德州仪器与中车电驱联合发布双电机控制器电驱主控平台：搭载TMS320F280039－Q1

作者: 付斌

2024年慕尼黑电子展期间，德州仪器（TI）与中车电驱联合发布双电机控制器电驱主控平台，该产品专为双电机系统设计，功率范围可覆盖40kW～180kW的双电机系统。


解决单核MCU的痛点

根据湖南中车时代电驱科技有限公司研发经理彭恩宇介绍，双电机控制器主控平台搭载两颗TI TMS320F280039-Q1芯片，该产品从开发设计阶段就侧重考虑了其平台化设计，所以这个平台不仅通用性好，还符合功能安全ASIL-B的要求，性价比极高。目前，该平台当前已经应用到中车的一些产品当中。


“双电机控制器主控平台开发离不开TI的支持。”彭恩宇表示，过去多采用的单核MCU平台主控频率一般比较低，当应用旋变软解码计算时，算法一般比较复杂，三角函数计算时间较长，经常导致CPU负载率较高，难以满足芯片功能的继续增加。而TMS320F280039-Q1芯片，可以在CLA协处理器中单独运行软解码计算。一方面MCU对运算资源占有率降低，另一方面芯片对三角函数进行了优化，加快了电机位置解码运算速率。

“所以我们采用的TMS320F280039-Q1芯片不仅提高了研发、开发效率，还节省了我们的时间。”彭恩宇继续补充道，该MCU可以处理更多类似于监控、估算的工作，有助于及时掌握车辆运行和电池运行的状态，及时判断故障，不至于MCU在运行过程中达到高负载率的状态，让运算形成延迟，这对车辆整体运行有很大好处。

除此之外，过去旋变芯片是硬件芯片，需要放在驱动器电机上，会不断抖动、旋转，经常会有失效的现象发生。现在硬件变成软件会更可靠，避免了物理的损伤或者变化。


提升电驱方案竞争力的C2000

根据德州仪器中国华南区总经理王运健介绍，此次中车电驱发布的新款双电机控制器电驱主控平台中采用了德州仪器 TMS320F280039-Q1 微控制器产品。作为TI C2000产品系列一员，TMS320F280039-Q1产品集成可靠且稳定的旋变软解码方案，可提升系统稳定性和可靠性，并大幅节约成本，为客户提供具有市场竞争力的电驱方案。

此外，TMS320F280039-Q1产品凭借 TI C2000高性能电机控制算法，拥有丰富的外设资源以及良好的生态系统，已经广泛地应用于客户，并可成熟地应用于各种市场中的解决方案。

作为德州仪器悠久的MCU产品线，TI C2000 MCU至今已有超过25年历史。从高铁到电动汽车、从数控机床到机械臂、从逆变器到服务器，都有C2000的身影。德州仪器通过持续的研发投入，制定贴合市场的延续性产品路标规划，能够不断地引领创新并帮助客户打造更具革命性的产品。


针对电动和动力总成系统，德州仪器可以从四方面为客户推动汽车电气化进程：第一，是延长续航里程，通过精确测量电池的充电状态、更大限度地延长续航里程、并通过创建新的动力总成架构减轻车辆重量和减小尺寸；第二，提高安全性，借助能够承受高压瞬态和热插拔事件的稳健高性能器件提高系统可靠性、同时保持电磁兼容性；第三，实现更快的充电速度，通过高性能拓扑实现更快的电网充电和放电、减小外形尺寸、改进EMI提高系统级效率，从而满足更高的直流电压需求；第四，使电动汽车更经济实惠，借助引脚对引脚兼容的器件产品系列，灵活地跨平台扩展，以支持不同的电芯化学成分和车辆架构，从而推动按成本设计优化。

一直以来，德州仪器持续致力于汽车电子领域的创新，帮助汽车制造商打造更智能、更安全、更可持续的汽车系统。目前，德州仪器已经拥有超过7000 种车规级产品，并不断加强新产品推进速度。


持续20年的合作

事实上，德州仪器与中车株洲电力机车研究所及其下子公司中车时代电气、中车电驱等合作已有近20年。中车时代电气是中车电驱的母公司，合作领域涉及轨道交通、新能源装备、汽车与工业三大产业集群，覆盖轨道交通、新能源发电、汽车电驱、工业电气、海工装备等多个领域。

德州仪器是汽车电子市场的推动者，而中车株洲电力机车研究所作为中国轨道交通设备制造商，是轨道交通和电动汽车等市场的开拓者和领先者。双方持续不断地在交通与能源两大赛道，为中车时代电气提供创新优化的方案。

纵观过去，有着无数成功的案例：2008年，南车时代电气-德州仪器DSP联合实验室成立；2016，开启定制DSP C6652在铁路牵引控制器上的合作；2021年，开启新一代 F280039电驱应用合作，并在供应链方面开启直供模式合作；2024年，中车电驱-德州仪器联合实验室成立。

自1986年以来，德州仪器持续助力中国市场，同工业、汽车和个人电子产品等诸多市场客户展开合作，提供全方位支持，满足客户设计需求，助力客户成功。