隨著全球對環(huán)境保護和能源危機的日益關注，電動汽車（EV）的普及率不斷攀升，電驅動系統(tǒng)作為新能源汽車的核心部件，其技術進步和市場規(guī)模都在迅速擴大，雙電驅系統(tǒng)作為電動汽車高端化與個性化發(fā)展的重要方向，正在推動行業(yè)的轉型升級，并加快中大型高端新能源汽車的滲透。在技術層面，雙電機四驅系統(tǒng)通過合理匹配兩個電機的功率，可實現(xiàn)經(jīng)濟性的功能屬性，解決單電機驅動系統(tǒng)為滿足極端工況的動力需求。ST的Stellar E汽車級微控制器SR5E1(Stellar E 32位Arm? Cortex?-M7汽車MCU 2x核心 300M主頻）具有功能安全性能（ASIL-D能力）。專為電機控制設計的專用外設使其能夠開發(fā)和實現(xiàn)驅動多達兩個獨立電機的固件架構。針對于汽車雙電機的應用具有非常大的優(yōu)勢。

一.控制板MCU的主要特點和功能特點

       SR5E1是高性能模擬MCU產(chǎn)品，滿足新型寬帶隙技術（SiC和GaN）要求的數(shù)字和模擬高頻控制，具備卓越的實時和功能安全性能（ASIL-D能力）。內(nèi)置快速且成本優(yōu)化的無線（OTA）重編程功能。高速安全加密服務（HSM）支持EVITA中等級別的高性能片上安全模塊，配備專用的RAM和閃存內(nèi)存?；谶\行速度高達150 MHz的Cortex?-M0+核心（系統(tǒng)頻率的一半）。對稱密碼學的硬件加速器。

二.開發(fā)軟件

       StellarStudio為ST Stellar（SRx系列）汽車微控制器提供了一個全新的、全面的框架，用于設計、構建和部署嵌入式應用程序。StellarStudio中提供了SR5E1 SDK，Stellar-E SDK包括一個構建系統(tǒng)，支持不同的編譯器，一個免費的編譯工具鏈（GNU ARM）；同時提供了針對電機應用的FOC算法庫MCTK，支持旋變軟解碼算法。

       SR5E1 MCTK支持多種傳感器類型、控制算法和電流采樣，還支持驅動器配置、故障管理、交互接口和GUI等特性；在20kHz控制頻率下CPU負載率僅為6%。

三.方案框圖介紹

       基于ST StellarE MCU的汽車雙電機控制板專門為高電壓電機控制應用設計，如牽引逆變器和ASIL D應用。集成了SPSB100 AEC-Q100認證的電源管理集成電路（PMIC）確保了微控制器的適當電源供應以及從低電壓電池級別的連接；通過SR5E1 DAC外設及TSB582（運放）產(chǎn)生旋變傳感器的正弦激勵信號，使用TBS514（運放）采樣旋變傳感器產(chǎn)生的sin及cos信號，通過旋變軟解碼算法實時獲取轉子角度信息；配備了許多連接器，提供了大量的外部連接，用于數(shù)字輸出/輸入和模擬輸出/輸入，并優(yōu)化了信號調(diào)理的濾波器。

框圖請參考下文方案方塊圖部分。

       ST的Stellar E汽車級微控制器SR5E1憑借其卓越的性能和功能安全特性，為雙電機控制提供了強大的技術支持。通過StellarStudio開發(fā)環(huán)境和SR5E1 SDK，開發(fā)者能夠高效地構建和部署復雜的嵌入式應用程序，而MCTK算法庫的集成則進一步簡化了電機控制算法的開發(fā)過程。

?場景應用圖

?展示板照片

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?方案方塊圖

?核心技術優(yōu)勢

?基于Arm Cortex?-M7的32位ASIL D SR5E1E7 MCU和ASIL-D SPSB100電源集成安全監(jiān)視器的管理IC（符合AEC-Q100標準的ISO26262) ?支持StellarStudio MC配置工具 ?帶100個引腳的電機控制連接器，可支持不同類型的電機，如雙電機、六相電機、EESM等控制應用 ?全套電機位置反饋采集允許解決和管理所有最先進的FOC算法 ?與多達350kW的牽引逆變器的不同柵極驅動板完全兼容，如基于電隔離柵極驅動器L9502E和STEVAL-04ACBSTGAP4S

?方案規(guī)格

?SR5E1E7 MCU eTQFP176封裝 ?支持雙電機的PWM驅動接口 ?提供2個旋變傳感器接口 ?2個CAN-FD和1個UART通信端口 ?用于車輛接口的OBD2端口 ?SWD調(diào)試接口