معرفی مختصر منبع تغذیه اضطراری خودرو

قدرت راه اندازی اضطراری اتومبیل

منبع تغذیه اضطراری اتومبیل یک منبع تغذیه سیار قابل حمل چند منظوره است که برای دوستداران اتومبیل و تجار که رانندگی و سفر می کنند تولید شده است. عملکرد مشخصه آن این است که اتومبیل را هنگامی که برق از دست می دهد یا به دلایل دیگر نمی تواند ماشین را روشن کند روشن کند. در عین حال ، پمپ هوا با منبع تغذیه اضطراری ، روشنایی در فضای باز و سایر عملکردها ترکیب می شود ، که یکی از محصولات ضروری برای سفر در فضای باز است.



قدرت راه اندازی اضطراری خودرو: استارت پرش اتومبیل
برنامه های زندگی: اتومبیل ، تلفن همراه ، نوت بوک
ویژگی های محصول: نور سفید فوق العاده روشن LED استاندارد
مزایا: تخلیه زیاد ، بازیافت ، قابل حمل
نوع باتری: باتری اسید سرب ، باتری سیم پیچ ، باتری یون لیتیوم

معرفی مختصر منبع تغذیه اضطراری خودرو:

مفهوم طراحی منبع تغذیه اضطراری خودرو به راحتی کار می کند ، حمل راحت است و قادر به پاسخگویی به شرایط اضطراری مختلف است. در حال حاضر ، دو نوع منبع تغذیه شروع اضطراری برای اتومبیل در بازار وجود دارد ، یکی از نوع باتری سرب-اسید و دیگری از نوع لیتیوم پلیمر.

نوع باتری اسید سرب منبع تغذیه اضطراری اتومبیل سنتی تر است و از باتری های اسید سرب بدون تعمیر و نگهداری استفاده می کند ، که از نظر جرم و حجم نسبتاً زیاد هستند و ظرفیت باتری و جریان راه اندازی مربوطه نیز نسبتاً زیاد خواهد بود. چنین محصولاتی عموماً به پمپ هوا مجهز هستند و همچنین دارای عملکردهایی نظیر اضافه جریان ، اضافه بار ، اضافه بار و حفاظت از نشانگر اتصال معکوس هستند که می تواند محصولات مختلف الکترونیکی را شارژ کند و برخی از محصولات دارای عملکردهایی مانند اینورتر نیز هستند.

منبع تغذیه اضطراری لیتیوم پلیمر برای خودروها نسبتاً مرسوم است. این محصولی است که اخیراً ظاهر شده است. وزن آن سبک و اندازه کم حجم است و با یک دست قابل کنترل است. این نوع محصولات به طور کلی به پمپ هوا مجهز نیستند ، عملکرد خاموش شدن بیش از حد شارژ دارند و عملکرد روشنایی نسبتاً قدرتمندی دارند که می تواند برق را برای محصولات مختلف الکترونیکی تأمین کند. روشنایی این نوع محصولات به طور کلی عملکرد چشمک زن یا SOS چراغ سیگنال امداد LED از راه دور را دارد که کاربردی تر است.

برنامه زندگی:

1. اتومبیل: انواع مختلفی از جریان اتومبیل راه اندازی باتری اسید سرب وجود دارد ، دامنه تقریبی آن 350-1000 آمپر است و حداکثر جریان اتومبیل های راه اندازی لیتیوم پلیمر باید 300-400 آمپر باشد. به منظور راحتی ، منبع تغذیه اضطراری اتومبیل جمع و جور ، قابل حمل و با دوام است. کمک خوبی برای راه اندازی اضطراری ماشین است. می تواند قدرت کمکی شروع را برای اکثر وسایل نقلیه و تعداد کمی کشتی فراهم کند. همچنین می تواند به عنوان منبع تغذیه قابل حمل 12 ولت DC برای آماده سازی اتومبیل استفاده شود. در شرایط اضطراری استفاده می شود.

2. نوت بوک: منبع تغذیه اضطراری اتومبیل چند منظوره دارای خروجی ولتاژ 19 ولت است که می تواند ولتاژ منبع تغذیه پایدار را برای نوت بوک فراهم کند تا اطمینان حاصل کند که برخی از افراد تجاری خاموش می شوند. عملکرد باتری نوت بوک وضعیتی را که تحت تأثیر قرار می دهد کاهش می دهد به طور کلی ، باتری های پلیمری 12000 میلی آمپری باید بتوانند 240 دقیقه عمر باتری برای نوت بوک را فراهم کنند.

3. تلفن همراه: منبع تغذیه استارت اتومبیل همچنین مجهز به خروجی 5 ولت است که از عمر باتری و منبع تغذیه برای چندین دستگاه سرگرمی مانند تلفن های همراه ، PAD ، MP3 و غیره پشتیبانی می کند.

4. تورم: مجهز به پمپ هوا و سه نوع نازل هوا ، که می تواند لاستیک ماشین ، شیرهای تورم و گلوله های مختلف را باد کند.

انواع و مشخصات:

در حال حاضر ، انواع زیر از منابع برق اضطراری شروع به طور عمده در جهان استفاده می شود ، اما مهم نیست که از چه نوع ، آنها نیاز بیشتری به میزان تخلیه دارند. به عنوان مثال ، جریان باتری های اسید سرب در دوچرخه های برقی و باتری های لیتیوم در شارژرهای تلفن همراه برای شروع کار خودرو دور از حد نیست.
1. اسید سرب:
الف) باتری های تخت سنتی سرب-اسید: مزایای آن قیمت پایین ، دوام گسترده ، ایمنی در دمای بالا است ؛ معایب آن بزرگ ، شارژ و نگهداری مکرر است ، اسید سولفوریک رقیق به راحتی نشت یا خشک می شود و در زیر 0 درجه سانتیگراد قابل استفاده نیست .
ب. باتری سیم پیچ: مزایای آن قیمت ارزان ، کوچک و قابل حمل ، ایمنی در دمای بالا ، دمای پایین زیر -10 ℃ قابل استفاده است ، نگهداری ساده ، عمر طولانی ؛ عیب این است که حجم و وزن باتری های لیتیوم نسبتا زیاد است ، و عملکرد کمتر از باتری های لیتیوم است.
2. یون لیتیوم:
الف. باتری اکسید کبالت لیتیوم پلیمر: مزایای آن زمان کوچک ، زیبا ، چند منظوره ، قابل حمل و طولانی است ؛ معایب آن این است که در دمای بالا منفجر می شود ، در دمای پایین قابل استفاده نیست ، مدار محافظت پیچیده است ، نمی توان بیش از حد بار گرفت ، ظرفیت کم است و محصولات با کیفیت بالا گران هستند.
ب. باتری لیتیوم آهن فسفات: مزایای آن کوچک و قابل حمل ، زیبا ، طولانی در حالت آماده به کار ، عمر طولانی ، مقاومت در برابر درجه حرارت بالاتر از باتری های پلیمری است و می تواند در دمای پایین زیر -10 درجه سانتیگراد استفاده شود ؛ عیب این است که درجه حرارت بالا بالاتر از 70 درجه سانتیگراد ناامن است و مدار محافظ پیچیده است ظرفیت کمتری نسبت به باتری های زخمی دارد و قیمت آن از باتری های پلیمری گران تر است.
3. خازن ها:
خازن های فوق العاده: مزایای آن کوچک و قابل حمل ، جریان تخلیه زیاد ، شارژ سریع و عمر طولانی است ؛ معایب آن در دمای بالای 70 sa ، مدار محافظت پیچیده ، حداقل ظرفیت و بسیار گران نیستند.

ویژگی های محصول:

1. منبع تغذیه اضطراری اتومبیل می تواند همه اتومبیل های دارای باتری 12 ولت را مشتعل کند ، اما دامنه محصول قابل استفاده از اتومبیل های دارای جابجایی مختلف متفاوت خواهد بود و می تواند خدماتی مانند نجات اضطراری میدانی را ارائه دهد.
2. نور سفید فوق العاده روشن LED ، چراغ اخطار سوسو زننده و چراغ سیگنال SOS ، یک کمک کننده خوب برای سفر ؛
3. منبع تغذیه شروع اضطراری اتومبیل نه تنها از شروع اضطراری خودرو پشتیبانی می کند ، بلکه از انواع خروجی ها ، از جمله خروجی 5 ولت (پشتیبانی از انواع محصولات تلفن همراه مانند تلفن های همراه) ، خروجی 12 ولت (پشتیبانی از روترها و سایر محصولات) ، 19 ولت پشتیبانی می کند. خروجی (پشتیبانی از اکثر محصولات لپ تاپ)) ، افزایش طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی در زندگی ؛
4. منبع تغذیه اضطراری اتومبیل دارای یک باتری اسید سرب بدون تعمیر و نگهداری داخلی است و همچنین یک باتری لیتیوم یونی پلیمر با عملکرد بالا با گزینه های گسترده ای وجود دارد.
5. منبع تغذیه اضطراری وسیله نقلیه لیتیوم-یون دارای عمر طولانی است ، چرخه های شارژ و تخلیه می تواند بیش از 500 بار برسد ، و هنگامی که کاملاً شارژ می شود می تواند ماشین را 20 بار روشن کند (باتری در 5 نمایش داده می شود میله ها) (نویسنده از این ، نه همه مارک ها استفاده می کند) ؛
6. منبع تغذیه شروع اضطراری باتری اسید سرب مجهز به یک پمپ هوا با فشار 120PSI (مدل تصویر) است که می تواند تورم را تسهیل کند.
7. نکته ویژه: میزان باتری منبع تغذیه اضطراری پلیمر لیتیوم یون قبل از اینکه ماشین روشن شود باید بیش از 3 بار باشد تا میزبان برق اضطراری اتومبیل نسوزد. فقط به یاد داشته باشید که آن را شارژ کنید.

دستورالعمل ها:

1. ترمز دستی را بالا بکشید ، کلاچ را در حالت خنثی قرار دهید ، سوئیچ استارت را بررسی کنید ، باید در وضعیت خاموش باشد.
2. لطفاً استارت اضطراری را روی زمین ثابت یا سکویی غیر متحرک ، دور از موتور و تسمه قرار دهید.
3. گیره مثبت قرمز (+) "راه انداز اضطراری" را به الکترود مثبت باتری فاقد شارژ متصل کنید. و اطمینان حاصل کنید که اتصال قطع است.
4. گیره لوازم جانبی مشکی (-) "راه انداز اضطراری" را به پایه اتصال اتومبیل وصل کنید و مطمئن شوید اتصال قطع است.
5. صحت و استحکام اتصال را بررسی کنید.
6. ماشین را روشن کنید (بیش از 5 ثانیه) اگر یک شروع موفقیت آمیز نبود ، لطفا بیش از 5 ثانیه صبر کنید.
7. پس از موفقیت ، گیره منفی را از پایه زمین جدا کنید.
8- کلیپ مثبت قرمز "راه انداز اضطراری" (معروف به "Cross River Dragon") را از ترمینال مثبت باتری جدا کنید.
9. لطفاً باتری را بعد از استفاده شارژ کنید.

شارژ برق را شروع کنید:

لطفاً از دستگاه برقی مخصوص تهیه شده برای شارژ استفاده کنید. قبل از استفاده از آن برای اولین بار ، لطفاً دستگاه را 12 ساعت شارژ کنید. باتری لیتیوم یون پلیمر را می توان در مدت 4 ساعت کاملاً شارژ کرد. به شرطی که گفته شود هرچه طولانی تر باشد ، بهتر است. باتری های اسید سرب بدون تعمیر و نگهداری بسته به ظرفیت محصول به زمان شارژ متفاوتی نیاز دارند ، اما زمان شارژ اغلب از باتری های لیتیوم پلیمر بیشتر است.
مراحل شارژ پلیمر لیتیوم:
1. دوشاخه زن کابل شارژ ارائه شده را در درگاه اتصال شارژ "starter اضطراری" قرار داده و ایمن بودن آن را تأیید کنید.
2. سر دیگر کابل شارژ را به پریز برق وصل کنید و مطمئن شوید که سالم است. (220 ولت)
3. در این زمان ، نشانگر شارژ روشن می شود و این نشان می دهد که شارژ در حال انجام است.
4- پس از اتمام شارژ ، چراغ نشانگر خاموش و به مدت 1 ساعت باقی مانده تا تشخیص دهد ولتاژ باتری به میزان مورد نیاز می رسد ، این بدان معنی است که کاملاً شارژ شده است.
5. مدت زمان شارژ نباید بیشتر از 24 ساعت باشد.
مراحل شارژ باتری بدون اسید سرب:
1. دوشاخه زن کابل شارژ ارائه شده را در درگاه اتصال شارژ "starter اضطراری" قرار داده و ایمن بودن آن را تأیید کنید.
2. سر دیگر کابل شارژ را به پریز برق وصل کنید و مطمئن شوید که سالم است. (220 ولت)
3. در این زمان ، نشانگر شارژ روشن می شود و این نشان می دهد که شارژ در حال انجام است.
4- بعد از اینکه چراغ نشانگر سبز شد ، به این معنی است که شارژ کامل شده است.
5. برای اولین استفاده ، توصیه می شود به مدت طولانی شارژ شوید.

بازیافت:

برای رسیدن به حداکثر عمر مفید منبع تغذیه شروع اتومبیل ، توصیه می شود دستگاه را همیشه شارژ کامل داشته باشید. اگر منبع تغذیه کاملاً شارژ نشود ، عمر منبع تغذیه کوتاه می شود. در غیر این صورت در صورت استفاده ، اطمینان حاصل کنید که هر 3 ماه یکبار شارژ و تخلیه می شود.

اصل اساسی:

معماری قدرت اکثر اتومبیل ها هنگام طراحی باید از اساسی ترین اصول پیروی کند ، اما هر طراح درک کاملی از این اصول ندارد. موارد زیر شش اصل اساسی است که باید در هنگام طراحی معماری قدرت خودرو رعایت شود.

1. ولتاژ ورودی دامنه VIN: محدوده گذرا ولتاژ باتری 12 ولت محدوده ولتاژ ورودی IC تبدیل قدرت را تعیین می کند
دامنه ولتاژ باتری ماشین معمولی 9 ولت تا 16 ولت است. وقتی موتور خاموش است ، ولتاژ اسمی باتری ماشین 12 ولت است ؛ وقتی موتور کار می کند ، ولتاژ باتری حدود 14.4 ولت است. با این حال ، در شرایط مختلف ، ولتاژ گذرا نیز ممکن است به 100V ± برسد. استاندارد صنعتي ISO7637-1 دامنه نوسان ولتاژ باتري هاي خودرو را تعريف مي کند. شکل موج نشان داده شده در شکل 1 و شکل 2 بخشی از شکل موج داده شده توسط استاندارد ISO7637 است. این شکل شرایط بحرانی را نشان می دهد که مبدل های قدرت خودرو با ولتاژ بالا نیاز به برآورده شدن دارند. علاوه بر ISO7637-1 ، برخی از محدوده های عملکرد باتری و محیط برای موتورهای گازی تعریف شده است. بیشتر مشخصات جدید توسط سازندگان مختلف نصب شده ارائه شده و لزوماً از استانداردهای صنعت پیروی نمی کنند. با این حال ، هر استاندارد جدیدی به سیستم نیاز دارد تا از ولتاژ بیش از حد و ولتاژ کم برخوردار باشد.
2. ملاحظات اتلاف گرما: اتلاف گرما باید با توجه به کمترین بازده مبدل DC-DC طراحی شود
برای برنامه های با گردش هوا ضعیف یا حتی بدون گردش هوا ، اگر دمای محیط بالا باشد (> 30 درجه سانتیگراد) و منبع گرمایی (> 1 وات) در محفظه باشد ، دستگاه به سرعت گرم می شود (> 85 درجه سانتیگراد) . به عنوان مثال ، بیشتر تقویت کننده های صوتی باید روی هیت سینک ها نصب شوند و باید شرایط خوبی برای گردش هوا برای دفع گرما فراهم کنند. علاوه بر این ، مواد PCB و یک منطقه خاص پوشیده شده از مس به بهبود بهره وری انتقال گرما کمک می کند ، بنابراین برای دستیابی به بهترین شرایط اتلاف گرما. اگر از هیت سینک استفاده نشود ، ظرفیت اتلاف حرارت پد در معرض بسته بندی به 2 وات تا 3 وات (85 درجه سانتی گراد) محدود می شود. با افزایش دمای محیط ، ظرفیت اتلاف گرما به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
هنگامی که ولتاژ باتری به خروجی ولتاژ کم (به عنوان مثال: 3.3V) تبدیل می شود ، تنظیم کننده خطی 75 درصد از ورودی را مصرف می کند و بازده بسیار پایین است. به منظور تأمین 1 وات توان خروجی ، 3 وات نیرو به عنوان گرما مصرف می شود. محدود شده توسط دمای محیط و مقاومت حرارتی مورد / محل اتصال ، حداکثر توان خروجی 1W به طور قابل توجهی کاهش می یابد. برای بیشتر مبدل های ولتاژ بالا DC-DC ، وقتی جریان خروجی در محدوده 150 میلی آمپر تا 200 میلی آمپر باشد ، LDO می تواند عملکرد هزینه بالاتری را فراهم کند.
برای تبدیل ولتاژ باتری به ولتاژ پایین (به عنوان مثال: 3.3V) ، هنگامی که برق به 3W می رسد ، یک مبدل سوئیچینگ پیشرفته باید انتخاب شود که می تواند قدرت خروجی بیش از 30W را فراهم کند. این دقیقاً به همین دلیل است که تولیدکنندگان منبع تغذیه خودرو معمولاً راه حلهای منبع تغذیه سوئیچینگ را انتخاب می کنند و معماری های مبتنی بر LDO را رد می کنند.
3. جریان ساکن (IQ) و جریان خاموش کردن (ISD)
با افزایش سریع تعداد واحدهای کنترل الکترونیکی (ECU) در خودرو ، کل جریان مصرفی باتری خودرو نیز در حال افزایش است. حتی وقتی موتور خاموش است و باتری آن خالی است ، برخی از واحدهای ECU همچنان به کار خود ادامه می دهند. به منظور اطمینان از اینکه IQ جریان عملیاتی ساکن در محدوده قابل کنترل است ، اکثر تولید کنندگان OEM شروع به محدود کردن ضریب هوشی هر ECU می کنند. به عنوان مثال ، نیاز اتحادیه اروپا عبارت است از: 100μA / ECU. بیشتر استانداردهای خودرویی اتحادیه اروپا تصریح می کنند که مقدار معمول ECU IQ کمتر از 100μA است. دستگاههایی که همیشه به کار خود ادامه می دهند ، مانند گیرنده های گیرنده CAN ، ساعتهای بی درنگ و میزان مصرف جریان میکروکنترلر ، ملاحظات اصلی برای بهره هوشی ECU هستند و نیاز به طراحی منبع تغذیه حداقل بودجه بهره هوشی است.
4. كنترل هزینه: سازش تولیدكنندگان نصب شده بین هزینه و مشخصات عامل مهمی است كه بر روی منبع تغذیه مواد تأثیر می گذارد
برای محصولات تولید انبوه ، هزینه فاکتور مهمی است که باید در طراحی در نظر گرفته شود. نوع PCB ، قابلیت اتلاف گرما ، گزینه های بسته بندی و سایر محدودیت های طراحی در واقع با بودجه یک پروژه خاص محدود می شوند. به عنوان مثال ، با استفاده از یک صفحه 4 لایه FR4 و یک صفحه تک لایه CM3 ، ظرفیت اتلاف حرارت PCB بسیار متفاوت خواهد بود.
بودجه پروژه محدودیت دیگری نیز به دنبال خواهد داشت: کاربران می توانند ECU با هزینه بالاتر را بپذیرند ، اما برای تبدیل طرحهای سنتی منبع تغذیه وقت و هزینه نمی کنند. برای برخی از سیستم عامل های جدید با هزینه بالا ، طراحان به سادگی برخی تغییرات ساده را در طراحی منبع تغذیه سنتی بهینه نشده اعمال می کنند.
5. موقعیت / طرح: طرح PCB و قطعات در طراحی منبع تغذیه عملکرد کلی منبع تغذیه را محدود می کند
طراحی سازه ای ، طرح صفحه مدار ، حساسیت به نویز ، مشکلات اتصال چند لایه برد و سایر محدودیت های طرح ، طراحی منبع تغذیه یکپارچه با تراشه بالا را محدود می کند. استفاده از توان نقطه بار برای تولید تمام توان لازم نیز هزینه های زیادی را به دنبال خواهد داشت و ادغام بسیاری از اجزای سازنده در یک تراشه ایده آل نیست. طراحان منبع تغذیه باید عملکرد کلی سیستم ، محدودیت های مکانیکی و هزینه را با توجه به نیازهای خاص پروژه متعادل کنند.
6. تابش الکترومغناطیسی
میدان الکتریکی متغیر با زمان تابش الکترومغناطیسی ایجاد می کند شدت تابش به فرکانس و دامنه میدان بستگی دارد تداخل الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط یک مدار کار مستقیماً بر مدار دیگر تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، تداخل کانال های رادیویی ممکن است باعث اختلال در کیسه هوا شود.به منظور جلوگیری از این تأثیرات منفی ، تولید کنندگان OEM حداکثر محدودیت تابش الکترومغناطیسی را برای واحدهای ECU تعیین کرده اند.
به منظور حفظ تابش الکترومغناطیسی (EMI) در محدوده کنترل شده ، نوع ، توپولوژی ، انتخاب اجزای جانبی ، طرح صفحه مدار و محافظ مبدل DC-DC بسیار مهم هستند. پس از سالها انباشت ، طراحان IC قدرت روشهای مختلفی را برای محدود کردن EMI تولید کرده اند. هماهنگ سازی ساعت خارجی ، فرکانس عملیاتی بالاتر از باند فرکانس مدولاسیون AM ، MOSFET داخلی ، فناوری سوئیچینگ نرم ، فناوری طیف گسترش و غیره همه راه حل های سرکوب EMI است که در سال های اخیر ارائه شده است.