同控制方案。AEC-Q100 認證正在進行中。
FU6866Q1芯片內部集成有LIN通信、LIN收發器、CAN通信、內置Pre-driver、高壓LDO、高速比較器、高速運放、ADC、DAC、CRC、I2C、UART、DMA、TIMER等功能模塊、耐高壓IO等,集成ME電機控制內核,包含硬件FOC功能模塊、方波功能模塊、PI、LPF、MDU等。芯片集成度高,可以有效減少外圍器件和BOM成本,可以更快完成整體方案設計。
FU6866Q1溫度等級為 Grade 1,芯片工作時TJ(-40 –150 ℃),TA(-40 –125 ℃),可以廣泛應用在車身控制的相關電機控制領域中,包括熱管理系統水泵、電子扇、玻璃升降控制、座椅電機控制、尾門電機等。
基于汽車芯片在無刷電機控制領域高度集成化,峰岹科技提供完善的產品及技術保障,可以快速高效的完成項目調試。內部通用內核,可以有效的匹配客戶進行個性化設計
應用方案1:汽車主動式進氣格柵
目前主動式進氣格柵的車型是越來越多。主動式進氣格柵的主要作用,就是在低溫行駛和冷啟動的時候關閉進氣格柵,使冷空氣不直接沖擊散熱器進行強制散熱,從而快速提高發動機的水溫,在高速行駛時還能控制進氣量和風阻從而節省燃油。
AGS電機控制特點分以下幾個方面
1. 高集成化:由于AGS控制器本身的體積不大,同時電機內部大部分都是齒輪減速機構所以整個電機的實際可用空間很小,對電機MCU控制器的集成度要求較高;
2. 無感BLDC控制位置閉環:AGS在運行過程中需要使用位置閉環來控制AGS的開合度,所以電機在運行時候要記錄電機運行的圈數從而獲得電機的位置信息;
3. 運行扭矩控制: 正常工作時AGS將以額定的驅動扭矩進行輸出驅動。當執行過程中,出現按當前扭矩無法讓格柵運行至指定位置時,執行器會自動進入扭矩增強模式嘗試沖破阻礙。
4. 位置初始化自學習:在AGS初始化狀態時,將接收ECU發送的自學習指令,AGS將學習全開、全關兩個止點的位置,并與預設的角度進行比對以確定目前格柵是否存在卡滯、結構損壞等問題。
5. 故障檢測與保護:AGS 執行器應具有故障自診斷功能,包括柵葉結構故障、堵轉故障、電氣故障等。
6. boot在線升級功能
除了主動式進氣格柵之外,汽車其他部件緊湊型電機控制應用也是非常廣泛,如:空調出風口、充電口蓋和閥門
上圖為緊湊型電機控制解決方案框圖,其中左邊的是電源和LIN信號輸入,圖的上邊是BLDC電機;實際控制中,控制器接收LIN總線信號進入喚醒正常工作狀態,正常運行時使用位置閉環控制電機運行到指定位置。
應用方案2:汽車水泵類
汽車水泵是汽車熱管理系統中的重要部件之一,在燃油車和新能源汽車中是不可缺少的。
汽車水泵控制特點分以下幾個方面
1. 高控制效率:水泵在測試時需要在指定功率達到標準的流量和揚程,所以更高的控制效率對水本很是重要;
2. 低噪音、低振動:FOC可以有效降低水泵的工作噪音和振動,同時提高水泵的工作效率。
3. 多種異常保護: 空轉、過壓、欠壓、過流、堵轉、過溫度、電源反接保護等。
峰岹科技汽車水泵解決方案涵蓋汽車各功率段水泵,功率范圍:40W~500W,使用無感FOC驅動電機效率高,使用速度環+功率環控制電機運行穩定性高、噪音小。控制方式有PWM調速和LIN總線控制。同時有完善的故障保護,和故障處理,保證電機的安全運行。
應用方案3:汽車風扇類
風扇在發動機冷卻系統和暖通空調 (HVAC) 系統中是非常重要的電子部件。汽車上風扇包括:電子扇熱風扇,空調鼓風機,座椅通風電機等。
汽車風扇根據不同種類控制特點也不同:
1. 低噪音:在座艙內的風扇電機有著嚴格的噪音要求。
2. 多種異常保護: 順逆風檢測、過壓、欠壓、過流、堵轉、過溫度、電源反接保護等。
峰岹科技風扇類解決方案涵蓋汽車各種風扇,控制方式有/無感方波和無感FOC等控制模式,滿足不同風扇的設計需求,使用速度環+功率環控制電機運行穩定性高,噪音低。調速控制方式有PWM調速和LIN總線控制。
更廣泛的汽車電子電機控制器方案
除了緊湊型電機控制器之外,峰岹科技也擁有眾多汽車電子應用解決方案,包括風扇類,泵類,有刷電機類,緊湊型電機類等等;
風扇類包括:電子風扇、空調鼓風機、座椅通風扇,其優點有FOC控制, 啟動可靠、噪音小、振動低、易調試;
泵類包括:水泵、油泵。優點:使用FOC控制,噪音小、振動低、效率高、流量穩定;
有刷電機包括:車窗、天窗。優點:集成度高、低啟動噪音;
緊湊型電機包括:進氣格柵、空調出風口、充電口蓋和閥門,優點:集成度高、大扭矩啟動; |