随着新能源汽车电气化程度持续提升，车载电源系统正在向更高集成度、更高安全标准和更精简的系统架构演进。作为电动汽车动力系统的核心模块，车载充电器（OBC）负责将交流电转换为高压直流电，为动力电池充电；DC-DC 转换器则承担高低压电能转换，为车辆低压用电系统供电。
在传统设计中，OBC 与 DC-DC 通常采用相对独立的控制架构，需要两颗甚至多颗数字信号处理器（DSP）分别控制不同功率转换级。随着系统功能不断增加，这种设计方式也面临控制器数量多、系统复杂度高、PCB 尺寸较大以及整机重量增加等挑战，对整车轻量化、系统集成和成本控制提出了更高要求。
德州仪器（TI）与深圳威迈斯新能源（集团）股份有限公司联合展示了基于单个 F29 MCU 的 6.6kW OBC 与 3.5kW DC-DC 集成方案。该方案将 TI 新一代 C29x 64 位 DSP F29 MCU 平台引入车载电源系统，以单颗 F29H859DU 同时控制 OBC 和 DC-DC 两个功率转换级，为下一代新能源汽车电源架构提供更精简的控制路径。
单 MCU 架构：降低系统复杂度
在 TI 与威迈斯联合打造的方案中，F29H859DU 基于 TI 新一代 C29x 64 位 DSP 平台，能够通过单颗 MCU 同时完成对 6.6kW OBC 与 3.5kW DC-DC 功率转换级的实时控制，替代传统多 DSP 控制架构。由此可以减少控制器数量和相关外围电路，降低系统复杂度，并为缩小 PCB 尺寸、减轻系统重量创造条件。
对于新能源汽车而言，控制架构的精简具有多重价值。一方面，更紧凑的系统设计有助于释放有限的车内布置空间；另一方面，控制节点和器件数量的减少，也有助于简化软硬件协同与系统开发。通过将多个功率转换任务集中至统一的实时控制平台，工程师可以从系统层面协调 OBC 与 DC-DC 的控制策略，为车载电源系统向集成化方向演进提供基础。
双向能量流动：
拓展车载电源应用边界
双向功能进一步拓展了新能源汽车的能源应用场景。该集成方案支持 V2L 架构，使车辆在完成充电功能之外，还能够通过车载电源系统向外部负载供电，实现能量的双向流动。车辆不再只是电能的使用终端，还能够在露营用电、户外作业以及应急供电等场景中承担移动电源角色。对于系统设计而言，这也意味着 OBC 与 DC-DC 控制平台需要在不同运行模式下，对功率转换、能量流向和系统状态进行实时协调。
依托 F29 MCU 的实时控制能力，集成方案能够在统一控制架构下支持不同功率级之间的协同，为双向车载电源系统的软件闭环控制提供支撑。
通信与隔离：
构建可靠的高压控制链路
车载电源系统连接动力电池、高压功率转换模块和整车低压控制网络，既要完成实时控制，也要保证不同电压域之间的可靠通信与电气隔离。
F29H859DU 原生支持 CAN 和 LIN 接口，可与整车控制系统进行连接。在方案的传感级与驱动级，TI 与威迈斯采用增强型隔离设计，以保障跨电压域传输过程中的信号完整性和系统安全性。
在高压电气化系统中，隔离并不是单一器件层面的功能，而是贯穿信号采集、控制决策和功率驱动链路的系统设计基础。准确的电压、电流等信号需要传输至控制器，控制器生成的驱动信号也需要可靠地传递至功率级。增强型隔离设计有助于在高压与低压域之间建立安全边界，并为实时控制回路提供稳定的信号传输路径。
通过将 MCU、通信接口和隔离技术进行系统级协同，该方案兼顾了控制性能、整车通信与高压系统安全，为 OBC 与 DC-DC 集成设计提供了完整的控制链路。
功能安全与汽车级可靠性：
为集成架构筑牢基础
当多个车载电源功能集中至单一控制平台，芯片和系统的安全可靠性也变得更加重要。
TI 与威迈斯的集成方案可满足 ASIL-B 功能安全标准，F29H859DU 可满足 AEC-Q100 汽车级可靠性要求。
功能安全设计需要贯穿系统开发全过程。从控制器运行状态监测，到异常条件下的故障响应，再到功率级的安全关断，均需要软硬件机制协同配合。汽车级可靠性则要求器件能够适应车辆运行过程中复杂的温度、电气和长期工作环境。
在单 MCU 架构下，安全机制需要覆盖 OBC 与 DC-DC 两类功率转换功能。通过在统一平台上规划控制任务和安全策略，工程师可以减少不同控制器之间的信息交互环节，并建立更加清晰的系统状态管理路径，在提升集成度的同时守护车载电源系统安全。
携手本土伙伴，
推动下一代车载电源系统演进
2026 年是德州仪器进入中国四十周年。四十年来，TI 持续与中国本土企业开展合作，通过模拟和嵌入式处理技术支持汽车及工业应用创新。此次与威迈斯的合作，将 TI 新一代 C29x 64 位 DSP F29 MCU 平台引入 OBC 与 DC-DC 集成方案，是双方围绕新能源汽车电气化系统开展技术协同的一次实践。
面向未来，新能源汽车电源系统将继续向功能集成、双向能源管理和更高安全标准演进。基于单个 F29 MCU 的 6.6kW OBC 与 3.5kW DC-DC 方案，以统一实时控制平台连接多个功率转换环节，在降低系统复杂度的同时，支持双向能量流动、整车通信和汽车级安全设计。随着车载电源架构不断升级，TI 将继续携手威迈斯等本土合作伙伴，以 MCU、隔离和电源技术推动新能源汽车电气化系统向更高集成度、更高可靠性方向发展。
