Catu daya start darurat mobil adalah catu daya portabel multifungsi yang dikembangkan untuk pecinta mobil dan pebisnis yang mengemudi dan bepergian. Fungsi karakteristiknya adalah untuk menyalakan mobil ketika kehilangan listrik atau tidak dapat menghidupkan mobil karena alasan lain. Pada saat yang sama, pompa udara dikombinasikan dengan catu daya darurat, penerangan luar ruangan dan fungsi lainnya, yang merupakan salah satu produk penting untuk perjalanan luar ruangan.
Daya start darurat mobil: Car Jump Starter
Aplikasi kehidupan: mobil, ponsel, notebook
Fitur produk: lampu LED putih super terang standar
Keuntungan: debit tingkat tinggi, daur ulang, portabel
Jenis baterai: baterai timbal-asam, baterai berliku, baterai lithium ion
Pengenalan singkat tentang catu daya start mobil:
Konsep desain catu daya start darurat mobil mudah dioperasikan, nyaman dibawa, dan mampu merespons berbagai situasi darurat. Saat ini, ada dua jenis pasokan listrik awal darurat untuk mobil di pasaran, satu adalah jenis baterai timbal-asam dan yang lainnya adalah jenis polimer lithium.
Jenis baterai timbal-asam dari catu daya start darurat mobil lebih tradisional, menggunakan baterai timbal-asam bebas perawatan, yang massa dan volume relatif besar, dan kapasitas baterai yang sesuai serta arus start juga akan relatif besar. Produk semacam itu umumnya dilengkapi dengan pompa udara, dan juga memiliki fungsi seperti perlindungan indikasi arus berlebih, beban berlebih, biaya berlebih, dan koneksi balik, yang dapat mengisi daya berbagai produk elektronik, dan beberapa produk juga memiliki fungsi seperti inverter.
Catu daya starter darurat lithium polymer untuk mobil relatif trendi, merupakan produk yang baru-baru ini muncul, ringan, ukurannya kompak, dan dapat dikontrol dengan satu tangan. Produk jenis ini umumnya tidak dilengkapi dengan pompa udara, memiliki fungsi overcharge shutdown, dan memiliki fungsi penerangan yang relatif kuat, yang dapat menyuplai daya untuk berbagai produk elektronik. Pencahayaan jenis produk ini umumnya memiliki fungsi berkedip atau lampu sinyal penyelamatan LED jarak jauh SOS, yang lebih praktis.
Aplikasi kehidupan:
1. Mobil: Ada banyak jenis arus mobil start-up baterai timbal-asam, kisaran perkiraannya adalah 350-1000 ampere, dan arus maksimum mobil start-up lithium polymer harus 300-400 ampere. Untuk memberikan kenyamanan, catu daya start darurat mobil kompak, portabel dan tahan lama. Ini adalah penolong yang baik untuk start darurat mobil. Dapat memberikan daya start tambahan untuk sebagian besar kendaraan dan sejumlah kecil kapal. Juga bisa digunakan sebagai catu daya DC 12V portabel untuk mempersiapkan mobil. Digunakan dalam situasi darurat.
2. Notebook: Catu daya start darurat mobil multifungsi memiliki output tegangan 19V, yang dapat memberikan tegangan catu daya yang stabil untuk notebook untuk memastikan bahwa beberapa pebisnis keluar. Fungsi masa pakai baterai notebook mengurangi situasi yang mempengaruhi Secara umum, baterai polimer 12000 mAh harus mampu memberikan daya tahan baterai selama 240 menit untuk notebook.
3. Ponsel: Catu daya starter mobil juga dilengkapi dengan output daya 5V, yang mendukung masa pakai baterai dan catu daya untuk berbagai perangkat hiburan seperti ponsel, PAD, MP3, dll.
4. Inflasi: dilengkapi dengan pompa udara dan tiga macam saluran udara, yang dapat mengembang ban mobil, katup inflasi, dan berbagai bola.
Jenis dan karakteristik:
Saat ini, jenis sumber daya start darurat berikut ini terutama digunakan di dunia, tetapi apa pun jenisnya, mereka memiliki persyaratan tingkat pelepasan yang lebih tinggi. Misalnya, arus baterai timbal-asam di sepeda listrik dan baterai lithium di pengisi daya ponsel masih jauh dari cukup untuk menghidupkan mobil.
1. Asam timbal:
Baterai asam timbal datar tradisional: Keunggulannya adalah harga rendah, daya tahan lama, keamanan suhu tinggi; kekurangannya besar, sering diisi dan dirawat, asam sulfat encer mudah bocor atau kering, dan tidak dapat digunakan di bawah 0 ° C .
b.Baterai Coiled: Keunggulannya adalah harga yang murah, kecil dan portabel, keamanan suhu tinggi, suhu rendah di bawah -10 ℃ dapat digunakan, perawatan sederhana, umur panjang; kerugiannya adalah volume dan berat baterai lithium relatif besar, dan fungsinya kurang dari baterai lithium.
2. Ion litium:
Baterai lithium cobalt oxide Polymer: Keunggulannya kecil, cantik, multi fungsi, portable, dan waktu standby yang lama; kekurangannya akan meledak pada suhu tinggi, tidak dapat digunakan pada suhu rendah, sirkuit proteksinya rumit, tidak dapat dibebani, kapasitasnya kecil, dan produk berkualitas tinggi mahal.
b. Baterai lithium iron phosphate: Keunggulannya kecil dan portable, cantik, waktu standby lama, umur panjang, tahan suhu lebih tinggi dari baterai polymer, dan bisa digunakan pada temperatur rendah dibawah -10 ° C; kekurangannya adalah temperatur diatas tinggi 70 ° C tidak aman dan sirkuit proteksinya rumit.Kapasitas lebih kecil dari baterai luka dan harganya lebih mahal dari baterai polimer.
3. Kapasitor:
Kapasitor super: kelebihannya kecil dan portabel, arus discharge besar, pengisian cepat, dan umur panjang; kekurangannya adalah tidak aman pada suhu tinggi di atas 70, sirkuit proteksi rumit, kapasitas minimum, dan sangat mahal.
Fitur Produk:
1. Catu daya start darurat mobil dapat menyalakan semua mobil dengan keluaran baterai 12V, tetapi rangkaian produk mobil yang berlaku dengan perpindahan berbeda akan berbeda, dan dapat memberikan layanan seperti penyelamatan darurat lapangan;
2. Lampu LED putih super terang standar, lampu peringatan berkedip, dan lampu sinyal SOS, penolong yang baik untuk perjalanan;
3. Catu daya start darurat mobil tidak hanya mendukung start darurat mobil, tetapi juga mendukung berbagai output, termasuk output 5V (mendukung semua jenis produk seluler seperti ponsel), output 12V (router pendukung dan produk lain), 19V output (mendukung sebagian besar produk laptop)), meningkatkan berbagai aplikasi dalam hidup;
4. Catu daya start darurat mobil memiliki baterai timbal-asam built-in bebas perawatan, dan ada juga baterai lithium-ion polimer berkinerja tinggi, dengan berbagai pilihan;
5. Catu daya start-up darurat kendaraan polimer lithium-ion memiliki masa pakai yang lama, siklus pengisian dan pemakaian dapat mencapai lebih dari 500 kali, dan dapat menyalakan mobil 20 kali saat terisi penuh (baterai ditampilkan dalam 5 bar) (penulis menggunakan ini, tidak semua merek);
6. Catu daya start darurat baterai timbal-asam dilengkapi dengan pompa udara dengan tekanan 120PSI (model gambar), yang dapat memfasilitasi inflasi.
7. Catatan khusus: Tingkat baterai catu daya start darurat polimer lithium-ion harus di atas 3 bar sebelum mobil dapat dinyalakan, agar tidak membakar inang daya start darurat mobil. Ingatlah untuk mengisinya.
Instruksi:
1. Tarik rem manual, pasang kopling netral, periksa saklar starter, harus dalam posisi OFF.
2. Harap letakkan starter darurat di tanah yang stabil atau platform tidak bergerak, jauh dari mesin dan sabuk.
3. Hubungkan klip positif merah (+) dari "starter darurat" ke elektroda positif baterai yang kekurangan daya. Dan pastikan koneksinya kuat.
4. Hubungkan klip aksesori hitam (-) dari "starter darurat" ke tiang arde mobil, dan pastikan sambungannya kencang.
5. Periksa kebenaran dan ketegasan koneksi.
6. Start mobil (tidak lebih dari 5 detik) Jika start tidak berhasil, mohon tunggu lebih dari 5 detik.
7. Setelah berhasil, lepas penjepit negatif dari tiang arde.
8. Lepaskan klip positif merah dari "starter darurat" (umumnya dikenal sebagai "Cross River Dragon") dari terminal positif baterai.
9. Silakan isi baterai setelah digunakan.
Mulai pengisian daya:
Silakan gunakan alat listrik khusus yang disediakan untuk mengisi daya. Sebelum digunakan pertama kali, silahkan isi daya perangkat selama 12 jam.Baterai lithium-ion polymer biasanya bisa terisi penuh dalam waktu 4 jam. Tidak selama dikatakan semakin lama semakin baik. Baterai timbal-asam bebas perawatan memerlukan waktu pengisian yang berbeda tergantung pada kapasitas produk, tetapi waktu pengisian seringkali lebih lama daripada baterai lithium polimer.
Langkah-langkah pengisian polimer litium:
1. Masukkan konektor betina kabel pengisi daya yang disediakan ke port koneksi pengisian "starter darurat" dan pastikan sudah aman.
2. Colokkan ujung lain kabel pengisi daya ke stopkontak listrik dan pastikan sudah kencang. (220V)
3. Saat ini, indikator pengisian akan menyala, menunjukkan bahwa pengisian sedang berlangsung.
4. Setelah pengisian selesai, lampu indikator akan mati dan dibiarkan selama 1 jam untuk mendeteksi bahwa voltase aki mencapai kebutuhan yang artinya sudah terisi penuh.
5. Waktu pengisian tidak boleh lebih dari 24 jam.
Langkah-langkah pengisian baterai timbal-asam bebas perawatan:
1. Masukkan konektor betina kabel pengisi daya yang disediakan ke port koneksi pengisian "starter darurat" dan pastikan sudah aman.
2. Colokkan ujung lain kabel pengisi daya ke stopkontak listrik dan pastikan sudah kencang. (220V)
3. Saat ini, indikator pengisian akan menyala, menunjukkan bahwa pengisian sedang berlangsung.
4. Setelah lampu indikator menyala hijau, artinya pengisian sudah selesai.
5. Untuk penggunaan pertama, disarankan untuk mengisi daya dalam waktu lama.
mendaur ulang:
Untuk mencapai masa pakai maksimum dari catu daya start mobil, disarankan untuk selalu mengisi daya mesin dengan penuh. Jika catu daya tidak terisi penuh, masa pakai catu daya akan diperpendek. Jika tidak sedang digunakan, harap pastikan bahwa baterai diisi dan dikosongkan setiap 3 bulan.
Prinsip dasarnya:
Arsitektur kekuatan sebagian besar mobil harus mengikuti prinsip paling dasar saat mendesain, tetapi tidak semua desainer memiliki pemahaman menyeluruh tentang prinsip ini. Berikut adalah enam prinsip dasar yang perlu diikuti saat merancang arsitektur tenaga otomotif.
1. Rentang tegangan masukan VIN: kisaran transien tegangan baterai 12V menentukan kisaran tegangan masukan dari IC konversi daya
Kisaran tegangan aki mobil yang khas adalah 9V hingga 16V. Saat mesin mati, tegangan nominal aki mobil adalah 12V; saat mesin bekerja, tegangan aki sekitar 14,4V. Namun, dalam kondisi yang berbeda, tegangan transien juga dapat mencapai ± 100V. Standar industri ISO7637-1 menentukan kisaran fluktuasi voltase baterai otomotif. Bentuk gelombang yang ditunjukkan pada Gambar 1 dan Gambar 2 adalah bagian dari bentuk gelombang yang diberikan oleh standar ISO7637. Gambar tersebut menunjukkan kondisi kritis yang harus dipenuhi oleh konverter daya otomotif tegangan tinggi. Selain ISO7637-1, ada beberapa rentang pengoperasian baterai dan lingkungan yang ditentukan untuk mesin gas. Sebagian besar spesifikasi baru diusulkan oleh produsen OEM yang berbeda dan tidak selalu mengikuti standar industri. Namun, standar baru apa pun mengharuskan sistem memiliki perlindungan tegangan berlebih dan tegangan rendah.
2. Pertimbangan pembuangan panas: pembuangan panas perlu dirancang sesuai dengan efisiensi terendah dari konverter DC-DC
Untuk aplikasi dengan sirkulasi udara yang buruk atau bahkan tanpa sirkulasi udara, jika suhu sekitar tinggi (> 30 ° C) dan terdapat sumber panas (> 1W) di dalam penutup, perangkat akan cepat memanas (> 85 ° C) . Misalnya, sebagian besar penguat audio perlu dipasang di unit pendingin dan perlu menyediakan kondisi sirkulasi udara yang baik untuk menghilangkan panas. Selain itu, bahan PCB dan area berlapis tembaga tertentu membantu meningkatkan efisiensi perpindahan panas, sehingga mencapai kondisi pembuangan panas terbaik. Jika heat sink tidak digunakan, kapasitas pembuangan panas pad yang terbuka pada kemasan dibatasi pada 2W hingga 3W (85 ° C). Saat suhu lingkungan meningkat, kapasitas pembuangan panas akan menurun secara signifikan.
Ketika tegangan baterai diubah menjadi output tegangan rendah (misalnya: 3,3V), pengatur linier akan mengkonsumsi 75% daya input, dan efisiensinya sangat rendah. Untuk menyediakan daya keluaran 1W, daya 3W akan dikonsumsi sebagai panas. Dibatasi oleh suhu sekitar dan tahanan termal case / junction, daya keluaran maksimum 1W akan berkurang secara signifikan. Untuk sebagian besar konverter DC-DC tegangan tinggi, ketika arus keluaran berada dalam kisaran 150mA hingga 200mA, LDO dapat memberikan kinerja biaya yang lebih tinggi.
Untuk mengubah tegangan baterai menjadi tegangan rendah (misalnya: 3,3V), ketika daya mencapai 3W, konverter sakelar kelas atas perlu dipilih, yang dapat memberikan daya keluaran lebih dari 30W. Inilah alasan mengapa produsen catu daya otomotif biasanya memilih solusi catu daya switching dan menolak arsitektur berbasis LDO tradisional.
3. Arus diam (IQ) dan arus shutdown (ISD)
Dengan peningkatan pesat jumlah unit kontrol elektronik (ECU) di mobil, total arus yang dikonsumsi dari aki mobil juga meningkat. Bahkan saat mesin dimatikan dan baterai habis, beberapa unit ECU masih tetap berfungsi. Untuk memastikan bahwa IQ arus operasi statis berada dalam kisaran yang dapat dikontrol, sebagian besar produsen OEM mulai membatasi IQ setiap ECU. Misalnya, persyaratan UE adalah: 100μA / ECU. Sebagian besar standar otomotif UE menetapkan bahwa nilai khas ECU IQ kurang dari 100μA. Perangkat yang selalu berfungsi, seperti transceiver CAN, jam waktu nyata, dan konsumsi arus mikrokontroler menjadi pertimbangan utama ECU IQ, dan desain catu daya perlu mempertimbangkan anggaran IQ minimum.
4. Pengendalian biaya: Kompromi produsen OEM antara biaya dan spesifikasi merupakan faktor penting yang mempengaruhi tagihan catu daya bahan
Untuk produk yang diproduksi secara massal, biaya merupakan faktor penting yang harus diperhatikan dalam desain. Jenis PCB, kemampuan pembuangan panas, pilihan paket, dan batasan desain lainnya sebenarnya dibatasi oleh anggaran proyek tertentu. Misalnya, dengan menggunakan papan 4 lapis FR4 dan papan lapis tunggal CM3, kapasitas pembuangan panas dari PCB akan sangat berbeda.
Anggaran proyek juga akan menyebabkan kendala lain: Pengguna dapat menerima ECU dengan biaya lebih tinggi, tetapi tidak akan menghabiskan waktu dan uang untuk mengubah desain catu daya tradisional. Untuk beberapa platform pengembangan baru berbiaya tinggi, desainer cukup membuat beberapa modifikasi sederhana pada desain catu daya tradisional yang tidak dioptimalkan.
5. Posisi / tata letak: PCB dan tata letak komponen dalam desain catu daya akan membatasi kinerja catu daya secara keseluruhan
Desain struktural, tata letak papan sirkuit, sensitivitas kebisingan, masalah interkoneksi papan multi-lapisan, dan batasan tata letak lainnya akan membatasi desain catu daya terintegrasi chip tinggi. Penggunaan daya titik beban untuk menghasilkan semua daya yang diperlukan juga akan menyebabkan biaya tinggi, dan tidak ideal untuk mengintegrasikan banyak komponen pada satu chip. Perancang catu daya perlu menyeimbangkan kinerja sistem secara keseluruhan, batasan mekanis, dan biaya sesuai dengan persyaratan proyek tertentu.
6. Radiasi elektromagnetik
Medan listrik yang berubah waktu akan menghasilkan radiasi elektromagnetik. Intensitas radiasi tergantung pada frekuensi dan amplitudo medan tersebut. Gangguan elektromagnetik yang ditimbulkan oleh satu rangkaian kerja akan langsung mempengaruhi rangkaian lainnya. Misalnya, gangguan saluran radio dapat menyebabkan kantung udara tidak berfungsi Untuk menghindari efek negatif ini, produsen OEM telah menetapkan batas radiasi elektromagnetik maksimum untuk unit ECU.
Untuk menjaga radiasi elektromagnetik (EMI) dalam jangkauan yang terkontrol, jenis, topologi, pemilihan komponen periferal, tata letak papan sirkuit dan pelindung konverter DC-DC semuanya sangat penting. Setelah bertahun-tahun diakumulasi, perancang IC daya telah mengembangkan berbagai teknik untuk membatasi EMI. Sinkronisasi jam eksternal, frekuensi operasi lebih tinggi dari pita frekuensi modulasi AM, MOSFET built-in, teknologi peralihan lunak, teknologi spektrum tersebar, dll. Semua solusi penekan EMI yang diperkenalkan dalam beberapa tahun terakhir.
