助力低碳出行,N32系列MCU在电动两轮车市场的应用实践

发布者:EEWorld资讯最新更新时间:2023-03-23 来源: EEWORLD关键字:国民技术  N32  MCU 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

电动两轮车具有经济、环保、便捷等优势,已成为主要的短距离交通工具之一,在个人日常出行、外卖配送、共享交通等方面得到大量使用。“新国标”的实施以及智能化技术发展,加速了电动两轮车的升级换代,使得电动两轮车特别是高端智能电动车的市场需求上升。


电动两轮车由车体电机驱动、电动机、控制器、电源系统、充电器、仪表系统等组成,周边组件包括充电桩/换电柜等,不同的系统根据实现的功能复杂程度对微控制芯片(MCU)提出了差异化需求。



提供丰富产品,满足电动两轮车全车及周边应用创新需求


国民技术N32系列MCU产品基于32位Arm® Cortex®-M内核,内置嵌入式高速闪存、低功耗电源管理,集成数模混合电路,并内置硬件密码算法加速引擎以及安全单元,具有高集成度、高性能、低功耗等特点,满足电动自动车各组件对控制器的应用需求,目前在电动两轮车及周边产品中已经获得批量应用的型号包括:N32G45x、N32G43x、N32L40x、N32G03x、N32WB031(蓝牙MCU),具体应用情况如下:


单芯片集成先进电机控制技术及算法,实现高精度大扭矩电机控制


国民技术N32系列MCU支持数字信号处理(DSP)指令和浮点运算,具有多达4个独立的具有5Msps高速采样速率的12位模数转换器(ADC),电机控制PWM脉宽调制最小脉宽6.9ns。片内集成多个轨到轨运算放大器、高速模拟比较器及12位数模转换器(DAC),紧密耦合的内嵌存储器可实现快速的存储器访问和调度。芯片还集成了用于电机位置传感的正交编码器模块等高效算法模块,以及用于代码和物联安全的硬件密码算法加速引擎。N32系列MCU在单颗芯片上集成电机控制应用所需数字与模拟资源,大大提升了电机系统的响应速度和稳定性,可覆盖汽车、工业、能源、家电、消费等行业的电机控制应用。



基于N32G45x、N32G43x、N32L40x等系列MCU及自研先进电机控制技术,采用有感估算电角度算法及FOC控制策略实现的国民技术高精度大扭矩电动车控制器方案,具有多项业内领先的技术优势。方案支持单电阻、双电阻及三电阻采样FOC控制策略,具有零速大扭矩启动和MTPA力矩补偿功能,电机运行效率高。同时,电机软硬启动迅速,采用矢量正弦波兼无感BLDC控制,在两倍负载下可高效持续稳定输出功率和运行。方案还具备完备的速度超差保护:采用了欠/过压、软硬件过流、过功率、堵转、缺相、防盗飞车等系列安全保护策略,确保电动车运行安全。该方案非常适用于电动两轮车、智能电动摩托车、智能移动机器人、无人AGV及电动车叉车等低速高精度大扭矩电机控制应用场景。


电动两轮车应用案例

1. 电动车控制器


控制器作为电动两轮车的核心部件,控制电机的启动、运行、进退、变速、停止等操作,起到电动两轮车“控制大脑”的作用。当前电动车领域对核心驱动电机的控制精度、转矩脉动、可靠性、噪声震动(NVH)、电机驱动效率、弱磁性能、电流响应速度等技术性能要求越来越高,相应的电机控制算法日趋复杂。在智能化发展趋势下,电动两轮车集成多种先进电机驱动控制技术,从而对控制器芯片提出了更高要求,例如,需要芯片具有更高性能的处理能力、更加丰富的通信接口及多通道模拟/数字(A/D)和数字/模拟(D/A)接口等。


无刷交流轮毂电机产生输出动力时,需要控制器进行调速以完成电能到机械能的转换。高效舒适的调速控制离不开复杂的控制算法参与,庞大算法体系的运行需要高性能控制器芯片资源的支撑。方案基于N32G430系列MCU实现,采用矢量FOC控制技术,主要由矢量变换、环路调节器、空间矢量调制、霍尔处理以及外围功能函数几大模块组成,根据两轮车控制器行业实际情况,在调速平滑性、电机适用性、故障快速保护等关键节点上进行优化处理,具有多功率段电机灵活适配、骑行舒适度高、高效安全等特点。


N32G430应用优势:

● Arm® Cortex®-M4F内核,支持FPU浮点运算和DSP指令,最高128MHz主频。

● 支持Sleep、Stop0、Stop2、Standby四种低功耗模式,同时具备LPTIM等低功耗外设,使电池续航更持久。

● 12bit ADC最高采样速率可达4.7Msps,实现数据的快速采集。

● 集成多达3个比较器,支持从SLEEP模式、STOP0模式下唤醒。

● 2个16bit高级定时器支持14路互补PWM输出、死区插入和刹车功能,更适用于电机控制。


2. 短交通BMS控制板


BMS是专门用来进行电池运行管理的模块,N32G031、N32G43x、N32L40x、N32G45x、N32WB031(蓝牙MCU)等系列MCU已经应用消费,工业、汽车领域的BMS电池管理系统中。其中基于N32G45x实现的短交通电池BMS控制板案例具有高效节能、安全保护、实时监控、可扩展性好等功能特点。


N32G45x应用优势:

● 144MHz主频,FLASH支持ICACE和预取,支持FPU和MMU指令,可高效率运行SOC、SOP、SOH等BMS核心控制算法,精准修正单节电池充/放电状态,实现总输入/输出功率和电池组健康状态的检测。

● 内置最多4个5Msps采样率的12bit独立ADC,可同时工作,多达16个采样通道,轻松实现过压检测、欠压保护、短路关断、温度检测、电池均衡控制等各种安全保护功能。

● 丰富的外设接口,支持UART、I2C、SPI等接口,同时支持CAN,实现故障诊断和警告上报,支持BMS系统的无线连接管理与监控。

● 接口灵活,单芯片满足新国标应用,可通过手机APP对BMS控制板固件进行升级。

● 选择内置BLE的N32WB031系列MCU,可实现手机APP升级BMS控制板固件,并且FLASH自带加密存储功能,保护用户算法代码。


3. 电动车仪表盘


电动车仪表盘能够及时反映电动车运行时的蓄电池放电电流、蓄电池剩余电量、车速、累计行驶里程、各种灯光使用及控制器出现故障,以数字代码显示反映故障源。它通过TIMER模块实现基本的定时时基、通过PWM输出控制氛围灯、LED显示等;通过CAN模块传输电动车的电池状态、行驶速度、刹车状态、灯具和控制器故障等信息,来实现仪表盘和电动车控制系统的交互;通过USART模块传输电动车的控制和状态信息到显示驱动芯片,从而实现表盘上的信息显示;通过GPIO模块来控制大灯的显示、并获取硬件版本信息等。


N32G430应用优势:

● 32位Arm® Cortex®-M4芯片,主频高达128MHz;支持Sleep、Stop0、Stop2、Standby四种低功耗模式。

● -40至105℃工作温度,支持±4KV ESD冲击,能有效防止静电干扰;所有IO支持5V Tolerance,保护IO免受5V电压冲击,避免损伤。

● 拥有多达8路定时器,可满足灯具控制和定时功能,同时还拥有1路低功耗定时器。

● CAN模块可用于车规级的控制和状态信息传输、可实现更加安全和高效的实时控制。

● 拥有速率高达4Mbits/s的4路串口,支持LIN通信,可满足与仪表盘的信息快速交互。

4. 安全头盔锁


研究表明,正确佩戴安全头盔能够将交通事故死亡风险降低60%~70%,对保护驾驶者生命安全具有重要作用。基于N32系列MCU实现的智能安全头盔锁模块目前主要应用在共享电动车产品上,可实现共享安全头盔的NFC读卡、车源信号对接、I2C控制电机驱动开关锁、霍尔限位开关等智能开关锁功能。MCU通过CAN与其他节点设备进行通信和数据交互,通过I2C控制电机执行开锁和关锁,通过霍尔限位开关读取位置和状态,通过SPI+NFC读卡来支持刷卡开锁和关锁。


N32L403应用优势:

● QFN32封装体积小,128K Flash,资源丰富,满足应用需求。

● 高集成度,集成CAN、I2C、SPI、TIM等多个外设。

● 符合-40℃~105℃工业级温度标准,适应面对户外各种恶劣天气条件影响。

● 业内顶级的超低功耗:60uA/MHz动态运行功耗,2uA的静态功耗,进一步提高整机散热性能。

● 内置密码算法硬件加速引擎,保障内部协议传输的安全性。


电动两轮车及周边应用N32系列MCU主要资源:


关于国民技术

国民技术股份有限公司(简称:国民技术)2000年源于国家“909”集成电路专项工程成立,2010年创业板上市(股票代码:300077),是通用MCU、安全芯片领先企业和国家高新技术企业,拥有博士后科研工作站。总部位于深圳,在北京、上海、武汉、西安、重庆、香港、新加坡、洛杉矶、日本等地设有分支机构。主营产品包括:通用MCU、安全芯片、可信计算芯片、智能卡芯片、蓝牙芯片、RCC创新产品等,广泛应用于网络安全认证、电子银行、电子证照、移动支付与移动安全、物联网、工业联网及工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、消费电子、电机驱动、电池及能源管理、智能表计、医疗电子、汽车电子、安防、生物识别、通讯、传感器、机器自动化等应用方向。

官网:www.nationstech.com

业务合作:

手机:18988772159(微信同号)

邮箱:sales@nationstech.com

天猫旗舰店:https://gmjs.tmall.com/

资料下载:

ftp://58.250.18.138 (国内)

ftp://45.40.51.140(海外)


关键字:国民技术  N32  MCU 引用地址:助力低碳出行,N32系列MCU在电动两轮车市场的应用实践

上一篇:百度战略投资赛昉科技 RISC-V挺进数据中心大市场
下一篇:自研矩阵再添新军!安谋科技发布新一代“周易”X2 NPU

推荐阅读最新更新时间:2024-11-09 21:42

基于AVR单片机的U盘MP3设计与实现
  随着电子技术的发展,MP3播放器向着大容量,小型化发展。但播放器与存储器一体化的设计使得MP3难以扩充容量以容纳更多的歌曲。将播放器与存储器分离是MP3目前发展的另一方向。本文介绍了一种利用AVR控制以HOST USB方式读取U盘的音乐文件并将其解码的播放的解决方案。本方案同时具备读取音乐标签,U盘电子书,贪吃蛇游戏等功能,具有商业价值。   1 系统功能简介   本设计主要完成对存储在U盘中的音乐及文本等信息的读取操作,能够完成U盘内MP3音乐数据的播放及标签信息的显示,实现播放器与存储器分离,并在此基础上完成电子书,贪吃蛇游戏等功能。   2 系统芯片选择   本设计MCU选择ATMEL公司的ATmega64作为主控芯
[单片机]
基于AVR<font color='red'>单片机</font>的U盘MP3设计与实现
SED1335与51单片机的接口程序设计
  在以单片机为核心的嵌入式应用中,友好的人机交互界面起着十分重要的作用。典型的显示器件是LED数码管,其亮度高,适应于大多数应用场合。缺点是接口电路复杂,功耗高。液晶显示器件是利用液晶的电光效应制作的,具有功耗低、接口控制方便等优点,而且模块的接口信号和操作指令具有广泛的兼容性,并能直接与单片机接口,它还具有专用指令,可方便地实现各种不同的操作,同样的显示面积LCD其功耗为LED显示器的几百之一,所以它特别适宜与COMS电路直接相配。随着液晶显示技术的进步,高质量的液晶显示模块被日趋广泛地应用于各种嵌入式系统中。   现以笔者在某仪器设计中用到的图形点阵液晶模块TM320240E为例,介绍一种320×240图形点阵液晶与51
[单片机]
SED1335与51<font color='red'>单片机</font>的接口程序设计
51单片机之中断实验
什么叫中断: 中断是指CPU在执行当前程序的过程中,由于某种随机出现的外设请求或CPU内部的异常事件,使CPU暂停正在执行的程序而转去 执行相应的服务处理程序;当服务处理程序运行完毕后,CPU再返回到暂停处继续执行原来的程序。 单片机在执行程序时其程序流程图 引起CPU中断的根源,称为中断源,中断源向CPU提出中断请求,CPU暂时中断原来的事务A,转去处理事件B,对事件B处理完毕后,再回到原来被中断的地方(即断点),称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统(中断机构)。中断的开启与关闭、设置启用哪一个中断等都是由单片机内部的一些特殊功能寄存器来决定的。 当CPU正在处理一个中断源请求的时候(执行相应的中断服务程
[单片机]
51<font color='red'>单片机</font>之中断实验
学习笔记之-51单片机串口通信
1.原理   8051系列单片机有通用异步收发器(UART,universal Asynchronous Receiver/Transimitter)用于串口通信,发送时数据由TXD引脚引出,接收时数据从RXD引脚输入,有两个缓存器(Serial Buffer),一个作为发送缓存器,另一个作为接收缓存器。它们占用同一地址99H 。UART是可编程的全双工的串行口,短距离的机间通信可以使用UART的TTL电平,使用驱动芯片(MAX232)可以与通用微机进行通信。更多通信的知识可以看我的串口通信。    1.1 51单片机串行口的结构 : 1.2 51单片机串行口的控制寄存器 :   51单片机串口通信,重点就SCON,PCON,
[单片机]
学习笔记之-51<font color='red'>单片机</font>串口通信
盛群低功耗LCD Flash MCU 满足温度与高抗杂讯要求 2013-05-14
盛群推全新系列的TinyPower液晶(LCD)快闪记忆体(Flash)微控制器(MCU),全系列包含HT69F30A、HT69F40A及HT69F50A三个微控制器,符合工业上-40°C~85°C工作温度与高抗杂讯之性能要求,且提供48~80接脚的不同封装型式,搭配TinyPower快闪记忆体微控制器的丰沛硬体资源及使用弹性,适合各种应用领域的产品,诸如家电、工业控制、面板显示及医疗保健等。 HT69FxxA系列Program Memory为2K~8K Words、SRAM由128~384 Bytes、内建64/128Bytes电子式可清除可编程唯读记忆体(EEPROM)、具有96~192点的LCD Driver、同时支援R
[单片机]
51单片机计时器实现1000以内的计数功能
#include reg51.h #include intrins.h unsigned char code LED7Code = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,//0-9字模 0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};//共阳极7段数码管A-F字模,原来的是错误的. unsigned char num,temp; unsigned int a, b,c; void system_init() { EA=1; //开中断总开关 ET0=1;//加一行,开定时器T0中断 TMOD=0x01; //定时
[单片机]
使用51单片机输出PWM控制舵机
SCU 的电子信息学院的某个社团会每年举办船模大赛。 因为去年的船模比赛时候懒,所以就买了成品的遥控器(天地飞6)来参赛,控制自己制作的遥控船上面的电调和舵机。最近有心情想在今年的船模比赛中自己制作遥控器,先从第一步开始吧:使用单片机来控制舵机(控制电调的原理类似)。 0x01.什么是舵机? 其实舵机就是一种伺服电机,根据要求旋转一定的角度,在我看来,知道这些就够了~~ 0x02.舵机有什么用? 就拿模型来说吧,船要转弯的话,可以采用的一种方式就是改变船后面舵片的角度来改变两侧对水的阻力,以此来让船转向,这个也是舵机一词的由来。 0x03.怎么控制? PWM波,这是什么东西呢?其
[单片机]
使用51<font color='red'>单片机</font>输出PWM控制舵机
基于单片机的电阻电容测量仪
1.引言 在对电子元器件使用时,必须首先了解它的参数, 电阻 有阻值、电容有容值。这就要求能够对元器件的参数进行精确的测量。电阻的阻值相对比较容易测量,用伏—安法就可以精确的测量出来。但是对电容的测量就比较麻烦了,最初人们还是通过万用表来对电容值进行估算,这种方法不但麻烦而且测量精度也比较低。随着微电子技术、计算机技术、软件技术的快速发展及其在电子测量技术与仪器上的应用,新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断涌现。人们对仪器的要求也在逐渐提高,本文设计了一款更智能化、体积更小、功能强大的便携式RC测量仪。 2.硬件电路设计与实现 总体硬件电路主要包括四部分:正弦信号电路、前端控制电路、单片机控制电路
[单片机]
基于<font color='red'>单片机</font>的电阻电容测量仪

推荐帖子

F28377D 的CLA 和 DMA 问题
从手册上看,是不是CLA和DMA是无法同时读取SPI的,是不是我要是在cla里使用spi,那么DMA就没法读取spi了?F28377D的CLA和DMA问题
CharlesJi 微控制器 MCU
test
旧仪器折旧换新开始啦!是德喊你来换新网分您的测试利器中,是不是有经典但年长的射频网络分析仪呢?舍不舍得用它们来置换全新的E5071C射频网络分析仪呢?俗话说,工欲善其事,必先利其器。测试平台的改善意味着企业竞争力的提高。是德科技的技术更新服务带给您的不只是减少维护旧资产的维护和人工成本,更是在新采购时享受的专属优惠。有计划的平台更新会帮助您降低测试的总拥有成本、加快产品上市周期、降低产品风险,在竞争激烈的市场中处于不败之地。
eric_wang DIY/开源硬件专区
传感器基础知识与常用术语
1.传感器:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常有敏感元件和转换元件组成。①敏感元件是指传感器中能直接(或响应)被测量的部分。②转换元件指传感器中能较敏感元件感受(或响应)的北侧量转换成是与传输和(或)测量的电信号部分。③当输出为规定的标准信号时,则称为变送器。2.测量范围:在允许误差限内被测量值的范围。3.量程:测量范围上限值和下限值的代数差。
wxhxkj 传感器
ADE7912: 内置SPI接口的2通道、隔离式Σ-Δ型ADC
本帖最后由dontium于2014-2-1815:39编辑 ADE7912/ADE7913是隔离式3通道Σ-Δ型ADC,将分流电流传感器用于三相电能计量应用。数据和电源隔离采用ADI公司的iCoupler®技术。ADE7912集成2个24位ADC,而ADE7913集成3个ADC。电流ADC可在3kHz信号带宽内提供67dB信噪比,而电压ADC可在相同的带宽内提供
dontium ADI参考电路
会咳嗽的广告牌,真会玩,哈哈
吸烟有害健康,这是众人皆知的道理,但对于烟民们来说,抽烟就像是一种难以控制的瘾,无聊的时候总是想来一支。虽然愉悦了自己,但在公共场合吸烟却是一件让人很反感的事情。近日在瑞典首都斯德哥尔摩的Odengatan广场出现了一个会咳嗽的广告牌(coughingbillboard)。底部拥有烟雾感应器不知道在中国这种环境下模特会不会咳晕?会咳嗽的广告牌,真会玩,哈哈在中国,模特不会咳嗽,这里人人都是百毒不侵的
fish001 RF/无线
《Cmake构建实战》4 onnxruntime的查找模块实践
1onnxruntime模块配置onnxruntime是微软开发的一个机器学习推理和训练的加速库。onnxruntime本身并没有提供用于导入依赖的Cmake配置文件,因此需要自行实现一个用于查找onnxruntime的查找模块Findonnxruntime.cmake。查找模块主要完成对onnxruntime库的头文件/库文件的路径和库版本号等参数的查找。首先下载onnxruntime预编译包,Releasesmicrosoft/onnxruntime(githu
maskmoo 嵌入式系统
小广播
最新嵌入式文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved