近期对CO2 排放法规的收紧加快了汽车电气化进程，速度前所未有。 随着全球从混合动力车向纯电动汽车（EV）的转变，汽车制造商对更高效、安全、更可靠的系统提出了要求。 系统集成，即“X合1”，成为关注的焦点。 这一创新概念将传统上由独立MCU控制的功能，如逆变器、车载充电器（OBC）、DC/DC转换器和电池管理系统（BMS），整合到一个微控制器（MCU）中，实现了同时实现微型化、成本降低和效率提升。 随着电动汽车的发展，对-这种将多个应用整合到单一MCU的X合1配置需求不断增长。
这种 X合1方案的核心将由瑞萨 RH850/U2B MCU 承担 这一代MCU将电动汽车所需的先进控制、功能安全和安全防护整合在单芯片上。 它配备了高性能CPU，最多支持六核，最高运行频率为400MHz，支持实时控制和并行处理。 它还为逆变器和电力转换器应用提供了全面的模拟和定时功能，使整个电气化系统能够高效控制于单芯片上。 此外，RH850/U2B MCU提供了丰富的内存阵容，能够灵活实现针对特定需求的最佳X合1系统。
RH850/U2B MCU在逆变器控制方面展现了压倒性的优势，最大化了电动汽车的驾驶性能。 RH850/U2B MCU配备了专门针对逆变器控制优化的硬件，包括旋变数字转换器*1 （RDC）、模数转换器（ADC）以及三相电机定时器，实现了硬 此外，内置的瑞萨专有先进电机控制单元（EMU）在硬件中执行复杂的控制计算，显著降低CPU负载，实现高速高精度电机控制（EMU仅包含在RH850/U2B6中）。 件层面的高速、高精度控制，这是软件无法实现的。 集成的RDC消除了对外部角度检测集成电路的需求，有助于减少元件数量并简化电路板设计。 此外，内置的瑞萨专有先进电机控制单元（EMU）在硬件中执行复杂的控制计算，显著降低CPU负载，实现高速高精度电机控制（EMU仅包含在RH850/U2B6中）。
使用碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）的下一代电力器件，正越来越多地被用于OBC和DC/DC转换器中。 这些设备实现了高效和快速切换，直接缩短了充电时间并提高了能源效率。 另一方面，RH850/U2B MCU集成了多功能定时器（通用定时模块（GTM）*2 和高分辨率PWM），能够生成高速、高分辨率的波形（最低分辨率为156.25ps）。 这有助于利用SiC和GaN高速切换特性进行控制。 它还集成了一个12位快速比较器，用于高频开关控制和保护作用。
除了速度和能源效率，RH850/U2B MCU在电池管理系统——电动汽车的核心——方面也表现出色。 监控和控制数百个电池的电压和温度需要高处理能力。 RH850/U2B MCU 采用多核 CPU，允许将多余资源分配给 BMS 处理。 这使得系统微型化和成本降低成为可能，无需额外MCU。
随着电动汽车的普及，功能安全与安全防护的重要性变得至关重要。 RH850/U2B MCU符合ISO 26262 ASIL D标准，确保硬件层面的功能安全。 它还集成了符合EVITA Full的安全特性，即使在X合1配置下，也能构建高度安全的系统。
电动汽车的发展正朝着更快、更安全、更高效的汽车使用方向发展。 实现这一目标需要满足传统MCU无法完全满足的新需求。 RH850/U2B MCU 通过专用硬件实现高速高精度逆变器控制，满足电动汽车的需求;利用高分辨率、高速定时器实现OBC和直流/直流转换器中的高效开关控制;电池管理系统中的多芯利用;以及全面的功能安全与安全防护。 更多信息请访问 RH850/U2B MCU 产品页面。
*1 旋变数字转换器（RDC）是与玉川精机株式会社合作的模块， 有限公司。
*2 通用定时模块（GTM）是由罗伯特·博世有限公司制造的一款模块。
