12月5日-6日，2023全球汽车芯片创新大会暨第二届中国汽车芯片高峰论坛在无锡滨湖成功举办。杰发科技副总经理王璐受邀参会，并发表主题演讲《车规级MCU在新能源汽车中的应用与布局》。

近年来，新能源汽车成为汽车产业增长重要引擎，电动化、智能化、网联化成为汽车消费的新选择，并引领全球汽车产业发展方向。汽车芯片作为底层核心零部件，迎来巨大挑战和机遇，并成为全球汽车企业竞争的焦点之一。

MCU芯片是汽车半导体中最主要的一个类别，汽车新四化带动了车规MCU的飞速发展。根据网络数据统计，全球汽车MCU市场规模从2020年至2023年一直保持高速增长态势，2023年市场规模有望突破100亿美元。从中国市场来看，虽然整体乘用车销量一直保持稳定的增长趋势，但传统燃油车比例逐年递减，新能源车占比逐年上升。由此带来的则是车规级MCU芯片用量在中国乘用车市场高速增长，预估到2026年有望突破20亿颗，而新能源汽车是背后首当其冲的增长引擎。   

王璐提到，汽车向智能化、电动化演变过程中，不仅对MCU的安全性、稳定性提出了更高要求，也需要MCU满足高算力、多接口的区域控制等场景需求。MCU从控制单元的角色演变成复杂的计算单元，主频、Flash、功能安全、信息安全等要求越来越高，因此32位汽车MCU市场份额逐年增大，预计到2025年全球32位MCU市场份额占比将接近70%，出货量将超过120亿颗。杰发科技目前已量产和布局的全系列车规级MCU芯片全部采用32位。

谈及汽车MCU的应用场景，王璐表示，MCU作为主控产品，具备较多的控制单元，应用于车身控制域、底盘动力域、智能座舱和智能驾驶，甚至还包括通信模块。8位MCU用于较为初级的车身控制，如门控、座椅、车窗、空调控制等；16位MCU应用于引擎控制、电子涡轮系统、悬吊系统等较为复杂的场景；32位MCU则应用于对功能安全和信息安全要求更高的仪表盘控制、动力系统、驾驶辅助系统等场景。   

目前，杰发科技32位MCU产品线完成了初阶AC780x、中阶AC7840x、高阶AC7870x全系列布局，可满足新能源汽车全新电子电气架构下的全车应用。AC780x系列主要应用在车灯、空调控制面板、开关、传感器、PEPS、冷却风扇等小节点应用场景；AC7840x系列主要应用在智能座舱、座椅控制、LED车灯、空调控制器、T-Box、BCM等应用场景；AC7870x则适用于对功能安全等级要求最高的动力底盘域、新能源三电，以及全新电子电气架构下的区域控制器等场景中。

王璐在现场分享了MCU芯片的车身控制方案、自动驾驶方案和动力底盘控制方案，其中深度解读了杰发科技MCU芯片打造的车身控制方案。用一个网关芯片、两个AVB Slave和一个Master MCU芯片，成功实现了包括Audio和ISELED等各方面的控制，目前已在多款车型上量产。   

2023全球汽车芯片创新大会举办同期，中国汽车工业协会标准法规工作委员会汽车芯片专业委员会（简称“专委会”）成立大会顺利召开。杰发科技首席技术官李文雄成功加入专委会并受邀参加大会。专委会的成立，旨在实现技术标准的规范统一，建立系统的标准体系，促进汽车芯片产业安全可控和快速有序发展。

2023全球汽车芯片创新大会以“共享中国机遇、共谋创新发展、共赢产业未来”为主题，由中国汽车工业协会和中国电子科技集团有限公司共同主办，旨在为全球汽车产业和芯片产业搭建高端务实的专业交流平台，分享创新成果，打造产业生态，构建标准体系，助推汽车产业高质量发展。

11月16日，由电子发烧友主办的2023电机控制先进技术研讨会暨电机控制技术市场表现奖颁奖典礼在深圳成功举办。会上，四维图新旗下杰发科技电机应用高级工程师徐贤玉在现场分享干货《拥抱客户，助力新能源汽车革命-基于杰发AC78xx平台电机应用方案》，同期公司车规级符合功能安全MCU芯片AC7840x凭借其丰富的电机产品方案和规模化应用获选“2023年度电机控制器十大主控芯片”。

据咨询公司数据统计，2022年全球电机市场规模约为1186亿美元，预计2023年全年将达到1280亿美元，复合年增长率为6.8%。从地区分布来看，亚太地区是全球最大的电机市场，占比约为40%，中国是亚太地区乃至全球最大的电机生产国和消费国，2022年中国电机市场规模约为368亿美元，预计2023年全年将达到400亿美元，复合年增长率为7.2%。   

从增长动力来看，节能环保、工业自动化、电动汽车是推动全球电机市场快速增长的主要因素，智能电动汽车市场规模和渗透率的不断提高，带动了对新能源汽车电机的需求。目前杰发科技MCU全系列产品AC78xx平台已完成在新能源汽车电机市场的布局，联同合作伙伴，共同助力新能源汽车革命，推动中国新能源智能网联汽车发展。

杰发科技电机应用高级工程师徐贤玉在会上分享了AC78xx平台系列电机开发板的详细参数和开发情况，包括通用低压开发板、高压开发板、具体应用类开发板以及AC7840x系列双电机和三电机控制开发板。徐贤玉重点介绍了杰发科技AC78xx平台电机方案支持的电机控制核心算法，包括BLDC方波控制、有感霍尔FOC矢量控制和无感FOC矢量控制的优势。   

目前杰发科技AC78xx平台MCU电机方案可应用在冷却风扇、空调压缩机、水泵、车窗、尾门、电动座椅、主驱等汽车使用场景，同时也可应用在消费类和工业类使用场景。在会议现场，徐贤玉分享了杰发科技MCU开发的车载空调压缩机、车载散热风扇等FOC矢量控制实际应用案例。

此次活动通过业界专家推荐、电子发烧友百万级工程师在线投票，评选出2023年在电机行业内具有技术创新能力且市场表现优秀的产品。杰发科技MCU芯片AC7840x凭借丰富的电机产品方案和规模化应用获选“2023年度电机控制器十大主控芯片”。杰发科技同期在会议现场展示了全系列芯片以及AC7840x通用开发板、BCM开发板、单/双/三电机控制开发板，吸引众多专业工程师深入交流和沟通。   

MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元，通过接收VCU的车辆行驶控制指令，控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶。实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。同时，MCU具有电机系统故障诊断保护和存储功能。

MCU的设定参数较多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当(参数设定通过CAN通讯或仿真器进行设定），导致MCU不能正常工作的现象，因此，必须对相关的参数进行正确的设定。

1、控制方式：

即速度控制、转距控制、 PID 控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度进行静态或动态辨识。

2、最低运行频率：

即驱动电机运行的最小转速，驱动电机在低转速下运行时，其散热性能很差（风冷型），电机长时间运行在低转速下，会导致驱动电机烧毁。而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。

3、最高运行频率：

一般的MCU最大频率到 60Hz ，有的甚至到 400 Hz ，高频率将使驱动电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。

4、载波频率：

载波频率设置的越高,其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热，IGBT发热等因素是密切相关的。

5、电机参数：

MCU在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从驱动电机铭牌中直接得到。

6、跳频：

在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点(空调压缩机）。

7、加减速时间

加速时间就是输出频率从 0 上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到 0 所需时间。通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。在驱动电机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。

加速时间设定要求：将加速电流限制在MCU过电流容量以下，不使过流失速而引起高压系统断电保护；减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使高压系统断电保护。加减速时间可根据负载计算出来，但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间，通过起、停驱动电机观察有无过电流、过电压报警；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。

8、转矩提升

又叫转矩补偿，是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低，而把低频率范围 f/V 增大的方法。设定为自动时，可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩，使驱动电机加速顺利进行。根据负载特性，尤其是负载的起动特性，通过试验可选出较佳曲线。对于变转矩负载，如选择不当会出现低速时的输出电压过高，而浪费电能的现象，甚至还会出现驱动电机带负载起动时电流大，而转速上不去的现象。

9、电子热过载保护

本功能为保护电动机过热而设置，它是MCU内 CPU 根据运转电流值和频率计算出电动机的温升，从而进行过热保护。本功能只适用于 “ 一拖一 ” 场合。

电子热保护设定值 (%)=[ 电动机额定电流 (A)/ MCU额定输出电流 (A)]×100% 。

10、频率限制

即MCU输出频率的上、下限幅值。频率限制是为防止误操作或外接频率设定信号源出故障，而引起输出频率的过高或过低，以防损坏设备的一种保护功能。在应用中按实际情况设定即可。此功能还可作限速使用，将MCU上限频率设定为某一频率值，这样就可使最高车速在一个固定、较低的工作速度上。

11、转矩限制

可为驱动转矩限制和制动转矩限制两种。它是根据MCU输出电压和电流值，经 CPU 进行转矩计算，其可对加减速和恒速运行时的冲击负载恢复特性有显著改善。转矩限制功能可实现自动加速和减速控制。假设加减速时间小于负载惯量时间时，也能保证驱动电机按照转矩设定值自动加速和减速。

驱动转矩功能提供了强大的起动转矩，在稳态运转时，转矩功能将控制电动机转差，而将电动机转矩限制在最大设定值内，当负载转矩突然增大时，甚至在加速时间设定过短时，也不会引起高压系统断电保护。在加速时间设定过短时，电动机转矩也不会超过最大设定值。驱动转矩大对起动有利，以设置为 80 ～ 100% 较妥。

制动转矩设定数值越小，其制动力越大，适合急加减速的场合，如制动转矩设定数值设置过大会出现过压报警现象。如制动转矩设定为 0% ，可使加到主电容器的再生总量接近于 0 ，从而使驱动电机在减速时，不使用制动电阻也能减速至停转而不会过压保护。但在有的负载上，如制动转矩设定为 0% 时，减速时会出现短暂空转现象，造成MCU反复起动，电流大幅度波动，严重时会使MCU报故障，应引起注意。