高性價(jià)比、高通用性，中車電驅(qū)與TI聯(lián)合發(fā)布“雙電機(jī)控制器電驅(qū)主控平臺(tái)”

電機(jī)在電動(dòng)車中相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)在傳統(tǒng)燃油車中的作用。打個(gè)比方，如果電動(dòng)車是一輛自行車，那么電機(jī)就是那雙推動(dòng)自行車前進(jìn)的腿。電機(jī)負(fù)責(zé)將電池儲(chǔ)存的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而推動(dòng)車輛行駛。不同數(shù)量和配置的電機(jī)可以影響車輛的動(dòng)力性能、操控穩(wěn)定性和能源效率。

當(dāng)前包括單電機(jī)、雙電機(jī)、三電機(jī)和四電機(jī)配置。其中雙電機(jī)配置常見(jiàn)于中高端車型，通過(guò)在前后軸各安裝一個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動(dòng)，提高了動(dòng)力性能和操控穩(wěn)定性。適用于性能車和SUV等。

整體來(lái)看，電動(dòng)車電機(jī)市場(chǎng)在未來(lái)幾年內(nèi)將大幅增長(zhǎng)。2024年全球電動(dòng)車電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為849.96億美元，到2034年預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)至5718.09億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為21% 。這種增長(zhǎng)主要受到電動(dòng)車銷量增加、電池價(jià)格下降以及技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)。其中雙電機(jī)配置市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速。隨著電動(dòng)車需求的增加，雙電機(jī)配置由于其優(yōu)越的動(dòng)力和操控性能，正變得越來(lái)越普遍。這一市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以高復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）增長(zhǎng)，到2034年將顯著擴(kuò)大 (Future Insights) (Technavio)。

在近日的上海慕尼黑電子展上，中車電驅(qū)在德州儀器的展臺(tái)，與TI聯(lián)合進(jìn)行了全新的“雙電機(jī)控制器電驅(qū)主控平臺(tái)”的發(fā)布。湖南中車時(shí)代電驅(qū)科技有限公司研發(fā)經(jīng)理彭恩宇和德州儀器中國(guó)華南區(qū)總經(jīng)理王運(yùn)健出席，并進(jìn)行了精彩分享。

專為乘用車雙電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，高性價(jià)比的雙電機(jī)控制器電驅(qū)主控平臺(tái)

此次中車電驅(qū)最新發(fā)布的雙電機(jī)控制器主控平臺(tái)，搭載了兩顆來(lái)自TI的TMS320F280039-Q1芯片。該芯片是TI專門為雙電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，功率范圍可覆蓋雙電機(jī)系統(tǒng)的40kW到180kW。中車電驅(qū)從平臺(tái)開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)階段就側(cè)重考慮了其平臺(tái)化設(shè)計(jì)，新的雙電機(jī)電驅(qū)平臺(tái)不僅通用性好，還符合功能安全ASIL-B的要求，并為客戶帶來(lái)了更高的性價(jià)比。據(jù)彭恩宇透露，當(dāng)前這一新平臺(tái)已經(jīng)應(yīng)用到了中車電驅(qū)的一些產(chǎn)品當(dāng)中。

當(dāng)前在雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，客戶面臨的主要痛點(diǎn)在于旋變位置軟解碼計(jì)算復(fù)雜，而單核MCU的CPU在進(jìn)行這樣的三角運(yùn)算時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生非常高的CPU負(fù)載，難以滿足芯片功能的繼續(xù)增加。而此次中車電驅(qū)選擇的TMS320F280039-Q1，內(nèi)部集成了CLA協(xié)處理器來(lái)專門進(jìn)行軟解碼的算法運(yùn)算。一方面，CLA協(xié)處理器專門對(duì)三角函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，這加快了電機(jī)位置解碼運(yùn)算速率。另一方面，這解放了CPU資源，使其有更多的計(jì)算資源可以專注于其擅長(zhǎng)的其它計(jì)算任務(wù)。

“MCU可以處理更多類似于監(jiān)控、估算的工作。這有助于我們及時(shí)掌握車輛運(yùn)行和電池運(yùn)行的狀態(tài)，及時(shí)判斷故障，不至于MCU在運(yùn)行過(guò)程中達(dá)到高負(fù)載率的狀態(tài)，讓運(yùn)算形成延遲。這對(duì)車輛整體運(yùn)行是有好處的?！蓖踹\(yùn)健解釋到。

作為德州儀器悠久的 MCU 產(chǎn)品線，TI C2000? MCU 至今已有超過(guò) 25 年歷史。從高鐵到電動(dòng)汽車、從數(shù)控機(jī)床到機(jī)械臂、從逆變器到服務(wù)器，這些都有 C2000 的身影。作為 TI C2000? 產(chǎn)品系列的一員，TI TMS320F280039-Q1 產(chǎn)品集成了可靠且穩(wěn)定的旋變軟解碼方案，可以提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性，并大幅節(jié)約成本，為客戶提供具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的電驅(qū)方案。此外，該產(chǎn)品憑借 TI C2000? 高性能電機(jī)控制算法，擁有豐富的外設(shè)資源以及良好的生態(tài)系統(tǒng)，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于客戶，并可成熟地應(yīng)用于各種市場(chǎng)中的解決方案。

德州儀器和中車攜手，推動(dòng)交通和能源技術(shù)發(fā)展

德州儀器是汽車電子市場(chǎng)的推動(dòng)者，而中車株洲電力機(jī)車研究所作為中國(guó)軌道交通設(shè)備制造商，是軌道交通和電動(dòng)汽車等市場(chǎng)的開(kāi)拓者和領(lǐng)先者。雙方在交通與能源兩大賽道，合作由來(lái)已久。

自 1986 年以來(lái)，德州儀器持續(xù)助力中國(guó)市場(chǎng)。德州儀器與中車株洲電力機(jī)車研究所及其下子公司中車時(shí)代電氣、中車電驅(qū)等合作近 20 年，合作的領(lǐng)域涉及軌道交通、新能源裝備、汽車與工業(yè)三大產(chǎn)業(yè)集群，覆蓋軌道交通、新能源發(fā)電、汽車電驅(qū)、工業(yè)電氣、海工裝備等多個(gè)領(lǐng)域。

TI致力于為中車時(shí)代電氣提供創(chuàng)新優(yōu)化的方案，攜手打造穩(wěn)定可靠且更具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。在過(guò)去的合作經(jīng)歷里，有著無(wú)數(shù)成功案例和共贏項(xiàng)目：2008 年，南車時(shí)代電氣-德州儀器 DSP 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室成立；2016，開(kāi)啟定制 DSP C6652 在鐵路牽引控制器上的合作；2021 年，開(kāi)啟新一代 F280039 在電驅(qū)上的應(yīng)用合作，并在供應(yīng)鏈方面，雙方開(kāi)啟直供模式的合作；2024 年，中車電驅(qū)-德州儀器聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室成立。

王運(yùn)健表示，TI擁有超過(guò) 7,000 種車規(guī)級(jí)產(chǎn)品，并且在不斷加強(qiáng)新產(chǎn)品推進(jìn)的速度，持續(xù)致力于推動(dòng)汽車電氣化進(jìn)程。TI的技術(shù)創(chuàng)新和專業(yè)知識(shí)可以幫助客戶更大限度地延長(zhǎng)續(xù)航里程，使電動(dòng)汽車更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，并提高充電速度和操作安全性。

針對(duì)電動(dòng)和動(dòng)力總成系統(tǒng)，TI認(rèn)為有四大技術(shù)趨勢(shì)：首先是延長(zhǎng)續(xù)航里程。通過(guò)精確測(cè)量電池的充電狀態(tài)、更大限度地延長(zhǎng)續(xù)航里程、并通過(guò)創(chuàng)建新的動(dòng)力總成架構(gòu)減輕車輛重量和減小尺寸。其次是提高安全性。借助能夠承受高壓瞬態(tài)和熱插拔事件的穩(wěn)健高性能器件提高系統(tǒng)可靠性、同時(shí)保持電磁兼容性。第三是實(shí)現(xiàn)更快的充電速度，通過(guò)高性能拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)更快的電網(wǎng)充電和放電、同時(shí)減小外形尺寸、并通過(guò)改進(jìn)的 EMI 提高系統(tǒng)級(jí)效率、從而滿足更高的直流電壓需求。最后是使電動(dòng)汽車更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠：借助引腳對(duì)引腳兼容的器件產(chǎn)品系列、靈活地跨平臺(tái)擴(kuò)展、以支持不同的電芯化學(xué)成分和車輛架構(gòu)、從而推動(dòng)按成本設(shè)計(jì)優(yōu)化。

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隨著汽車電氣化進(jìn)程的不斷深化發(fā)展，對(duì)于雙電機(jī)系統(tǒng)的需求將會(huì)逐步擴(kuò)大。而此次中車電驅(qū)與TI聯(lián)合發(fā)布“雙電機(jī)控制器電驅(qū)主控平臺(tái)”，憑借著出色的通用性和高性價(jià)比，預(yù)期能夠?yàn)镺EM帶來(lái)更多的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。