La fuente de alimentación de arranque de emergencia para automóvil es una fuente de alimentación móvil portátil multifuncional desarrollada para amantes de los automóviles y gente de negocios que conducen y viajan. Su función característica es la de arrancar el coche cuando se queda sin electricidad o no puede arrancar el coche por otros motivos. Al mismo tiempo, la bomba de aire se combina con una fuente de alimentación de emergencia, iluminación exterior y otras funciones, que es uno de los productos esenciales para viajes al aire libre.
Potencia de arranque de emergencia del coche: Car Jump Starter
Aplicaciones de la vida: automóviles, teléfonos móviles, computadoras portátiles
Características del producto: luz blanca súper brillante LED estándar
Ventajas: descarga de alta velocidad, reciclaje, portátil
Tipo de batería: batería de plomo-ácido, batería de bobinado, batería de iones de litio
Breve introducción de la fuente de alimentación de arranque de emergencia del automóvil:
El concepto de diseño de la fuente de alimentación de arranque de emergencia para automóviles es fácil de operar, conveniente de transportar y capaz de responder a diversas situaciones de emergencia. En la actualidad, existen dos tipos principales de fuentes de alimentación de arranque de emergencia para automóviles en el mercado, uno es del tipo de batería de plomo-ácido y el otro es del tipo de polímero de litio.
El tipo de batería de plomo-ácido de la fuente de alimentación de arranque de emergencia de automóvil es más tradicional. Utiliza baterías de plomo-ácido sin mantenimiento, que son relativamente grandes en masa y volumen, y la capacidad de la batería y la corriente de arranque correspondientes también serán relativamente grandes. Dichos productos generalmente están equipados con una bomba de aire y también tienen funciones como protección contra sobrecorriente, sobrecarga, sobrecarga e indicación de conexión inversa, que puede cargar varios productos electrónicos, y algunos productos también tienen funciones como inversores.
Las fuentes de alimentación de polímero de litio para arranque de emergencia para automóviles están relativamente de moda. Es un producto que ha aparecido recientemente. Es liviano y de tamaño compacto y se puede controlar con una mano. Este tipo de producto generalmente no está equipado con una bomba de aire, tiene una función de apagado por sobrecarga y tiene una función de iluminación relativamente poderosa, que puede suministrar energía para varios productos electrónicos. La iluminación de este tipo de productos generalmente tiene la función de intermitente o luz de señal de rescate LED remota SOS, que es más práctica.
Aplicación de vida:
1. Automóviles: hay muchos tipos de corrientes de automóviles de arranque de baterías de plomo-ácido, el rango aproximado es de 350-1000 amperios y la corriente máxima de los automóviles de arranque de polímero de litio debe ser de 300-400 amperios. Para brindar comodidad, la fuente de alimentación de arranque de emergencia del automóvil es compacta, portátil y duradera. Es una buena ayuda para el arranque de emergencia del automóvil. Puede proporcionar energía de arranque auxiliar para la mayoría de los vehículos y un pequeño número de barcos. También puede Se puede utilizar como fuente de alimentación portátil de 12 V CC para prepararse para el automóvil. Se utiliza en situaciones de emergencia.
2. Computadora portátil: la fuente de alimentación de arranque de emergencia para automóvil multifuncional tiene una salida de voltaje de 19 V, que puede proporcionar un voltaje de fuente de alimentación estable para la computadora portátil para garantizar que algunos empresarios salgan. La función de duración de la batería de la computadora portátil reduce la situación que afecta al En términos generales, las baterías de polímero de 12000 mAh deberían poder proporcionar 240 minutos de duración de la batería para el portátil.
3. Teléfono móvil: la fuente de alimentación del arrancador del automóvil también está equipada con una salida de alimentación de 5 V, que admite la duración de la batería y la fuente de alimentación para múltiples dispositivos de entretenimiento como teléfonos móviles, PAD, MP3, etc.
4. Inflado: equipado con una bomba de aire y tres tipos de boquillas de aire, que pueden inflar neumáticos de automóviles, válvulas de inflado y varias bolas.
Tipos y características:
En la actualidad, los siguientes tipos de fuentes de energía de arranque de emergencia se utilizan principalmente en el mundo, pero no importa qué tipo, tienen requisitos más altos para la tasa de descarga. Por ejemplo, la corriente de las baterías de plomo-ácido en las bicicletas eléctricas y las baterías de litio en los cargadores de teléfonos móviles está lejos de ser suficiente para arrancar un automóvil.
1. Plomo ácido:
a. Baterías planas de plomo-ácido tradicionales: las ventajas son el precio bajo, la durabilidad extensa, la seguridad a altas temperaturas; las desventajas son el volumen, la carga y el mantenimiento frecuentes, el ácido sulfúrico diluido es fácil de filtrar o secar y no puede usarse por debajo de 0 ° C .
b. Batería en espiral: las ventajas son precio barato, pequeño y portátil, seguridad a alta temperatura, baja temperatura por debajo de -10 ℃ se puede usar, mantenimiento simple, larga vida; la desventaja es que el volumen y el peso de las baterías de litio son relativamente grandes, y las funciones son menores que las baterías de litio.
2. Iones de litio:
a. Batería de polímero de litio y óxido de cobalto: las ventajas son pequeñas, hermosas, multifuncionales, portátiles y de largo tiempo de espera; las desventajas son que explotará a alta temperatura, no se puede usar a baja temperatura, el circuito de protección es complicado, no se puede sobrecargar, la capacidad es pequeña y los productos de alta calidad son caros.
b. Batería de fosfato de hierro y litio: las ventajas son pequeñas y portátiles, hermosas, de larga duración en espera, larga vida útil, mayor resistencia a la temperatura que las baterías de polímero y se pueden usar a bajas temperaturas por debajo de -10 ° C; la desventaja es que las altas temperaturas por encima 70 ° C son inseguros y el circuito de protección es complicado, la capacidad es menor que la de las baterías enrolladas y el precio es más caro que las baterías de polímero.
3. Condensadores:
Supercondensadores: las ventajas son pequeños y portátiles, gran corriente de descarga, carga rápida y larga vida; las desventajas son inseguras a altas temperaturas por encima de 70 ℃, circuito de protección complicado, capacidad mínima y extremadamente costosos.
Características del producto:
1. La fuente de alimentación de arranque de emergencia del automóvil puede encender todos los automóviles con una salida de batería de 12 V, pero la gama de productos aplicable de automóviles con diferentes desplazamientos será diferente y puede proporcionar servicios como rescate de emergencia en el campo;
2. Luz blanca súper brillante LED estándar, luz de advertencia parpadeante y luz de señal SOS, una buena ayuda para viajar;
3. La fuente de alimentación de arranque de emergencia del automóvil no solo admite el arranque de emergencia del automóvil, sino que también admite una variedad de salidas, incluida la salida de 5 V (compatible con todo tipo de productos móviles, como teléfonos móviles), salida de 12 V (compatible con enrutadores y otros productos), 19 V salida (compatible con la mayoría de productos portátiles)), aumentando la amplia gama de aplicaciones en la vida;
4. La fuente de alimentación de arranque de emergencia del automóvil tiene una batería de plomo-ácido incorporada que no necesita mantenimiento, y también hay una batería de polímero de iones de litio de alto rendimiento, con una amplia gama de opciones;
5. La fuente de alimentación de arranque de emergencia del vehículo de polímero de iones de litio tiene una larga vida útil, los ciclos de carga y descarga pueden alcanzar más de 500 veces, y puede arrancar el automóvil 20 veces cuando está completamente cargado (la batería se muestra en 5 barras) (el autor usa esto, no todas las marcas);
6. La fuente de alimentación de arranque de emergencia de la batería de plomo-ácido está equipada con una bomba de aire con una presión de 120 PSI (modelo en la imagen), que puede facilitar el inflado.
7. Nota especial: El nivel de la batería de la fuente de alimentación de arranque de emergencia de polímero de iones de litio debe estar por encima de 3 bares antes de que se pueda encender el automóvil, para no quemar el servidor de alimentación de arranque de emergencia del automóvil. Solo recuerda cargarlo.
Instrucciones:
1. Jale el freno manual, coloque el embrague en neutral, verifique el interruptor de arranque, debe estar en la posición APAGADO.
2. Coloque el motor de arranque de emergencia en un suelo estable o en una plataforma inmóvil, lejos del motor y las correas.
3. Conecte el clip positivo rojo (+) del "arrancador de emergencia" al electrodo positivo de la batería que carece de energía. Y asegúrese de que la conexión sea firme.
4. Conecte el clip accesorio negro (-) del "arrancador de emergencia" al poste de conexión a tierra del automóvil y asegúrese de que la conexión sea firme.
5. Verifique la corrección y firmeza de la conexión.
6. Arranque el automóvil (no más de 5 segundos). Si el arranque no es exitoso, espere más de 5 segundos.
7. Después de tener éxito, retire la abrazadera negativa del poste de conexión a tierra.
8. Quite el clip positivo rojo del "arrancador de emergencia" (comúnmente conocido como "Cross River Dragon") del terminal positivo de la batería.
9. Cargue la batería después de su uso.
Iniciar la carga de energía:
Utilice el aparato eléctrico especial suministrado para cargar. Antes de usarlo por primera vez, cargue el dispositivo durante 12 horas. La batería de polímero de iones de litio generalmente se puede cargar completamente en 4 horas. No es tan largo como se dice que cuanto más largo sea, mejor. Las baterías de plomo-ácido libres de mantenimiento requieren diferentes tiempos de carga dependiendo de la capacidad del producto, pero el tiempo de carga suele ser más largo que el de las baterías de polímero de litio.
Pasos de carga de polímero de litio:
1. Inserte el enchufe hembra del cable de carga suministrado en el puerto de conexión de carga del "arranque de emergencia" y confirme que esté seguro.
2. Enchufe el otro extremo del cable de carga en la toma de corriente y confirme que esté seguro. (220V)
3. En este momento, el indicador de carga se iluminará, lo que indica que la carga está en curso.
4. Una vez finalizada la carga, la luz indicadora se apaga y se deja durante 1 hora para detectar que el voltaje de la batería alcanza el requisito, lo que significa que está completamente cargada.
5. El tiempo de carga no debe superar las 24 horas.
Pasos para cargar la batería de plomo-ácido sin mantenimiento:
1. Inserte el enchufe hembra del cable de carga suministrado en el puerto de conexión de carga del "arranque de emergencia" y confirme que esté seguro.
2. Enchufe el otro extremo del cable de carga en la toma de corriente y confirme que esté seguro. (220V)
3. En este momento, el indicador de carga se iluminará, lo que indica que la carga está en curso.
4. Una vez que la luz indicadora se vuelve verde, significa que la carga está completa.
5. Para el primer uso, se recomienda cargar durante mucho tiempo.
reciclar:
Para alcanzar la máxima vida útil de la fuente de alimentación de arranque del automóvil, se recomienda mantener la máquina completamente cargada en todo momento. Si la fuente de alimentación no se mantiene completamente cargada, la vida útil de la fuente de alimentación se acortará. en uso, asegúrese de que se cargue y descargue cada 3 meses.
El principio básico:
La arquitectura de energía de la mayoría de los automóviles debe seguir los principios más básicos al diseñar, pero no todos los diseñadores tienen un conocimiento profundo de estos principios. Los siguientes son los seis principios básicos que deben seguirse al diseñar la arquitectura de energía de un automóvil.
1. Rango de voltaje de entrada VIN: el rango transitorio del voltaje de la batería de 12 V determina el rango de voltaje de entrada del IC de conversión de energía
El rango típico de voltaje de la batería de un automóvil es de 9 V a 16 V. Cuando el motor está apagado, el voltaje nominal de la batería del automóvil es de 12 V; cuando el motor está funcionando, el voltaje de la batería es de alrededor de 14,4 V. Sin embargo, en diferentes condiciones, el voltaje transitorio también puede alcanzar ± 100V. El estándar industrial ISO7637-1 define el rango de fluctuación de voltaje de las baterías de automóviles. Las formas de onda que se muestran en la Figura 1 y la Figura 2 son parte de las formas de onda dadas por el estándar ISO 7637. La figura muestra las condiciones críticas que deben cumplir los convertidores de potencia automotrices de alto voltaje. Además de ISO7637-1, existen algunos rangos de funcionamiento de la batería y entornos definidos para motores de gas. La mayoría de las nuevas especificaciones son propuestas por diferentes fabricantes OEM y no necesariamente siguen los estándares de la industria. Sin embargo, cualquier estándar nuevo requiere que el sistema tenga protección contra sobretensión y subtensión.
2. Consideraciones sobre la disipación de calor: la disipación de calor debe diseñarse de acuerdo con la eficiencia más baja del convertidor CC-CC.
Para aplicaciones con poca circulación de aire o incluso sin circulación de aire, si la temperatura ambiente es alta (> 30 ° C) y hay una fuente de calor (> 1W) en la carcasa, el dispositivo se calentará rápidamente (> 85 ° C) . Por ejemplo, la mayoría de los amplificadores de audio deben instalarse en disipadores de calor y deben proporcionar buenas condiciones de circulación de aire para disipar el calor. Además, el material de PCB y una determinada área revestida de cobre ayudan a mejorar la eficiencia de la transferencia de calor, a fin de lograr las mejores condiciones de disipación de calor. Si no se utiliza un disipador de calor, la capacidad de disipación de calor de la almohadilla expuesta en el paquete se limita a 2 W a 3 W (85 ° C). A medida que aumenta la temperatura ambiente, la capacidad de disipación de calor disminuirá significativamente.
Cuando el voltaje de la batería se convierte en una salida de bajo voltaje (por ejemplo: 3.3V), el regulador lineal consumirá el 75% de la energía de entrada y la eficiencia es extremadamente baja. Para proporcionar 1 W de potencia de salida, se consumirán 3 W de potencia como calor. Limitado por la temperatura ambiente y la resistencia térmica de la caja / unión, la potencia de salida máxima de 1W se reducirá significativamente. Para la mayoría de los convertidores CC-CC de alto voltaje, cuando la corriente de salida está en el rango de 150 mA a 200 mA, LDO puede proporcionar un rendimiento de mayor costo.
Para convertir el voltaje de la batería en voltaje bajo (por ejemplo: 3.3V), cuando la potencia alcanza los 3W, se debe seleccionar un convertidor de conmutación de alta gama, que puede proporcionar una potencia de salida de más de 30W. Esta es exactamente la razón por la que los fabricantes de fuentes de alimentación para automóviles suelen elegir soluciones de fuentes de alimentación conmutadas y rechazan las arquitecturas tradicionales basadas en LDO.
3. Corriente de reposo (IQ) y corriente de apagado (ISD)
Con el rápido aumento en el número de unidades de control electrónico (ECU) en los automóviles, la corriente total consumida de la batería del automóvil también está aumentando. Incluso cuando el motor está apagado y la batería está agotada, algunas unidades ECU siguen funcionando. Para asegurarse de que la corriente de funcionamiento estática IQ esté dentro del rango controlable, la mayoría de los fabricantes de OEM comienzan a limitar el IQ de cada ECU. Por ejemplo, el requisito de la UE es: 100μA / ECU. La mayoría de las normas de automoción de la UE estipulan que el valor típico de ECU IQ es inferior a 100μA. Los dispositivos que siempre siguen funcionando, como los transceptores CAN, los relojes en tiempo real y el consumo de corriente del microcontrolador son las principales consideraciones para el IQ de la ECU, y el diseño de la fuente de alimentación debe considerar el presupuesto de IQ mínimo.
4. Control de costos: el compromiso de los fabricantes OEM entre el costo y las especificaciones es un factor importante que afecta la lista de materiales del suministro de energía
Para los productos producidos en masa, el costo es un factor importante a considerar en el diseño. El tipo de PCB, la capacidad de disipación de calor, las opciones de paquete y otras restricciones de diseño están realmente limitadas por el presupuesto de un proyecto en particular. Por ejemplo, utilizando una placa FR4 de 4 capas y una placa CM3 de una sola capa, la capacidad de disipación de calor de la PCB será muy diferente.
El presupuesto del proyecto también dará lugar a otra limitación: los usuarios pueden aceptar ECU de mayor coste, pero no gastarán tiempo ni dinero en transformar los diseños de fuentes de alimentación tradicionales. Para algunas plataformas de desarrollo nuevas de alto costo, los diseñadores simplemente realizan algunas modificaciones simples en el diseño de fuente de alimentación tradicional no optimizado.
5. Posición / diseño: el diseño de PCB y componentes en el diseño de la fuente de alimentación limitará el rendimiento general de la fuente de alimentación
El diseño estructural, el diseño de la placa de circuito, la sensibilidad al ruido, los problemas de interconexión de la placa de múltiples capas y otras restricciones de diseño restringirán el diseño de las fuentes de alimentación integradas de alto chip. El uso de la energía en el punto de carga para generar toda la energía necesaria también generará altos costos y no es ideal integrar muchos componentes en un solo chip. Los diseñadores de fuentes de alimentación deben equilibrar el rendimiento general del sistema, las limitaciones mecánicas y el costo de acuerdo con los requisitos específicos del proyecto.
6. Radiación electromagnética
El campo eléctrico variable en el tiempo producirá radiación electromagnética. La intensidad de la radiación depende de la frecuencia y amplitud del campo. La interferencia electromagnética generada por un circuito en funcionamiento afectará directamente a otro circuito. Por ejemplo, la interferencia de los canales de radio puede provocar un mal funcionamiento del airbag. Para evitar estos efectos negativos, los fabricantes OEM han establecido límites máximos de radiación electromagnética para las unidades ECU.
Para mantener la radiación electromagnética (EMI) dentro del rango controlado, el tipo, la topología, la selección de componentes periféricos, el diseño de la placa de circuito y el blindaje del convertidor CC-CC son todos muy importantes. Después de años de acumulación, los diseñadores de circuitos integrados de energía han desarrollado varias técnicas para limitar la EMI. La sincronización de reloj externo, la frecuencia de funcionamiento superior a la banda de frecuencia de modulación AM, el MOSFET integrado, la tecnología de conmutación suave, la tecnología de espectro ensanchado, etc.son todas las soluciones de supresión de EMI introducidas en los últimos años.