新能源汽车MCU常用参数及测试办法讲解

一，MCU自我介绍

微掌握单元（Microcontroller Unit；MCU），又称单片微型打算机（Single Chip Microcomputer ）或者单片机，是把中心处理器（Central Process Unit；CPU）的频率与规格做适当缩减，并将内存（memory）、计数器（Timer）、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，乃至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的打算机，为不同的运用处所做不同组合掌握。

新能源汽车MCU常用参数及测试办法讲解汽车知识

MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元，通过吸收VCU的车辆行驶掌握指令，掌握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互换电、并驱动电机本体输出机器能。
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，利用中常常碰着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不能正常事情的征象，因此，必须对干系的参数进行精确的设定。

二、MCU功能先容

1.掌握办法：

即速率掌握、转距掌握、 PID 掌握或其他办法。
采纳掌握办法后，一样平常要根据掌握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），电机永劫光运行在低转速下，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：

一样平常的MCU最大频率到 60Hz ，有的乃至到 400 Hz ，高频率将使驱动电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能永劫光的逾额定转速运行，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发热等成分是密切干系的。

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，有可能会发生共振征象，特殊在全体装置比较高时；在掌握压缩机时，要避免压缩机的喘振点(空调压缩机）。

7.加减速韶光

加速韶光便是输出频率从 0 上升到最大频率所需韶光，减速韶光是指从最大频率低落到 0 所需韶光。
常日用频率设定旗子暗记上升、低落来确定加减速韶光。
在驱动电机加速时须限定频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限定低落率以防止过电压。

加速韶光设定哀求：将加速电流限定在MCU过电流容量以下，不使过流失落速而引起高压系统断电保护；减速韶光设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失落速而使高压系统断电保护。
加减速韶光可根据负载打算出来，但在调试中常采纳按负载和履历先设定较长加减速韶光，通过起、停驱动电机不雅观察有无过电流、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韶光。

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落，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。
对付变转矩负载，如选择不当会涌现低速时的输出电压过高，而摧残浪费蹂躏电能的征象，乃至还会涌现驱动电机带负载起动时电流大，而转速上不去的征象。

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打算出电动机的温升，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.频率限定

即MCU输出频率的上、下限幅值。
频率限定是为防止误操作或外接频率设定旗子暗记源出故障，而引起输出频率的过高或过低，以防破坏设备的一种保护功能。
在运用中按实际情形设定即可。
此功能还可作限速利用，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、较低的事情速率上。

11.转矩限定

可为驱动转矩限定和制动转矩限定两种。
它是根据MCU输出电压和电流值，经CPU进行转矩打算，其可对加减速和恒速运行时的冲击负载规复特性有显著改进。
转矩限定功能可实现自动加速和减速掌握。
假设加减速韶光小于负载惯量韶光时，也能担保驱动电机按照转矩设定值自动加速和减速。

驱动转矩功能供应了强大的起动转矩，在稳态运转时，转矩功能将掌握电动机转差，而将电动机转矩限定在最大设定值内，当负载转矩溘然增大时，乃至在加速韶光设定过短时，也不会引起高压系统断电保护。
在加速韶光设定过短时，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。

制动转矩设天命值越小，其制动力越大，适宜急加减速的场合，如制动转矩设天命值设置过大会涌现过压报警征象。
如制动转矩设定为 0% ，可使加到主电容器的再生总量靠近于 0 ，从而使驱动电机在减速时，不该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，减速时会涌现短暂空转征象，造成MCU反复起动，电流大幅度颠簸，严重时会使MCU报故障，应引起把稳。

三、测试办法总结

1．mcu事情电压及电流

测试MCU事情电压是否在事情电压范围，电压过高会影响MCU的正常工作甚至烧坏，事情电压过低会影响MCU的外围电路驱动能力，乃至导致外围电路不能正常事情。

2． mcu静态电流

静态电流是衡量MCU性能的紧张参数之一，静态电流越小越好，根据MCU规格书测试静态电流是否符合哀求，一旦MCU有破坏的话，静态电流就会变大，会增加产品的静耗，致使产品整体功耗增加。

3．mcu的振荡频率

如MCU为外接晶振型的，须要检测其正常事情时MCU的晶振输入脚的振荡频率是否精确，如果晶振振荡频率不符合哀求则会影响产品的定时及延时，乃至不能正常事情。

四、产品的组合功能测试（MCU在线系统测试）

1．测试单片机软件功能的完善性。
这是针对所有单片机系统功能的测试,测试软件是否写得精确完全。

2．上电、掉电测试。
在利用过程中用户一定会碰着上电和掉电的情形,可以进行多次开关电源,测试单片机系统的可靠性。

3．老化测试。
测试永劫光事情情形下,单片机系统的可靠性。
必要的话可以放置在高温,高压以及强电磁滋扰的环境下进行测试。

4、ESD和EFT等测试。
可以利用各种滋扰仿照器来测试单片机系统的可靠性。
例如利用静电仿照器测试单片机系统的抗静电ESD能力;利用突波杂讯仿照器进行快速脉冲抗滋扰EFT测试等等。