Avtomobilsko napajanje v sili je večnamenski prenosni mobilni napajalnik, razvit za ljubitelje avtomobilov in poslovneže, ki vozijo in potujejo. Njegova značilna funkcija je zagon avtomobila, ko izgubi elektriko ali ga zaradi drugih razlogov ne more zagnati. Hkrati je zračna črpalka kombinirana z napajanjem v sili, zunanjo razsvetljavo in drugimi funkcijami, kar je eden bistvenih izdelkov za potovanja na prostem.
Avtomobilski zagon v sili: Car Jump Starter
Življenjske aplikacije: avtomobili, mobilni telefoni, prenosniki
Značilnosti izdelka: standardna LED zelo svetla bela svetloba
Prednosti: visoko hitrostno praznjenje, recikliranje, prenosno
Tip baterije: svinčeno-akumulatorska baterija, navijalna baterija, litij-ionska baterija
Kratek uvod avtomobilskega napajalnika:
Koncept zasnove avtomobilskega napajalnika v sili je enostaven za uporabo, priročen za uporabo in se lahko odzove na različne izredne razmere. Trenutno sta na trgu dve glavni vrsti napajalnikov za zasilni zagon avtomobilov, eden je svinčeno-kislinski akumulator, drugi pa litijev polimer.
Tip svinčeve akumulatorske baterije za avtomobilsko napajanje v sili je bolj tradicionalen. Uporablja svinčene akumulatorje, ki jih ni treba vzdrževati in so razmeroma veliki po masi in prostornini, ustrezna zmogljivost akumulatorja in zagonski tok pa bosta tudi razmeroma velika. Takšni izdelki so običajno opremljeni z zračno črpalko in imajo tudi funkcije, kot so prekomerni tok, preobremenitev, prekomerno polnjenje in zaščita pred indikacijo povratne povezave, ki lahko polni različne elektronske izdelke, nekateri izdelki pa imajo tudi funkcije, kot so pretvorniki.
Litij-polimerni napajalniki za avtomobile v sili so sorazmerno trendovski. To je izdelek, ki se je pojavil pred kratkim, je lahek in kompakten ter ga je mogoče krmiliti z eno roko. Tovrstni izdelki na splošno niso opremljeni z zračno črpalko, imajo funkcijo izklopa zaradi prekomernega polnjenja in sorazmerno močno funkcijo osvetlitve, ki lahko napaja različne elektronske izdelke. Osvetlitev tovrstnih izdelkov ima na splošno funkcijo utripanja ali daljinske LED lučke za reševanje SOS, kar je bolj praktično.
Življenjska aplikacija:
1. Avtomobili: Obstaja veliko vrst tokov za zagon avtomobilov s svinčeno kislino, približni razpon je od 350 do 1000 amperov, največji tok avtomobilov za zagon litijevega polimera pa mora biti od 300 do 400 amperov. Da bi zagotovil udobje, je napajanje avtomobila v sili kompaktno, prenosno in vzdržljivo. Je dober pomočnik za zagon avtomobila v sili. Lahko zagotovi pomožno zagonsko moč za večino vozil in majhno število ladij. se uporablja kot prenosni 12V DC napajalnik za pripravo na avto.Uporablja se v izrednih razmerah.
2. Prenosnik: Večnamenski napajalnik za vžig v sili ima izhodno napetost 19 V, ki lahko zagotovi stabilno napajalno napetost prenosnika, da lahko nekateri poslovneži ugasnejo. Funkcija delovanja baterije prenosnika zmanjša situacijo, ki vpliva na Na splošno bi morale polimerne baterije 12000 mAh zagotavljati 240 minut delovanja baterije prenosnika.
3. Mobilni telefon: Napajalnik za zagon avtomobila je opremljen tudi z izhodno močjo 5 V, ki podpira življenjsko dobo baterije in napajanje za več zabavnih naprav, kot so mobilni telefoni, PAD, MP3 itd.
4. Napihovanje: opremljeno z zračno črpalko in tremi vrstami zračnih šob, ki lahko napihnejo avtomobilske gume, napihovalne ventile in različne krogle.
Vrste in značilnosti:
Trenutno se v svetu v glavnem uporabljajo naslednje vrste virov napajanja v sili, ne glede na to, katere vrste pa imajo večje zahteve glede stopnje praznjenja. Na primer, tok svinčevih baterij v električnih kolesih in litijevih baterij v polnilcih za mobilne telefone še zdaleč ni dovolj za zagon avtomobila.
1. Svinčena kislina:
a. Tradicionalne ploščate svinčeve baterije: Prednosti so nizka cena, obsežna vzdržljivost, varnost pri visokih temperaturah; slabosti so obsežne, pogosto polnjenje in vzdrževanje, razredčeno žveplovo kislino je enostavno puščati ali izsušiti in je ni mogoče uporabljati pod 0 ° C .
b. Zvita baterija: Prednosti so poceni cena, majhna in prenosna, varna pri visokih temperaturah, lahko se uporablja nizka temperatura pod -10,, preprosto vzdrževanje, dolga življenjska doba; pomanjkljivost je, da sta prostornina in teža litijevih baterij razmeroma velika, in funkcije so manj kot litijeve baterije.
2. Litijev ion:
a. Polimerna litijeva kobaltova oksidna baterija: Prednosti so majhna, lepa, večnamenska, prenosna in dolga pripravljenost; pomanjkljivosti so, da bo eksplodirala pri visoki temperaturi, je ni mogoče uporabljati pri nizki temperaturi, zaščitni krog je zapleten, ni mogoče preobremeniti, zmogljivost je majhna, visokokakovostni izdelki pa dragi.
b. Litijeva železofosfatna baterija: Prednosti so majhna in prenosna, lepa, dolg čas pripravljenosti, dolga življenjska doba, višja temperaturna odpornost kot polimerne baterije in se lahko uporablja pri nizkih temperaturah pod -10 ° C; pomanjkljivost je, da visoke temperature nad 70 ° C ni varno in zaščitni tokokrog je zapleten, zmogljivost je manjša kot pri navitih baterijah, cena pa dražja od polimernih baterij.
3. Kondenzatorji:
Super kondenzatorji: prednosti so majhni in prenosni, velik izpustni tok, hitro polnjenje in dolga življenjska doba; pomanjkljivosti niso varne pri visoki temperaturi nad 70 ℃, zapleteno zaščitno vezje, minimalna zmogljivost in izjemno drago.
Lastnosti izdelka:
1. Avtomobilsko napajanje v sili lahko vžge vse avtomobile z izhodno baterijo 12 V, vendar bo ustrezna paleta avtomobilov z različnimi premiki drugačna in lahko nudi storitve, kot je reševanje na terenu;
2. Standardna super svetla bela luč, utripajoča opozorilna lučka in signalna lučka SOS, dobra pomoč pri potovanju;
3. Napajalnik za nujni zagon avtomobila ne podpira le zasilnega zagona avtomobila, temveč podpira tudi različne izhode, vključno z 5V izhodom (podpira vse vrste mobilnih izdelkov, kot so mobilni telefoni), 12V izhodom (podpira usmerjevalnike in druge izdelke), 19V izhod (podpira večino prenosnih izdelkov)), povečuje širok spekter aplikacij v življenju;
4. Avtomobilski napajalnik v sili ima vgrajeno svinčeno-kislinsko baterijo, ki je ni treba vzdrževati, na voljo pa je tudi visoko zmogljiva polimerna litij-ionska baterija s široko paleto možnosti;
5. Napajalnik za nujni zagon vozila iz litij-ionskega polimera ima dolgo življenjsko dobo, cikli polnjenja in praznjenja lahko dosežejo več kot 500-krat, avto pa lahko zažene 20-krat, ko je popolnoma napolnjen (baterija je prikazana v palice) (avtor uporablja to, ne vseh blagovnih znamk);
6. Napajanje svinčevega akumulatorja v sili je opremljeno z zračno črpalko s tlakom 120 PSI (na sliki model), ki lahko olajša napihovanje.
7. Posebna opomba: Pred vžigom avtomobila mora biti nivo napolnjenosti litij-ionskega polimernega napajalnika v sili večji od 3 barov, da ne bi zagorel avtomobilskega gostitelja napajanja v sili. Ne pozabite ga napolniti.
Navodila:
1. Ročno zavoro povlecite navzgor, sklopko postavite v nevtralni položaj, preverite stikalo zaganjača, naj bo v položaju IZKLOP.
2. Zaganjalnik v sili postavite na stabilno podlago ali premično ploščad, stran od motorja in jermenov.
3. Priključite rdečo pozitivno sponko (+) "zasilnega zaganjalnika" na pozitivno elektrodo akumulatorja, ki nima dovolj moči. In se prepričajte, da je povezava trdna.
4. Priključite črno sponko za dodatno opremo (-) "zasilnega zaganjalnika" na ozemljitveni drog avtomobila in se prepričajte, da je povezava trdna.
5. Preverite pravilnost in trdnost povezave.
6. Zaženite avto (ne več kot 5 sekund). Če speljevanje ni uspešno, počakajte več kot 5 sekund.
7. Po uspehu odstranite negativno objemko z ozemljitvenega droga.
8. Odstranite rdečo pozitivno sponko "zasilnega zaganjalnika" (splošno znanega kot "Cross River Dragon") s pozitivnega priključka akumulatorja.
9. Po uporabi napolnite baterijo.
Začetek polnjenja z električno energijo:
Za polnjenje uporabite priloženi posebni električni aparat. Pred prvo uporabo napolnite napravo 12 ur. Litij-ionsko polimerno baterijo lahko običajno napolnite v 4 urah. Še dolgo ni, da dlje je, tem bolje. Za vzdrževanje svinčevih akumulatorjev, ki ne zahtevajo vzdrževanja, so potrebni različni časi polnjenja, odvisno od zmogljivosti izdelka, vendar je čas polnjenja pogosto daljši kot čas polnjenja litij-polimernih baterij.
Koraki polnjenja litijevega polimera:
1. Vstavite priloženi ženski vtič polnilnega kabla v priključek za polnjenje "zasilni zaganjalnik" in se prepričajte, da je varno.
2. Drugi konec polnilnega kabla priključite v omrežno vtičnico in se prepričajte, da je varno pritrjen. (220 V)
3. Takrat zasveti indikator polnjenja, ki označuje, da je polnjenje v teku.
4. Po končanem polnjenju lučka ugasne in pusti eno uro, da ugotovi, ali napetost akumulatorja doseže zahtevo, kar pomeni, da je popolnoma napolnjena.
5. Čas polnjenja ne sme biti daljši od 24 ur.
Koraki polnjenja svinčeve baterije brez vzdrževanja:
1. Vstavite priloženi ženski vtič polnilnega kabla v priključek za polnjenje "zasilni zaganjalnik" in se prepričajte, da je varno.
2. Drugi konec polnilnega kabla priključite v omrežno vtičnico in se prepričajte, da je varno pritrjen. (220 V)
3. Takrat zasveti indikator polnjenja, ki označuje, da je polnjenje v teku.
4. Ko lučka zasveti zeleno, pomeni, da je polnjenje končano.
5. Pri prvi uporabi je priporočljivo polnjenje dlje časa.
recikliraj:
Da bi dosegli največjo življenjsko dobo avtomobilskega napajalnika, je priporočljivo, da je naprava ves čas popolnoma napolnjena. Če napajalnik ni popolnoma napolnjen, se življenjska doba naprave skrajša. Če ne med uporabo, se prepričajte, da se polni in prazni vsake 3 mesece.
Osnovno načelo:
Arhitektura moči večine avtomobilov mora pri načrtovanju upoštevati najosnovnejša načela, vendar jih vsak oblikovalec temeljito ne razume. Sledi šest osnovnih načel, ki jih je treba upoštevati pri snovanju avtomobilske arhitekture moči.
1. VIN območje vhodne napetosti: prehodno območje napetosti akumulatorja 12V določa območje vhodne napetosti IC pretvorbe moči
Tipično območje napetosti avtomobilskega akumulatorja je od 9 do 16 V. Ko je motor ugasnjen, je nazivna napetost akumulatorja 12 V; ko motor deluje, je napetost akumulatorja približno 14,4 V. Vendar lahko v različnih pogojih prehodna napetost doseže tudi ± 100V. Industrijski standard ISO7637-1 določa območje nihanja napetosti avtomobilskih baterij. Valovne oblike, prikazane na sliki 1 in sliki 2, so del valov, podanih s standardom ISO7637. Slika prikazuje kritične pogoje, ki jih morajo izpolnjevati visokonapetostni avtomobilski pretvorniki moči. Poleg ISO7637-1 je za plinske motorje določenih nekaj delovnih območij in okolij delovanja baterij. Večino novih specifikacij predlagajo različni proizvajalci OEM in niso nujno v skladu z industrijskimi standardi. Vendar vsak nov standard zahteva, da ima sistem prenapetostno in podnapetostno zaščito.
2. Premisleki o odvajanju toplote: odvajanje toplote mora biti zasnovano v skladu z najnižjo učinkovitostjo pretvornika DC-DC
Če je temperatura okolice visoka (> 30 ° C) in je v ohišju vir toplote (> 1W), se naprava hitro segreje (> 85 ° C) za primere s slabo cirkulacijo zraka ali celo brez kroženja zraka. . Na primer, večino ojačevalnikov zvoka je treba namestiti na hladilnike in zagotoviti dobre pogoje kroženja zraka za odvajanje toplote. Poleg tega material PCB in določeno območje, prevlečeno z bakrom, pomagata izboljšati učinkovitost prenosa toplote, da se dosežejo najboljši pogoji za odvajanje toplote. Če se hladilnik ne uporablja, je zmogljivost odvajanja toplote izpostavljene blazinice na embalaži omejena na 2 W do 3 W (85 ° C). S povečanjem temperature okolja se bo zmogljivost odvajanja toplote znatno zmanjšala.
Ko se napetost akumulatorja pretvori v nizkonapetostni (na primer: 3,3 V) izhod, linearni regulator porabi 75% vhodne moči, izkoristek pa je izredno nizek. Da bi zagotovili 1W izhodne moči, se 3W moči porabi kot toplota. Omejena s temperaturo okolice in toplotnim uporom ohišja / križišča, se bo največja izhodna moč 1 W znatno zmanjšala. Za večino visokonapetostnih DC-DC pretvornikov, ko je izhodni tok v območju od 150mA do 200mA, lahko LDO zagotovi višjo stroškovno zmogljivost.
Za pretvorbo napetosti akumulatorja v nizko napetost (na primer: 3,3 V), ko moč doseže 3 W, je treba izbrati vrhunski preklopni pretvornik, ki lahko zagotavlja izhodno moč več kot 30 W. Prav to je razlog, zakaj proizvajalci avtomobilskih napajalnikov običajno izberejo rešitve s preklopnim napajanjem in zavračajo tradicionalne arhitekture, ki temeljijo na LDO.
3. Mirovalni tok (IQ) in izklopni tok (ISD)
S hitrim povečevanjem števila elektronskih krmilnih enot (ECU) v avtomobilih narašča tudi skupni tok, porabljen iz akumulatorja avtomobila. Tudi ko je motor ugasnjen in se baterija izprazni, nekatere enote ECU še vedno delujejo. Da bi zagotovili, da je statični obratovalni tok IQ znotraj nadzorovanega območja, večina proizvajalcev OEM začne omejevati IQ vsakega ECU-ja. Na primer, zahteva EU je: 100μA / ECU. Večina avtomobilskih standardov EU določa, da je tipična vrednost ECU IQ manjša od 100 μA. Naprave, ki vedno delujejo, kot so oddajniki CAN, ure v realnem času in poraba toka mikrokrmilnika, so glavni dejavniki za ECU IQ, pri načrtovanju napajanja pa je treba upoštevati minimalni proračun IQ.
4. Nadzor stroškov: Kompromis proizvajalcev OEM med stroški in specifikacijami je pomemben dejavnik, ki vpliva na osnutek oskrbe z električno energijo
Za serijsko proizvedene izdelke so stroški pomemben dejavnik, ki ga je treba upoštevati pri zasnovi. Tip PCB-ja, zmožnost odvajanja toplote, možnosti paketov in druge oblikovne omejitve so dejansko omejene s proračunom določenega projekta. Na primer, pri uporabi 4-slojne plošče FR4 in enoslojne plošče CM3 bo zmogljivost odvajanja toplote PCB zelo različna.
Proračun projekta bo privedel tudi do druge omejitve: uporabniki lahko sprejmejo dražje ECU-je, vendar ne bodo porabili časa in denarja za preoblikovanje tradicionalnih oblik oskrbe z električno energijo. Za nekatere drage nove razvojne platforme oblikovalci preprosto naredijo nekaj preprostih sprememb neoptimiziranega tradicionalnega napajanja.
5. Položaj / postavitev: Postavitev tiskanega vezja in komponent pri načrtovanju napajalnika bo omejila splošno zmogljivost napajanja
Strukturna zasnova, postavitev vezja, občutljivost na hrup, težave z medsebojno povezavo večplastne plošče in druge omejitve postavitve bodo omejile zasnovo integriranih napajalnikov z visokim čipom. Uporaba moči točke obremenitve za generiranje vse potrebne moči bo povzročila tudi visoke stroške in ni idealno, če bi na en čip vključili veliko komponent. Oblikovalci oskrbe z električno energijo morajo uravnotežiti splošno zmogljivost sistema, mehanske omejitve in stroške glede na posebne zahteve projekta.
6. Elektromagnetno sevanje
Časovno spremenljivo električno polje bo povzročilo elektromagnetno sevanje. Intenzivnost sevanja je odvisna od frekvence in amplitude polja. Elektromagnetne motnje, ki jih povzroči en delovni krog, bodo neposredno vplivale na drugo vezje. Na primer zaradi motenj radijskih kanalov lahko zračna blazina ne deluje pravilno. Da bi se izognili tem negativnim učinkom, so proizvajalci OEM vzpostavili najvišje meje elektromagnetnega sevanja za enote ECU.
Da bi elektromagnetno sevanje (EMI) ostalo znotraj nadzorovanega območja, so zelo pomembni vrsta, topologija, izbira zunanjih komponent, postavitev vezja in zaščita pretvornika DC-DC. Po letih kopičenja so oblikovalci moči IC razvili različne tehnike za omejevanje EMI. Zunanja sinhronizacija ure, delovna frekvenca, višja od frekvenčnega pasu modulacije AM, vgrajeni MOSFET, tehnologija mehkega preklapljanja, tehnologija razširjenega spektra itd., So vse rešitve za preprečevanje EMI, uvedene v zadnjih letih.