符合功能安全的電源管理方案在新能源商用車VCU中的應用

李漠塵 熊建 趙鑫龍 宋屹璋

摘 要：本文介紹了一種應用在新能源商用車VCU上的電源管理方案，以一款符合車載功能安全（ISO26262標準和ASIL D等級）的電源管理芯片FS8510為核心，聚焦電源系統的芯片選型依據和軟硬件設計方案，突出其在提升車載電控模塊功能安全方面所做的措施。

關鍵詞：新能源商用車 VCU 電源 功能安全 FS8510

Abstract：This article introduces a power management scheme applied to VCU of new energy commercial vehicles， which applies FS8510 which is an automotive functional safe multi-output power supply integrated circuit with ISO26262 standard and ASIL D capable， and focuses on the chip selection basis and hardware/software design solutions for power system to improve the functional safety of the vehicle electronic control module.

Key words：new energy commercial vehicle， VCU， power， functional safety， FS8510

1 引言

整車控制器VCU（Vehicle Controller Unit）作為新能源汽車“三電”的核心模塊之一，擔負著控制汽車行駛的重要任務，其可靠性的高低直接決定著車輛的安全性[14]，VCU的主要功能是依據采集到的的檔位及加速踏板等信號，將控制信息發送給各類子系統[11]，驅動車輛正常行駛。

隨著電控系統越來越多的參與到整車控制中，對電控系統的安全性提出了更高的要求。針對這一情況，國際標準化組織在2011年頒布了ISO26262標準，并在2018年對其進行了更新[5]（對應的國家標準為GB/T 34590.1-2017，道路車輛功能安全）。新標準對于大于3.5t的商用車也開始適用，且引入了半導體層面功能安全。

電源系統是VCU中不可缺少的重要組成部分。本文簡要介紹了以FS8510為核心芯片的電源架構及其軟硬件實現方法，突出該方案在滿足電壓生成、電壓監測、休眠喚醒、看門狗刷新、異常上報等常規功能的基礎上，在提升車載VCU功能安全方面采取的諸多措施。

2 電源總體方案

下面對應用在新能源商用車VCU上的電源管理總體方案進行說明，包括核心芯片選型依據、電源架構、FS8510功能介紹等。

2.1 商用車電源芯片選型

VCU電源芯片在選型過程中，應遵循以下原則。……