Automobilsko napajanje za slučaj nužde multifunkcionalno je prijenosno mobilno napajanje razvijeno za ljubitelje automobila i poslovne ljude koji voze i putuju. Njegova karakteristična funkcija je pokretanje automobila kada izgubi struju ili iz drugih razloga ne može pokrenuti automobil. Istovremeno, zračna pumpa kombinira se s napajanjem u nuždi, vanjskom rasvjetom i ostalim funkcijama, što je jedan od osnovnih proizvoda za vanjska putovanja.
Snaga pokretanja automobila u slučaju nužde: Starter za skok automobila
Životne aplikacije: automobili, mobilni telefoni, bilježnice
Karakteristike proizvoda: standardno LED izuzetno svijetlo bijelo svjetlo
Prednosti: pražnjenje velike brzine, recikliranje, prijenosno
Tip baterije: olovna kiselina, baterija za navijanje, litijum-jonska baterija
Kratko predstavljanje automobilskog napajanja za slučaj nužde:
Dizajn koncepta napajanja automobilom za hitno pokretanje lako je upravljati, prikladan je za nošenje i sposoban je odgovoriti na različite vanredne situacije. Trenutno su na tržištu dvije glavne vrste napajanja za nužno pokretanje automobila, jedna je olovno-kiselinska baterija, a druga litij-polimerna.
Tip olovnih baterija za automobilsko napajanje u slučaju nužde tradicionalniji je. Koristi olovne baterije bez potrebe za održavanjem, koje su relativno velike mase i zapremine, a odgovarajući kapacitet akumulatora i startna struja takođe će biti relativno veliki. Takvi su proizvodi obično opremljeni zračnom pumpom, a imaju i funkcije kao što su prekomjerna struja, preopterećenje, prenapunjenost i zaštita od indikacije obrnutog povezivanja, koja može puniti razne elektroničke proizvode, a neki proizvodi imaju i funkcije poput pretvarača.
Litijumsko-polimerna napajanja za hitne potrebe za automobile relativno su moderna, proizvod je koji se nedavno pojavio, lagane je težine i kompaktnih dimenzija te se njime može upravljati jednom rukom. Ova vrsta proizvoda uglavnom nije opremljena zračnom pumpom, ima funkciju isključivanja prekomjernog punjenja i relativno moćnu funkciju osvjetljenja koja može napajati razne elektroničke proizvode. Osvjetljenje ove vrste proizvoda uglavnom ima funkciju treptanja ili SOS daljinskog LED signalnog svjetla za spašavanje, što je praktičnije.
Životna primjena:
1. Automobili: Postoji mnogo vrsta struja automobila za pokretanje olovnih baterija, približni domet je 350-1000 ampera, a maksimalna struja automobila za pokretanje litijum-polimera treba biti 300-400 ampera. Kako bi se osigurala praktičnost, napajanje automobila za nužno pokretanje je kompaktno, prijenosno i izdržljivo. Dobar je pomoćnik za hitno pokretanje automobila. Može pružiti pomoćnu startnu snagu za većinu vozila i mali broj brodova. Može i može se koristiti kao prijenosno napajanje istosmjernom strujom od 12 V za pripremu za automobil. Koristi se u vanrednim situacijama.
2. Bilježnica: Višenamjensko napajanje za slučaj nužde u automobilu ima izlazni napon od 19 V, koji može osigurati stabilan napon napajanja prijenosnika kako bi se osiguralo da neki poslovni ljudi izlaze. Funkcija trajanja baterije prijenosnika smanjuje situaciju koja utječe na Općenito govoreći, polimerne baterije od 12000 mAh trebale bi osigurati 240 minuta trajanja baterije za prijenosno računalo.
3. Mobilni telefon: Napajanje za starter automobila takođe je opremljeno izlaznom snagom od 5 V, koja podržava trajanje baterije i napajanje za više uređaja za zabavu kao što su mobilni telefoni, PAD, MP3 itd.
4. Napuhavanje: opremljeno zračnom pumpom i tri vrste zračnih mlaznica, koje mogu napuhati automobilske gume, ventile za napuhavanje i razne kuglice.
Vrste i karakteristike:
Trenutno se u svijetu uglavnom koriste sljedeći tipovi izvora napajanja za slučaj nužde, ali bez obzira na tip, oni imaju veće zahtjeve za stopom pražnjenja. Na primjer, struja olovnih baterija u električnim biciklima i litijumskih baterija u punjačima za mobilne telefone još uvijek nije dovoljna za pokretanje automobila.
1. Olovna kiselina:
a. Tradicionalne ravne olovne kiselinske baterije: Prednosti su niska cijena, velika izdržljivost, sigurnost pri visokim temperaturama; nedostaci su glomazni, često punjenje i održavanje, razrijeđenu sumpornu kiselinu je lako propustiti ili isušiti i ne mogu se koristiti ispod 0 ° C .
b. Namotana baterija: Prednosti su jeftina cijena, mala i prijenosna, sigurnost pri visokoj temperaturi, može se koristiti niska temperatura ispod -10,, jednostavno održavanje, dug vijek trajanja; nedostatak je što su zapremina i težina litijumskih baterija relativno velike, a funkcije su manje od litijumskih baterija.
2. Litijum-joni:
a. Polimerna litijum-kobalt-oksidna baterija: Prednosti su mala, lijepa, višenamjenska, prijenosna i dugotrajno vrijeme čekanja; nedostaci su što će eksplodirati na visokoj temperaturi, ne može se koristiti na niskoj temperaturi, zaštitni krug je kompliciran, ne može se preopteretiti, kapacitet je mali, a visokokvalitetni proizvodi su skupi.
b. Litijum-gvožđe-fosfatna baterija: Prednosti su mala i prenosiva, lijepa, dugo vrijeme čekanja, dug životni vijek, otpornost na veće temperature od polimernih baterija, a može se koristiti i na niskim temperaturama ispod -10 ° C; nedostatak je što visoke temperature iznad 70 ° C nije sigurno, a zaštitni krug je složen. Kapacitet je manji od namotanih baterija, a cijena je skuplja od polimernih baterija.
3. Kondenzatori:
Super kondenzatori: prednosti su mali i prijenosni, velika struja pražnjenja, brzo punjenje i dug životni vijek; nedostaci su nesigurni pri visokoj temperaturi iznad 70 ℃, složeni zaštitni krug, minimalni kapacitet i izuzetno skupi.
Karakteristike proizvoda:
1. Snaga napajanja automobila u slučaju nužde može zapaliti sve automobile s izlaznom baterijom od 12 V, ali primjenjivi asortiman automobila s različitim pomakom bit će drugačiji i može pružiti usluge kao što je spašavanje na terenu;
2. Standardno LED izuzetno svijetlo bijelo svjetlo, treperavo upozoravajuće svjetlo i SOS signalno svjetlo, dobar pomagač za putovanja;
3. Napajanje automobilom za hitni start ne podržava samo hitno pokretanje automobila, već podržava i različite izlaze, uključujući izlaz od 5 V (podržava sve vrste mobilnih proizvoda kao što su mobilni telefoni), izlaz od 12 V (podrška za usmjerivače i ostale proizvode), 19 V izlaz (podržava većinu proizvoda za prenosnike)), povećavajući širok spektar životnih aplikacija;
4. Automobilsko napajanje za slučaj nužde ima ugrađenu olovnu bateriju bez održavanja, a tu je i polimerna litijum-jonska baterija visokih performansi, sa širokim spektrom opcija;
5. Napajanje za hitno pokretanje vozila s litijum-jonskim polimerom ima dug životni vijek, ciklusi punjenja i pražnjenja mogu doseći više od 500 puta, a automobil može pokrenuti 20 puta kada je potpuno napunjen (baterija je prikazana u 5 barovi) (autor koristi ovo, ne sve marke);
6. Napajanje za nužni start olovne kiseline opremljeno je zračnom pumpom pritiska 120 PSI (na slici), koja može olakšati napuhavanje.
7. Posebna napomena: Nivo baterije litijum-jonskog polimernog napajanja za nužni start mora biti iznad 3 bara da bi se automobil mogao upaliti, kako ne bi izgorio domaćin za napajanje u slučaju nužde. Samo zapamtite da ga napunite.
Instrukcije:
1. Povucite ručnu kočnicu, postavite kvačilo u neutralni položaj, provjerite prekidač startera, trebao bi biti u položaju ISKLJUČENO.
2. Molimo postavite starter za nuždu na stabilno tlo ili nepomičnu platformu, dalje od motora i remena.
3. Spojite crvenu pozitivnu kopču (+) "hitnog startera" na pozitivnu elektrodu akumulatora kojoj nedostaje energije. I provjerite je li veza čvrsta.
4. Spojite crnu kopču za pribor (-) "startera za nuždu" na uzemljenje na automobilu i provjerite je li spoj čvrst.
5. Provjerite ispravnost i čvrstoću veze.
6. Uključite automobil (ne više od 5 sekundi). Ako start ne uspije, pričekajte više od 5 sekundi.
7. Nakon uspjeha, uklonite negativnu stezaljku sa stuba uzemljenja.
8. Uklonite crvenu pozitivnu kopču "pokretača za nuždu" (obično poznatu kao "Cross River Dragon") s pozitivnog priključka akumulatora.
9. Molimo napunite bateriju nakon upotrebe.
Pokreni punjenje:
Za punjenje koristite isporučeni specijalni električni aparat. Prije prvog korištenja, napunite uređaj 12 sati. Litij-ionska polimerna baterija obično se može potpuno napuniti za 4 sata. Nije dugo dok je rečeno da što je duže, to je bolje. Olovne baterije bez održavanja zahtijevaju različita vremena punjenja, ovisno o kapacitetu proizvoda, ali vrijeme punjenja je često duže od litij polimernih baterija.
Koraci punjenja od litijum-polimera:
1. Umetnite isporučeni ženski utikač kabla za punjenje u priključak za punjenje "startera za nuždu" i potvrdite da je siguran.
2. Drugi kraj kabla za punjenje priključite u mrežnu utičnicu i potvrdite da je siguran. (220V)
3. Trenutno će zasvijetliti indikator punjenja, što znači da je punjenje u toku.
4. Nakon završetka punjenja, indikatorska lampica se gasi i ostavlja jedan sat kako bi se utvrdilo da napon akumulatora dostiže zahtjev, što znači da je potpuno napunjen.
5. Vrijeme punjenja ne smije biti duže od 24 sata.
Koraci punjenja olovnih baterija bez održavanja:
1. Umetnite isporučeni ženski utikač kabla za punjenje u priključak za punjenje "startera za nuždu" i potvrdite da je siguran.
2. Drugi kraj kabla za punjenje priključite u mrežnu utičnicu i potvrdite da je siguran. (220V)
3. Trenutno će zasvijetliti indikator punjenja, što znači da je punjenje u toku.
4. Nakon što indikatorska lampica postane zelena, znači da je punjenje završeno.
5. Za prvu upotrebu preporučuje se punjenje dulje vrijeme.
reciklirati:
Da bi se postigao maksimalan vijek trajanja napajanja automobila, preporučuje se držanje stroja cijelo vrijeme potpuno napunjenim. Ako se napajanje ne drži potpuno napunjenim, vijek napajanja će se skratiti. Ako ne u upotrebi, osigurajte da se puni i prazni svaka 3 mjeseca.
Osnovni princip:
Arhitektura snage većine automobila prilikom dizajniranja mora slijediti najosnovnije principe, ali ne mora svaki dizajner temeljito razumjeti ove principe. Slijedi šest osnovnih principa kojih se treba pridržavati prilikom dizajniranja automobilske arhitekture snage.
1. VIN opseg ulaznog napona: privremeni opseg napona baterije od 12V određuje raspon ulaznog napona pretvorbe snage IC
Tipični raspon napona akumulatora u automobilu je od 9 V do 16 V. Kada je motor isključen, nominalni napon akumulatora u automobilu je 12 V, a kada motor radi, napon akumulatora je oko 14,4 V. Međutim, pod različitim uvjetima, privremeni napon može doseći i ± 100V. Industrijski standard ISO7637-1 definira opseg kolebanja napona automobilskih baterija. Talasni oblici prikazani na slikama 1 i 2 dio su dijelovi talasnih oblika danih standardom ISO7637. Slika prikazuje kritične uvjete koje moraju ispuniti visokonaponski automobilski pretvarači snage. Pored ISO7637-1, postoje neki opsezi rada i okruženja baterija definirani za plinske motore. Većinu novih specifikacija predlažu različiti proizvođači OEM-a i oni ne slijede nužno industrijske standarde. Međutim, svaki novi standard zahtijeva sistem od prenaponske i podnaponske zaštite.
2. Razmatranje odvođenja toplote: odvođenje toplote mora biti dizajnirano u skladu s najmanjom efikasnošću pretvarača DC-DC
Za aplikacije s lošom cirkulacijom zraka ili čak bez cirkulacije zraka, ako je temperatura okoline visoka (> 30 ° C), a u kućištu postoji izvor topline (> 1W), uređaj će se brzo zagrijati (> 85 ° C) . Na primjer, većina audio pojačala mora biti instalirana na hladnjake i moraju osigurati dobre uvjete za cirkulaciju zraka kako bi se odvodila toplota. Pored toga, PCB materijal i određeno područje presvučeno bakrom pomažu u poboljšanju efikasnosti prenosa toplote, kako bi se postigli najbolji uslovi odvođenja toplote. Ako se ne koristi hladnjak, kapacitet odvođenja toplote izložene podloge na paketu ograničen je na 2W do 3W (85 ° C). Kako se temperatura okoline povećava, kapacitet odvođenja toplote znatno će se smanjiti.
Kada se napon baterije pretvori u izlaz niskog napona (na primjer: 3,3 V), linearni regulator će potrošiti 75% ulazne snage, a efikasnost je izuzetno niska. Da bi se osigurala 1W izlazne snage, 3W snage će se trošiti kao toplota. Ograničen temperaturom okoline i toplotnim otporom kućišta / spoja, maksimalna izlazna snaga od 1 W bit će značajno smanjena. Za većinu visokonaponskih DC-DC pretvarača, kada je izlazna struja u rasponu od 150mA do 200mA, LDO može pružiti veće troškove.
Za pretvaranje napona baterije u niski napon (na primjer: 3,3 V), kada snaga dosegne 3 W, treba odabrati vrhunski komutacijski pretvarač, koji može pružiti izlaznu snagu veću od 30 W. To je upravo razlog zbog kojeg proizvođači automobilskih izvora napajanja obično biraju rješenja za komutacijsko napajanje i odbacuju tradicionalne arhitekture zasnovane na LDO.
3. Struja mirovanja (IQ) i struja isključenja (ISD)
S brzim porastom broja elektroničkih upravljačkih jedinica (ECU-a) u automobilima, povećava se i ukupna struja koja se troši iz akumulatora automobila. Čak i kada je motor isključen i baterija se ispraznila, neke ECU jedinice i dalje nastavljaju raditi. Kako bi se osiguralo da je statički IQ trenutne IQ unutar kontroliranog opsega, većina OEM proizvođača počinje ograničavati IQ svake ECU. Na primjer, zahtjev EU je: 100μA / ECU. Većina automobilskih standarda EU predviđa da je tipična vrijednost ECU IQ manja od 100μA. Uređaji koji neprestano rade, poput CAN primopredajnika, satova u stvarnom vremenu i potrošnje struje mikrokontrolera glavna su razmatranja za ECU IQ, a dizajn napajanja mora uzeti u obzir minimalni IQ budžet.
4. Kontrola troškova: Kompromis proizvođača OEM-a između troškova i specifikacija važan je faktor koji utječe na račun za napajanje električnom energijom
Za proizvode masovne proizvodnje trošak je važan čimbenik koji treba uzeti u obzir pri dizajniranju. Tip PCB-a, mogućnost odvođenja toplote, mogućnosti paketa i druga projektna ograničenja zapravo su ograničeni proračunom određenog projekta. Na primjer, ako se koriste 4-slojna ploča FR4 i jednoslojna ploča CM3, kapacitet odvođenja topline PCB-a bit će vrlo različit.
Budžet projekta također će dovesti do još jednog ograničenja. Korisnici mogu prihvatiti skuplje ECU-ove, ali neće trošiti vrijeme i novac na transformiranje tradicionalnih dizajna napajanja. Za neke skupe nove razvojne platforme dizajneri jednostavno naprave neke jednostavne modifikacije na neoptimiziranom tradicionalnom dizajnu napajanja.
5. Položaj / raspored: Izgled PCB-a i komponenata u dizajnu napajanja ograničit će ukupne performanse napajanja
Strukturni dizajn, raspored pločica, osjetljivost na buku, problemi međusobnog povezivanja višeslojne ploče i druga ograničenja rasporeda ograničit će dizajn integriranih izvora napajanja s visokim čipom. Upotreba snage tačke opterećenja za generiranje sve potrebne energije također će dovesti do visokih troškova i nije idealno integrirati mnoge komponente na jedan čip. Dizajneri napajanja moraju uravnotežiti ukupne performanse sistema, mehanička ograničenja i troškove u skladu sa specifičnim projektnim zahtjevima.
6. Elektromagnetno zračenje
Vremenski promjenjivo električno polje proizvest će elektromagnetsko zračenje. Intenzitet zračenja ovisi o frekvenciji i amplitudi polja. Elektromagnetske smetnje koje generira jedan radni krug izravno će utjecati na drugi krug. Na primjer, smetnje radio kanala mogu prouzrokovati kvar zračnog jastuka.Da bi izbjegli ove negativne efekte, proizvođači OEM-a uspostavili su maksimalne granice elektromagnetskog zračenja za ECU jedinice.
Da bi se zadržalo elektromagnetsko zračenje (EMI) u kontroliranom opsegu, tip, topologija, odabir perifernih komponenata, raspored pločica i zaštita pretvarača DC-DC su vrlo važni. Nakon godina akumulacije, dizajneri IC snage razvili su razne tehnike kako bi ograničili EMI. Spoljna sinhronizacija takta, radna frekvencija viša od frekvencijskog opsega AM modulacije, ugrađeni MOSFET, tehnologija mekog prebacivanja, tehnologija širenja spektra, itd. Sva su rješenja za suzbijanje EMI uvedena posljednjih godina.