RapidECU-F3硬件技术规格书

RapidECU-F3是全新一代燃料电池系统控制器支持燃料电池发动机管理系统控制单元氢气管理系统控制单元进气管理系统控制单元，热管理系统控制单元等的控制器快速原型开发与批量配套。

V7.4_20220605

RapidECU-F3介绍

2D尺寸图

RapidECU-F3是全新一代燃料电池系统控制器，支持燃料电池发动机管理系统控制单元，氢气管理系统控制单元，进气管理系统控制单元，热管理系统控制单元等的控制器快速原型开发与批量配套。

RapidECU-F3控制器的功能

RapidECU-F3产品特色

\circ 适用范围广，支持70MPa氢瓶与35MPa氢瓶易用性好，采用图形化建模与全自动代码生成技术，无需手工编程^ { \circ } 功能安全等级高，使用全新一代面向ASIL-D的SPC5746R多核微控制器

RapidECU-F3技术规格

RapidECU-F3技术规格
微控制器	SPC5746R，32位，双核，最高主频200MHz，硬件浮点单元，ISO26262
	SRAM256KB，Flash4MB，FRAM64Kb
RTC	实时时钟RTC （可选）
板内功能	大气压力传感器60k~165kPa
	PCB温度检测：-40~125℃
电源	供电电压9~32V，3路外部硬线唤醒，支持1路CANFD，指定ID唤醒
	4路5V传感器供电电源，每路250mA，共1A电流 3路12V传感器供电电源，每路1A，共3A电流
输入 8路频率量输入，频率范围10Hz~15kHz 其中4路内置比较器，比较电压2.5V	24路模拟量输入，其中 10路电阻量输入，支持开路、对电源对地短路检测 12路0-5V电压量输入，支持开路、对电源对地短路检测 2路电流量输入（电流输入范围4-20mA）
	16路开关量输入，其中 12路高有效开关量输入 4 路低有效开关量输入

RapidECU-F3硬件技术规格书

	3路sent信号采集
输出通信	6路Peak-Hold双边驱动（每路两个管脚），支持BOOST升压，带续流二极管，支持PWM 工作模式和开关工作模式，Peak1~7A，Hold1~3A，软件配置Peak-Hold电流 8路高边驱动额定1A，峰值5A，支持PWM工作模式和开关工作模式支持开路、对电源对地短路、过流检测上报功能
	具有短路、过流、过温自保护功能 14路低边功率驱动，其中 8路额定电流3A，峰值电流5A，带续流二极管，支持PWM工作模式和开关工作模式，支持开路、对电源对地短路、过流、过温检测上报功能，具有短路、过流、过温自保护功能 5路额定电流0.5A，峰值电流1A，支持PWM工作模式和开关工作模式，支持开路、对电源对地短路、过流、过温检测上报功能，具有短路、过流、过温自保护功能
	支持开路、对电源对地短路、过流、过温检测上报功能，具有短路、过流、过温自保护功能 2路H桥功率驱动输出额定4A，峰值8A 支持开路、对电源对地短路、过流、过温检测上报功能
	具有短路、过流、过温自保护功能 4路CAN，其中3 路CAN2.0B，ISO11898，1路CANFD 兼容CAN2.0B
	铸铝外壳，表面抛丸处理
外壳连接器	TE121P防水连接器

RapidECU-F3硬件管脚说明

RapidECU-F3硬件管脚说明
(X10、X12、X29、X31、X32、 X33、X34、X51、X52、X53、X71 X99) 模拟量，0～5V，47K下拉到地内部带诊断12-bit，0-5VADCs, T=0.22ms.	电压量输入
(X9) 模拟量，2K上拉到5V，电阻量输入 12-bit，0-5VADCs, T=0.22ms.	VDD5V 模拟量输入 AGND AGND
(X48) 模拟量，2K上拉到5V，33K下拉到地，电阻量输入 12bit，0-5V ADCs,T=0.22ms.	VDD5VA 2kΩ 模拟量输入 J33k AGN AGND
模拟量，147K上到5V，电阻量输入 12-bit，0-5VADCs, T=0.22ms.	VDD5VA 47kΩ 模拟量输入 AGND AGND
(X27、X28) 模拟量，680K上拉到5V，电阻量输入 12bit，0-5V ADCs,T=0.22ms.	VDD5VA 模拟量输入 ADC GND AGND
(X44、X46、X63、X98）模拟量， 4K上拉到5V，电阻量输入 12-bit，0-5V ADCs,T=0.22ms.	VDD5 kΩ 模拟量输入 ADC AGND AGND

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(X92、X106) 模拟量，输入4～20mA信号 12-bit，0-5V ADCs,T=0.22ms.	电流量输入 PTC
(X11、X14、X26、X35、X37、 X39、X40、X41、X42、X43、X60 、X70、X82、X89、90、91)	AGND VDD5V
阻 (X73) PWM信号输入，	VDD5V 频率量输入
(X54、X55、X72) PWM信号输入，内部2K上拉到 5V,10Hz~15kHz	VDD5V 频率量输入
(X83、X84、X85) SENT信号采集
(X61、X74、X75、X77)PWM信号输入，内部10K上拉到5V	UBR 频率量输入

(X93、X94、X103、X100、X101 、X102、X104、X105、X107、 X108、X109、X111、X112、X113) 低端功率驱动，PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	ETPU	VDDSV POWE	低边驱动
(X86、X87、X88、X95、X96、X97 、X110、X120）高边功率驱动，1A ，兼容PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	UB ETPU 高边驱动
(X38、X56、X57、X78）传感器电源，12V，1A	12V传感器电源
(X78、X79、X80、X81）传感器电源，5V，250mA	5V250mA POWER
(X118、X121、X119、X117) H桥驱动输出，额定4A, 峰值8A	VDD5V UBF H+ PWM H桥专
(X49、X68、X47、X66、X45、 X64、X50、X69)4路CAN，其中3 路CAN2.0B，ISO11898，1路CAN FD兼容CAN2.0B	CANRX CAN收发器共模电感 CANTX

RapidECU-F3接插件引脚

引脚资源名称		功能	线束颜色	线标
X1	I_GND	蓄电池负极	黑	1
X2	_GND	蓄电池负极	黑	2
X3	I_GND	蓄电池负极	黑	3
X4	_BAT	蓄电池正极，内部监控电压值	红	4
X5	I_BAT	蓄电池正极，内部监控电压值	红	5
X6	I_KL15	点火开关，带控制器激活功能，内部监控电压值	红	6
X7	I_AN15_147K	模拟量，147K上拉到5V，电阻量输入	黄	7
X8	I_AN16_147K	模拟量，147K上拉到5V，电阻量输入	黄	8
X9	_AN13_2K	模拟量，2K上拉到5V，电阻量输入	黄	9
X10	I_AN1_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄	10
X11	L_SW01_H	开关量，高有效，内部有20K下拉电阻	绿	11
X12	_AN2_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄	12
X13	PeakHold1	PeakHold型功率驱动，带续流二极管，Peak最大 7A，Hold最大3A	黑	13
X14	_SW02_H	开关量，高有效，内部有20K下拉电阻	绿	14
X15	I_ACT1	激活信号专用输入通道，带控制器激活功能，内部监控电压值	红	15
X16	PeakHold2	PeakHold型功率驱动，带续流二极管，Peak最大7A ，Hold 最大3A	黑	16
X17	PeakHold3	PeakHold型功率驱动，带续流二极管，Peak最大7A ，Hold 最大3A	黑	17
X18	UBOOST1	PeakHold 型功率驱动高端电源1	红	18
X19	UBOOST2	PeakHold型功率驱动高端电源2	红	19
X20	UBOOST3	PeakHold 型功率驱动高端电源3	红	20

X21	UBOOST4	PeakHold型功率驱动高端电源4	红	21

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X22	PeakHold4	PeakHold 型功率驱动，带续流二极管，Peak 最大7A ，Hold最大3A	白	22
X23	PeakHold5	PeakHold 型功率驱动，带续流二极管，Peak 最大 7A ，Hold 最大3A	白	23
X24	PeakHold6	PeakHold 型功率驱动，带续流二极管，Peak 最大 7A ，Hold最大3A	白	24
X25	I_Bootkey	Bootloader启动配置，低有效进入程序下载模式	黄	25
X26	I_SW03_H	开关量，高有效，内部有 20K下拉电阻	绿	26
X27	I_AN17_680K	模拟量，680K上拉到 5V，电阻量输入	黄	27
X28	_AN18_680K	模拟量，680K上拉到5V，电阻量输入	黄	28
X29	I_AN3_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄	29
X30	L_ACT2	激活信号专用输入通道，带控制器激活功能，内部监控电压值	红	30
X31	I_AN4_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄	31
X32	I_AN5_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄	32
X33	I_AN6_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄	33
X34	I_AN7_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄	34
X35	_SW04_H	开关量，高有效，内部有20K下拉电阻	绿	35
X36	UBOOST5	PeakHold 型功率驱动高端电源5	红	36
X37	_SW05_H	开关量，高有效，内部有 20K下拉电阻	绿	37
X38	O_12V_1A	传感器电源，12V，1A	黑	38
X39	_SW06_H	开关量，高有效，内部有 20K下拉电阻	黑	39
X40	_SW07_H	开关量，高有效，内部有 20K下拉电阻	黑	40
X41	I_SW08_H	开关量，高有效，内部有 20K 下拉电阻	黑	41
X42	L_SW09_H	开关量，高有效，内部有 20K下拉电阻	黑	42
X43	_SW10_H	开关量，高有效，内部有 20K下拉电阻	黑	43
X44	I_AN20_4K	模拟量，4K上拉到5V，电阻量输入	黄	44
X45	CAN2_L	CAN2，低，内部集成120R 终端电阻	绿	45
X46	I_AN19_4K	模拟量，4K上拉到5V，电阻量输入	黄	46
X47	CAN1_L	CAN1，低，内部不带 CAN 终端电阻	绿	47
X48	I_AN14_2K	模拟量，2K上拉到5V，33K下拉到地，电阻量输入	黄	48

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X49	CANO_L	CANO，低，内部集成 CAN 终端电阻，(CAN	绿	49
X50	CAN3_L	CAN3，低，内部集成120R终端电阻，标定CAN	绿	50
X51	I_AN9_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄	51
X52	I_AN8_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄	52
X53	_AN10_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄	53
X54	_PWM1	PWM信号输入，内部2K上拉到5V,10Hz~15kHz	蓝	54
X55	I_PWM2	PWM 信号输入，内部 2K 上拉到 5V,10Hz~15kHz	蓝	55
X56	O_12V_1A	传感器电源，12V，1A	红	56
X57	O_12V_1A	传感器电源，12V，1A	红	57
X58	UBOOST6	PeakHold 型功率驱动高端电源6	红	58
X59	_GND	传感器供电负极	黑	59
X60	L_SW11_H	开关量，高有效，内部有20K下拉电阻	绿	60
X61	I_PWM7	PWM 信号输入，内置比较器、内部 10K上拉到 5V,100Hz~15kHz	黑	61
X62	_GND	传感器供电负极（模拟地）	蓝	62
X63	I_AN21_4K	模拟量，4K上拉到 5V，电阻量输入	黄	63
X64	CAN2_H	CAN2，高，内部集成120R 终端电阻	黄	64
X65	_GND	传感器供电负极(模拟地)	黑	65
X66	CAN1_H	CAN1，高，内部不带 CAN 终端电阻	黄	66
X67	_GND	传感器供电负极(模拟地)	黑	67
X68	CANO_H	CANO，高，内部集成 CAN 终端电阻，(CAN FD)	黄	68
X69	CAN3_H	CAN3，高，内部集成 120R 终端电阻，标定 CAN	黄	69
X70	L_SW12_H	开关量，高有效，内部有20K下拉电阻	绿	70
X71	I_AN11_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄	71
X72	_PWM3	PWM 信号输入，内部 2K上拉到 5V,10Hz~15kHz	蓝	72
X73	_PWM4	PWM 信号输入，内部 20K 上拉到 5V,10Hz~15kHz	蓝	73

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X74	I_PWM5	PWM信号输入，内置比较器、内部10K上拉到 5V,100Hz~15kHz	蓝	74
X75	_PWM6	PWM 信号输入，内置比较器、内部 10K上拉到 5V,100Hz~15kHz	蓝	75
X76	I_GND	传感器供电负极（模拟地）	黑	76
X77	_PWM10	PWM 信号输入，内置比较器、内部10K上拉到	蓝	77
X78	0_5V_250mA	传感器电源，5V，250mA	红	78
X79	0_5V_250mA	传感器电源，5V，250mA	红	79
X80	0_5V_250mA	传感器电源，5V，250mA	红	80
X81	0_5V_250mA	传感器电源，5V，250mA	红	81
X82	_SW13_L	开关量，低有效，内部有 20K上拉电阻	绿	82
X83	I_SENT1	SENT 信号采集1	黄	83
X84	I_SENT3	SENT信号采集3	黄	84
X85	_SENT2	SENT 信号采集2	黄	85
X86	O_HPWM_1A	高边功率驱动，1A，兼容PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白	86
X87	O_HPWM_1A	高边功率驱动，1A，兼容 PWM 工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白	87
X88	O_HPWM_1A	高边功率驱动，1A，兼容PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白	88
X89	_SW14_L	开关量，低有效，内部有 20K上拉电阻	绿	89
X90	I_SW15_L	开关量，低有效，内部有 20K上拉电阻	绿	90
X91	I_SW16_L	开关量，低有效，内部有 20K上拉电阻	绿	91
X92	I_AN23_20mA	模拟量，输入4~20mA信号	黄	92
X93	O_LPWM2_3A	低端功率驱动，3A，兼容 PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白	93
X94	O_LPWM1_3A	低端功率驱动，3A，兼容PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白	94
X95	O_HPWM_1A	高边功率驱动，1A，兼容 PWM 工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白	95
X96	O_HPWM_1A	高边功率驱动，1A，兼容PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白	96
X97	O_HPWM_1A	高边功率驱动，1A，兼容 PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白	97

RapIdECU-F3硬件技木规格书
X98	I_AN22_4K	模拟量，4K上拉到5V，电阻量输入	黄
X99	I_AN12_5V	模拟量，0~5V，47K下拉到地，内部带诊断	黄 99
X100	O_LPWM9_1A	低端功率驱动，1A，兼容PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白 100
X101	0_ LPWM10_0.5A	低端功率驱动，0.5A，兼容 PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白 101
X102	LPWM11_0.5A	低端功率驱动，0.5A，式兼，帘PWM工作模式与开关工作	白 102
X103	O_LPWM3_3A	低端功率驱动，3A，兼容 PWM 工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白 103
X104	O_LPWM4_3A	低端功率驱动，3A，兼容PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白 104
X105	O_LPWM5_3A	低端功率驱动，3A，兼容 PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白 105
X106	I_AN24_20mA	模拟量，输入4~20mA信号	黄 106
X107	LPWM12_0.5A	低端功率驱动，0.5A，兼，帘带W工作模式与开关工作	白 107
X108	0_ LPWM13_0.5A	低端功率驱动，0.5A，兼容PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白 108
X109	LPWM14_0.5A	低端功率驱动，0.5A，兼容 PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白 109
X110	O_HPWM_1A	高边功率驱动，1A，容W工作模式与开关工作模	白 110
X111	O_LPWM6_3A	低端功率驱动，3A，兼容 PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白 111
X112	O_LPWM7_3A	低端功率驱动，3A，兼容PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白 112
X113	O_LPWM8_3A	低端功率驱动，3A，兼容 PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白 113
X114	I_GND	蓄电池负极	黑 114
X115	_UBR	主继电器后蓄电池正极，内部监控电压值	红 115
X116	_UBR	主继电器后蓄电池正极，内部监控电压值	红 116
X117	O_MOTOR2-	H 桥驱动 2-，额定 4A，峰值8A	白 117
X118	O_MOTOR1+	H 桥驱动1+，额定4A，峰值8A	白 118 119
X119	O_MOTOR2+	H 桥驱动 2+，额定 4A，峰值 8A	白

RapidECU-F3硬件技术规格书

X120	O_HPWM_1A	高边功率驱动，1A，兼容PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白	120
X121	O_MOTOR1-	H 桥驱动1-，额定4A，峰值8A	白	121
X114	_GND	蓄电池负极	黑	114
X115	_UBR	主继电器后蓄电池正极，内部监控电压值	红	115
X116	I_UBR	主继电器后蓄电池正极，内部监控电压值	红	116
X117	O_MOTOR2-	H 桥驱动2-，额定4A，峰值8A	白	117
X118	O_MOTOR1+	H桥驱动1+，额定4A，峰值8A	白	118
X119	O_MOTOR2+	H 桥驱动2+，额定4A，峰值8A	白	119
X120	O_HPWM_1A	高边功率驱动，1A，兼容PWM工作模式与开关工作模式，带内部诊断	白	120
X121	O_MOTOR1-	H 桥驱动1-，额定4A，峰值8A	白	121

RapidECU-F3硬件最小系统接线图

RapidECU_F3硬件最小系统接线图

RapidECU-F3安全信息说明

概述

0 将样品或样机用于批量生产机器时无法保证可靠运行。
0 所提议的电路并不意味着控制器对系统承担任何技术责任。
0 连接错误会导致控制单元输出端处出现意外信号。
0 控制单元编程或参数设置不正确可能导致系统运行时出现潜在危险。系统制造商有责任进行危险分析时识别此类危险，并提醒最终用户注意这些危险。对此类危险概不承担责任。
0 控制单元的维修只能由华海科技或华海授权的合作伙伴进行。
0 确保当电子元件断电时没有针脚连接到电压源。因此，当电流源关闭时，必须将电子元件、输出端和外部传感器的电源一起关闭。
0 不得将控制单元安装在产生大量热量的零件 (如排气管）附近。
0 在电气焊接和喷涂操作过程中，必须拔下电子元件的所有插头。
0 电缆/导线必须单独密封，以防止水进入设备。
0 控制单元不得带静电。
0 控制单元在操作期间会变热超过正常环境温度。为了避免高温导致的危险，应防止与其接触。安装控制单元时应让电插头朝下。这样可以确保可能形成的凝结水能够流出。
0 壳体建议连接到车辆地线，以遵守EMC 准则。金属螺钉用来与车辆地线连接。有关接线和电路的注意事项
0 必须用同一电源给控制器的电子元件和电源输出端供电。
0 在给输出级接线时，应考虑每个输出级组的最大累积输出电流。累积输出电流指长期、同时作用于输出级的电流。
0 只有产品在断电时才能对产品进行接线。
0 电子元件的接线不可布置在机器或车辆导电线路附近。
0 线束应以机械方式固定在安装控制单元的地方 (间距 < 1 5 0 {mm } 。应将线束固定在控制单元上出现同相激励的位置 (例如在控制单元锚固点)。
0 如有可能，线路应布置在车辆内部。如果线路布置在车辆外部，应确保其安全固定。线路不得打结或扭曲，不得摩擦边缘，不得在没有防护的情况下穿过边缘锋利的线管。对于高温或移动车辆部件，线路之间要有足够的间距
0 传感器电源不可通过外部连接件“上拉”，例如，更高电压的应用，因为它们仅用作电压源，而不是电压槽！拔掉传感器电源可能导致控制单元在连续运行期间出现意外故障和损坏。

版本信息

版本	更改描述	更改日期	更改	审核	批准
V1.0	初始版本	2021-06-21	董吴	王峰	蒋文成
V2.0	增加硬件管脚说明	2021-09-26	董吴	王峰	蒋文成
V3.0	修改错误	2021-06-24	董吴	王峰	蒋文成
V6.4	修改错误	2021-09-26	董吴	王峰	蒋文成
V6.5	优化排版	2022-04-20	王雅	王峰	蒋文成
V7.0	删除RTC定功能，大气压力传感器采集范围，ADC回采12位	2022-06-16	董吴	王峰	蒋文成
V7.1	ADC采样10bit修改为12bit、优化排版	2022-07-06	王雅	王峰	蒋文成
V7.2	增加安全信息说明	2022-12-27	李成志	孙全伟	蒋文成
V7.3	更新了2D尺寸图更新了PeakHold最大电流	2023-04-07	孙全伟	蒋文成	蒋文成
V7.4	更新了5V电源电流相关表述	2023-06-05	孙全伟	蒋文成	蒋文成

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