כוח חירום לרכב

אספקת החשמל להתנעת חירום לרכב היא ספק כוח נייד רב תכליתי שפותח עבור חובבי מכוניות ואנשי עסקים שנוהגים ונוסעים. תפקידו האופייני להניע את המכונית כאשר היא מאבדת חשמל או שאינה יכולה להניע את המכונית מסיבות אחרות. במקביל, משולבת משאבת האוויר עם אספקת חשמל חירום, תאורת חוץ ופונקציות אחרות, שהוא אחד המוצרים החיוניים לנסיעה בחוץ.



כוח התנעת חירום לרכב: מתנע קפיצה לרכב
יישומי חיים: מכוניות, טלפונים ניידים, מחברות
מאפייני המוצר: נורית LED רגילה במיוחד
יתרונות: פריקה בשיעור גבוה, מיחזור, ניידת
סוג סוללה: סוללת עופרת, סוללה מפותלת, סוללת ליתיום יון

הקדמה קצרה של אספקת חשמל מתחילה לרכב:

הרעיון העיצובי של אספקת חשמל בהתחלת חירום לרכב קל לתפעול, נוח לנשיאה ומסוגל להגיב למצבי חירום שונים. נכון לעכשיו, קיימים בשוק בעיקר שני סוגים של ספקי כוח התחלת חירום לרכבים, האחד מסוג סוללת עופרת והשני הוא סוג פולימר ליתיום.

סוג הסוללה העופרת של חומצה עופרת הוא אספקת חשמל המתחילה בחירום לרכב מסורתי יותר. הוא משתמש בסוללות חומצות עופרת נטולות תחזוקה, שהן גדולות יחסית במסה ובנפח, וגם קיבולת הסוללה המתאימה וזרם ההתחלה יהיו גדולים יחסית. מוצרים כאלה מצוידים בדרך כלל במשאבת אוויר, ויש להם גם פונקציות כגון זרם יתר, עומס יתר, טעינת יתר והגנת אינדיקציה לחיבור הפוך, שיכולה להטעין מוצרים אלקטרוניים שונים, ולמוצרים מסוימים יש גם פונקציות כגון ממירים.

ספקי כוח חירום להפעלת פולימר ליתיום לרכבים הם אופנתיים יחסית. זה מוצר שהופיע לאחרונה. הוא קל משקל וקומפקטי בגודלו וניתן לשלוט בו ביד אחת. מוצר מסוג זה בדרך כלל אינו מצויד במשאבת אוויר, בעל פונקציית כיבוי טעינה יתר ויש לו פונקציית תאורה חזקה יחסית, שיכולה לספק חשמל למוצרים אלקטרוניים שונים. לתאורה של סוג זה של מוצר בדרך כלל יש פונקציה של מהבהב או נורית LED הצלה של SOS LED מרחוק, וזה מעשי יותר.

יישום חיים:

1. מכוניות: ישנם סוגים רבים של זרמי מכוניות בהפעלה של סוללות עופרת, הטווח המשוער הוא 350-1000 אמפר, והזרם המרבי של מכוניות הזנק ליתיום פולימר צריך להיות 300-400 אמפר. על מנת לספק נוחות, אספקת החשמל להתנעת חירום של המכונית היא קומפקטית, ניידת ועמידה. היא עוזרת טובה להתנעת חירום של המכונית. היא יכולה לספק כוח התחלתי עזר לרוב הרכבים ולמספר קטן של ספינות. זה יכול גם לשמש ספק כוח נייד 12V DC להכנה לרכב. משמש במצבי חירום.

2. מחברת: ספק הכוח הרב-תכליתי להפעלת חירום לרכב הוא בעל יציאת מתח של 19 וולט, שיכולה לספק מתח אספקת חשמל יציב למחשב הנייד בכדי להבטיח שאנשי עסקים מסוימים ייצאו. פונקציית חיי הסוללה של המחברת מצמצמת את המצב שמשפיע על באופן כללי, סוללות פולימר 12000 מיליאמפר / שעה אמורות להיות מסוגלות לספק 240 דקות של חיי סוללה למחשב הנייד.

3. טלפון נייד: ספק כוח המתנע לרכב מצויד גם בהספק של 5 וולט, התומך בחיי סוללה ואספקת חשמל למכשירי בידור מרובים כגון טלפונים ניידים, PAD, MP3 וכו '.

4. אינפלציה: מצוידת במשאבת אוויר ושלושה סוגים של חרירי אוויר, שיכולים לנפח צמיגי רכב, שסתומי ניפוח וכדורים שונים.

סוגים ומאפיינים:

נכון לעכשיו, הסוגים הבאים של מקורות כוח התחלת חירום משמשים בעיקר בעולם, אך לא משנה איזה סוג, יש להם דרישות גבוהות יותר לקצב פריקה. לדוגמא, הזרם של סוללות עופרת באופניים חשמליים וסוללות ליתיום במטענים לטלפונים ניידים רחוק מלהספיק להפעלת מכונית.
1. חומצה עופרת:
א. סוללות עופרת חומצה שטוחות מסורתיות: היתרונות הם מחיר נמוך, עמידות נרחבת, בטיחות בטמפרטורה גבוהה; החסרונות הם מגושמים, טעינה ותחזוקה תכופים, חומצה גופרתית מדוללת קלה לדליפה או לייבוש, ולא ניתן להשתמש בהם מתחת ל -0 מעלות צלזיוס. .
ב. סוללה מפותלת: היתרונות הם מחיר זול, קטן ונייד, בטיחות בטמפרטורה גבוהה, ניתן להשתמש בטמפרטורה נמוכה מתחת ל -10 ℃, תחזוקה פשוטה, חיים ארוכים; החיסרון הוא שהנפח והמשקל של סוללות ליתיום הם יחסית גדולים, והפונקציות פחות מסוללות ליתיום.
2. יון ליתיום:
א. סוללת ליתיום קובלט אוקסיד: היתרונות הם זמן המתנה קטן, יפה, רב פונקציונלי, נייד וארוך; החסרונות הם שזה יתפוצץ בטמפרטורה גבוהה, לא ניתן להשתמש בהם בטמפרטורה נמוכה, מעגל ההגנה מסובך, לא ניתן להעמיס יתר על המידה, הקיבולת קטנה והמוצרים האיכותיים יקרים.
ב. סוללת ליתיום ברזל פוספט: היתרונות הם קטנים וניידים, זמן המתנה ארוך, חיים ארוכים, עמידות בטמפרטורה גבוהה יותר מסוללות פולימר, וניתן להשתמש בהם בטמפרטורות נמוכות מתחת ל -10 מעלות צלזיוס; החיסרון הוא שטמפרטורות גבוהות מעל 70 מעלות צלזיוס אינן בטיחותיות ומעגל ההגנה מורכב. הקיבולת קטנה מזו של סוללות פצועות והמחיר יקר יותר מסוללות פולימריות.
3. קבלים:
קבלים סופר: היתרונות הם קטנים וניידים, זרם פריקה גדול, טעינה מהירה וחיים ארוכים; החסרונות אינם בטוחים בטמפרטורה גבוהה מעל 70 ℃, מעגל הגנה מסובך, קיבולת מינימלית ויקר במיוחד.

תכונות מוצר:

1. אספקת החשמל המתחילה בחירום של המכונית יכולה להצית את כל המכוניות עם הספק סוללה של 12 וולט, אך טווח המוצרים הרלוונטי של מכוניות בעלות תזוזות שונות יהיה שונה, והוא יכול לספק שירותים כגון הצלת חירום בשטח;
2. נורית נורית LED לבן בהיר במיוחד, נורת אזהרה מהבהבת ואור אות SOS, עוזר טוב לנסיעה;
3. אספקת החשמל להתנעת חירום לרכב לא רק תומכת בהתנעת חירום לרכב, אלא תומכת במגוון יציאות, כולל פלט 5V (תומך בכל מיני מוצרים ניידים כגון טלפונים ניידים), פלט 12V (נתבים תומכים ומוצרים אחרים), 19V פלט (התומך ברוב מוצרי המחשבים הניידים)), מה שמגדיל את מגוון היישומים הרחב בחיים;
4. לאספקת החשמל המתחילה במכונית יש סוללה מובנית ללא חומצה עופרת, ויש גם סוללת ליתיום-יון פולימרית עם מגוון רחב של אפשרויות;
5. לספק כוח חירום לרכב פולימר ליתיום-יון חיי שירות ארוכים, מחזורי טעינה ופריקה יכולים להגיע ליותר מ -500 פעמים, והוא יכול להפעיל את המכונית 20 פעמים כשהוא טעון במלואו (הסוללה מוצגת ב -5 סורגים) (המחבר משתמש בזה, לא בכל המותגים);
6. אספקת החשמל לתחילת חירום של סוללת עופרת מצוידת במשאבת אוויר בלחץ 120PSI (דגם בתמונה), שיכולה להקל על ניפוח.
7. הערה מיוחדת: רמת הסוללה של אספקת החשמל המתחילה לחירום של פולימר ליתיום-יון חייבת להיות מעל 3 פסים לפני שניתן יהיה להדליק את המכונית, כדי לא לשרוף את מארח כוח ההתחלה של הרכב. רק זכרו לחייב אותו.

הוראות:

1. משוך את הבלם הידני, הנח את המצמד במצב ניטרלי, בדוק את מתג המתנע, הוא צריך להיות במצב OFF.
2. הנח את מתנע החירום על קרקע יציבה או על פלטפורמה שאינה זזה, הרחק מהמנוע ומהרצועות.
3. חבר את הקליפ החיובי האדום (+) של "המתנע החירום" לאלקטרודה החיובית של הסוללה חסרת החשמל. וודא שהחיבור יציב.
4. חבר את קליפ האביזר השחור (-) של "מתנע החירום" לעמוד ההארקה של המכונית וודא שהחיבור יציב.
5. בדקו את תקינות החיבור.
6. התניע את המכונית (לא יותר מחמש שניות). אם התנעה אינה מוצלחת, אנא המתן ליותר מ -5 שניות.
7. לאחר ההצלחה הסר את המהדק השלילי מקוט ההארקה.
8. הסר את הקליפ החיובי האדום של "מתנע החירום" (הידוע בכינויו "Cross River Dragon") מהמסוף החיובי של הסוללה.
9. אנא טען את הסוללה לאחר השימוש.

התחל לטעון חשמל:

אנא השתמש במכשיר החשמלי המיוחד המסופק לטעינה. לפני השימוש בפעם הראשונה, אנא טען את המכשיר למשך 12 שעות. בדרך כלל ניתן לטעון את סוללת הפולימר של ליתיום-יון תוך 4 שעות. זה לא כל עוד נאמר שככל שהיא ארוכה יותר, כך טוב יותר. סוללות חומצה עופרת נטולות תחזוקה דורשות זמני טעינה שונים בהתאם לקיבולת המוצר, אך זמן הטעינה לרוב ארוך מזה של סוללות ליתיום פולימר.
שלבי טעינה של פולימר ליתיום:
1. הכנס את תקע נקבה של כבל הטעינה המסופק ליציאת חיבור הטעינה "המתנע לחירום" וודא שהוא תקין.
2. חבר את הקצה השני של כבל הטעינה לשקע החשמל וודא שהוא תקין. (220 וולט)
3. בשלב זה, מחוון הטעינה נדלק, מה שמעיד על טעינה.
4. לאחר השלמת הטעינה, נורית החיווי מכובה ומשאירה למשך שעה אחת כדי לזהות שמתח הסוללה מגיע לדרישה, מה שאומר שהוא טעון במלואו.
5. זמן הטעינה לא צריך להיות ארוך מ- 24 שעות.
שלבי טעינה נטולי תחזוקה של סוללות עופרת:
1. הכנס את תקע נקבה של כבל הטעינה המסופק ליציאת חיבור הטעינה "המתנע לחירום" וודא שהוא תקין.
2. חבר את הקצה השני של כבל הטעינה לשקע החשמל וודא שהוא תקין. (220 וולט)
3. בשלב זה, מחוון הטעינה נדלק, מה שמעיד על טעינה.
4. לאחר שנורית החיווי הופכת לירוקה, המשמעות היא שהטעינה הושלמה.
5. לשימוש ראשון מומלץ לטעון לאורך זמן.

לְמַחְזֵר:

על מנת להגיע לחיי השירות המרביים של אספקת החשמל ההתחלתית של המכונית, מומלץ לשמור על המכונה טעונה במלואה בכל עת. אם ספק הכוח לא נשמר טעון במלואו, אורך חיי אספקת החשמל יתקצר. אם לא בשימוש, אנא וודא שהוא נטען ופורק כל 3 חודשים.

העיקרון הבסיסי:

ארכיטקטורת הכוח של מרבית המכוניות חייבת לפעול על פי העקרונות הבסיסיים ביותר בעת התכנון, אך לא לכל מעצב יש הבנה מעמיקה של עקרונות אלה. להלן ששת העקרונות הבסיסיים שיש לעקוב אחריהם בעת תכנון אדריכלות כוח רכב.

1. מתח כניסה טווח VIN: טווח החולף של מתח הסוללה 12V קובע את טווח מתח הכניסה של המרת הכוח IC
טווח המתח האופייני של מצבר לרכב הוא 9V עד 16V. כאשר המנוע כבוי, המתח הנומינלי של מצבר הרכב הוא 12V; כאשר המנוע עובד, מתח הסוללה הוא סביב 14.4V. עם זאת, בתנאים שונים, המתח החולף עשוי להגיע גם ל- ± 100 וולט. תקן התעשייה ISO7637-1 מגדיר את טווח תנודות המתח של סוללות הרכב. צורות הגל המוצגות בתרשים 1 ובאיור 2 הינן חלק מצורות הגל הניתנות על ידי תקן ISO7637. האיור מראה את התנאים הקריטיים שעליהם צריכים להמיר ממירי כוח ברכב מתח גבוה. בנוסף ל- ISO7637-1, ישנם כמה טווחי פעילות וסוללות שהוגדרו עבור מנועי דלק. מרבית המפרט החדש מוצע על ידי יצרני OEM שונים ואינם בהכרח עומדים בתקני התעשייה. עם זאת, כל תקן חדש מחייב את ההגנה על מתח ומתח יתר.
2. שיקולי פיזור חום: פיזור חום צריך להיות מתוכנן על פי היעילות הנמוכה ביותר של ממיר DC-DC
עבור יישומים עם זרימת אוויר ירודה או אפילו ללא זרימת אוויר, אם טמפרטורת הסביבה גבוהה (> 30 מעלות צלזיוס) ויש מקור חום (> 1 ואט) במתחם, המכשיר יתחמם במהירות (> 85 מעלות צלזיוס) . לדוגמא, רוב מגברי האודיו צריכים להיות מותקנים על צלעות חום וצריכים לספק תנאי זרימת אוויר טובים כדי להפיץ את החום. בנוסף, חומר ה- PCB ואזור מסוים המצופה נחושת מסייעים בשיפור יעילות העברת החום, כדי להשיג את תנאי פיזור החום הטובים ביותר. אם לא משתמשים בקירור, יכולת פיזור החום של הכרית החשופה על האריזה מוגבלת ל -2 וואט עד 3 וואט (85 מעלות צלזיוס). ככל שטמפרטורת הסביבה עולה, יכולת פיזור החום תפחת באופן משמעותי.
כאשר מתח הסוללה מומר ליציאת מתח נמוך (לדוגמא: 3.3 וולט), הרגולטור הליניארי יצרוך 75% מהספק הקלט, והיעילות נמוכה במיוחד. על מנת לספק 1W של הספק יציאה, 3W של הספק ייצרך כחום. מוגבל על ידי טמפרטורת הסביבה ועמידות תרמית במקרה / צומת, הספק המוצא המרבי של 1W יופחת באופן משמעותי. עבור מרבית הממירים DC-DC במתח גבוה, כאשר זרם המוצא הוא בטווח של 150mA עד 200mA, LDO יכול לספק ביצועי עלות גבוהים יותר.
כדי להמיר את מתח הסוללה למתח נמוך (לדוגמא: 3.3 וולט), כאשר ההספק מגיע ל -3 וואט, יש לבחור ממיר מיתוג יוקרתי שיכול לספק הספק יציאה של יותר מ -30 וואט. זו בדיוק הסיבה שבגללה יצרני ספקי כוח לרכב בוחרים בדרך כלל בפתרונות אספקת חשמל מיתוגיים ודוחים ארכיטקטורות מבוססות LDO.
3. זרם שקט (IQ) וזרם כיבוי (ISD)
עם העלייה המהירה במספר יחידות הבקרה האלקטרוניות (ECU) ברכבים, גדל גם הזרם הכולל הנצרך מסוללת המכונית. גם כאשר המנוע כבוי והסוללה נגמרה, כמה יחידות ECU עדיין ממשיכות לעבוד. על מנת להבטיח כי מנת המשכל הנוכחית ההפעלה הסטטית נמצאת בתחום הניתן לשליטה, רוב יצרני ה- OEM מתחילים להגביל את מנת המשכל של כל ECU. לדוגמא, דרישת האיחוד האירופי היא: 100μA / ECU. מרבית תקני הרכב של האיחוד האירופי קובעים כי הערך האופייני של ה- ECU IQ הוא פחות מ- 100μA. מכשירים שתמיד ממשיכים לעבוד, כמו מקמ"שים מסוג CAN, שעונים בזמן אמת וצריכת זרם של מיקרו-בקר הם השיקולים העיקריים עבור מנת משכל של ECU, ועיצוב אספקת החשמל צריך לקחת בחשבון את תקציב ה- IQ המינימלי.
4. בקרת עלויות: הפשרה של יצרני OEM בין עלות למפרט היא גורם חשוב המשפיע על חשבון החומרים של אספקת החשמל
עבור מוצרים בייצור המוני, העלות היא גורם חשוב שיש לקחת בחשבון בעיצוב. סוג PCB, יכולת פיזור חום, אפשרויות חבילה ואילוצי תכנון אחרים מוגבלים למעשה על ידי התקציב של פרויקט מסוים. לדוגמא, באמצעות לוח FR4 בעל 4 שכבות ולוח CM3 בעל שכבה אחת, יכולת פיזור החום של ה- PCB תהיה שונה מאוד.
תקציב הפרויקט יוביל גם למגבלה נוספת. משתמשים יכולים לקבל עלויות ECU בעלות גבוהה יותר, אך לא יבזבזו זמן וכסף על שינוי עיצובי אספקת חשמל מסורתיים. עבור כמה פלטפורמות פיתוח חדשות בעלות גבוהה, מעצבים פשוט מבצעים כמה שינויים פשוטים בתכנון אספקת החשמל המסורתי הלא אופטימיזציה.
5. מיקום / פריסה: פריסת PCB ורכיבים בעיצוב ספק הכוח יגבילו את הביצועים הכוללים של ספק הכוח
תכנון מבני, פריסת לוח מעגלים, רגישות לרעש, בעיות חיבורי לוח רב-שכבתיות ומגבלות פריסה אחרות יגבילו את העיצוב של ספקי כוח משולבים עם שבב גבוה. השימוש בכוח נקודת העומס להפקת כל הכוח הדרוש יביא גם לעלויות גבוהות, ואין זה אידיאלי לשלב רכיבים רבים על שבב יחיד. מעצבי אספקת החשמל צריכים לאזן בין ביצועי המערכת הכוללים, אילוצים מכניים ועלות בהתאם לדרישות הפרויקט הספציפיות.
6. קרינה אלקטרומגנטית
השדה החשמלי המשתנה בזמן ייצר קרינה אלקטרומגנטית. עוצמת הקרינה תלויה בתדר ובמשרעת השדה. ההפרעה האלקטרומגנטית הנוצרת על ידי מעגל עובד אחד תשפיע ישירות על מעגל אחר. לדוגמא, הפרעה של ערוצי רדיו עלולה לגרום לתפקוד תקין של כרית האוויר. על מנת להימנע מהשפעות שליליות אלה, יצרניות יצרני OEM קבעו מגבלות קרינה אלקטרומגנטיות מרביות ליחידות ECU.
על מנת לשמור על קרינה אלקטרומגנטית (EMI) בטווח הנשלט, יש חשיבות רבה לסוג, הטופולוגיה, בחירת הרכיבים ההיקפיים, פריסת הלוח והמגן של ממיר DC-DC. לאחר שנים של צבירה, מעצבי IC כוח פיתחו טכניקות שונות להגבלת EMI. סנכרון שעון חיצוני, תדר הפעלה גבוה יותר מתדר אפנון AM, MOSFET מובנה, טכנולוגיית מיתוג רך, טכנולוגיית ספקטרום מורחב וכו '- כולם פתרונות דיכוי EMI שהוצגו בשנים האחרונות.