所属领域

集成电路与ICT

技术成熟度

产业化

应用行业

汽车电子

合作方式

技术合作

成果概况

本成果面向汽车电子行业，主要实现了控制芯片、控制模组和动力执行部件（电机）的一体化，使得整个智能控制的动、控系统形成了一体化模块。其原理示意图如图1所示。

图1 动、控集成一体化示意图

本成果的主要特点是高度集成化，使整个电驱单元模块化，有效提高了产品控制精度和可靠性，并降低了产品成本，其主要技术指标如表1所示。

表1 成果主要技术指标

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关键技术

本项目的研究内容主要有芯片设计、控制算法优化和系统集成，关键技术主要包括以下四个方面：

（1）芯片及模组研发：片上系统功能总体规划为电机硬件驱动和ARM系统模块两部分，前者主要完成速度外环，电流内环的双闭环运算；而后者主要完成电机驱动器参数设置、传输以及上位机通信等。

（2）控制算法优化：通过对动力控制系统中的不确定性干扰进行主动观测并进行提前补偿，从而从根本上提升电机的控制品质，进而对新能源汽车电机驱动系统中的干扰进行提前感知和补偿。

（3）控制策略优化：本成果采用更为先进的车用电机实时系统控制技术，较传统的ARM+DSP+CPLD 技术，能够大幅度提升动力控制系统的稳定性和及时性。

（4）芯片集成上的机械可靠性、电气可靠性、热可靠性等三大可靠性技术：把芯片和控制电路板集成在执行电机当中，会带来更多的震动强度、电气可靠性、热可靠性的考验。本成果经过了系统集成测试，能够确保服役条件下的可靠性。

应用领域和市场前景

本成果主要应用在传统内燃机汽车节能化改造和新能源汽车生产，最重要的是能够在复杂、严苛的车载工况下服役，符合国家相关强制和推荐标准，具备上市销售的条件。

汽车电子产业在汽车电动化背景下增长迅速，2020年全球汽车半导体市场规模约为370亿美元，预计2023年该数值将达到516亿美元，2020-2023年复合增速为4.8%。据研究机构估计，到2024年，电动汽车每辆车将会使用超过2000美元的车用半导体，市场前景广阔。