A fonte de alimentação para partida de emergência para automóveis é uma fonte de alimentação móvel portátil multifuncional desenvolvida para amantes de automóveis e empresários que dirigem e viajam. Sua função característica é dar partida no carro quando ele perde eletricidade ou não consegue dar partida por outros motivos. Ao mesmo tempo, a bomba de ar é combinada com alimentação de emergência, iluminação externa e outras funções, que é um dos produtos essenciais para viagens ao ar livre.
Energia de partida de emergência do carro: carro Jump
Aplicações de vida: carros, telefones celulares, notebooks
Características do produto: luz branca super brilhante LED padrão
Vantagens: alta taxa de descarga, reciclagem, portátil
Tipo de bateria: bateria de chumbo-ácido, bateria de enrolamento, bateria de íon de lítio
Breve introdução da fonte de alimentação de partida de emergência automotiva:
O conceito de design da fonte de alimentação de partida de emergência para automóveis é fácil de operar, fácil de transportar e capaz de responder a várias situações de emergência. Atualmente, existem dois tipos principais de fontes de alimentação de partida de emergência para automóveis no mercado, uma é do tipo bateria de chumbo-ácido e a outra é do tipo polímero de lítio.
O tipo de bateria de chumbo-ácido da fonte de alimentação de partida de emergência para automóveis é mais tradicional. Ela usa baterias de chumbo-ácido sem manutenção, que são relativamente grandes em massa e volume, e a capacidade da bateria e a corrente de partida correspondentes também serão relativamente grandes. Esses produtos geralmente são equipados com uma bomba de ar e também têm funções como sobrecorrente, sobrecarga, sobrecarga e proteção de indicação de conexão reversa, que pode carregar vários produtos eletrônicos, e alguns produtos também têm funções, como inversores.
As fontes de alimentação de emergência de polímero de lítio para automóveis estão relativamente na moda. É um produto que apareceu recentemente. É leve e compacto em tamanho e pode ser controlado com uma mão. Este tipo de produto geralmente não é equipado com uma bomba de ar, tem uma função de desligamento de sobrecarga e uma função de iluminação relativamente poderosa, que pode fornecer energia para vários produtos eletrônicos. A iluminação deste tipo de produto geralmente tem a função de piscar ou LED remoto SOS sinalizador de resgate, o que é mais prático.
Aplicação de vida:
1. Carros: Existem muitos tipos de correntes de partida de bateria de chumbo-ácido, a faixa aproximada é de 350-1000 amperes e a corrente máxima de carros de partida de polímero de lítio deve ser de 300-400 amperes. Para proporcionar comodidade, a fonte de alimentação de partida de emergência do carro é compacta, portátil e durável. É um bom auxiliar para a partida de emergência do carro. Pode fornecer energia auxiliar de partida para a maioria dos veículos e um pequeno número de navios. Também pode ser usado como uma fonte de alimentação portátil de 12 V DC para se preparar para o carro. Usado em situações de emergência.
2. Notebook: A fonte de alimentação multifuncional para partida de emergência do carro tem uma saída de tensão de 19 V, que pode fornecer uma tensão de alimentação estável para o notebook para garantir que alguns executivos saiam de casa. A função de vida útil da bateria do notebook reduz a situação que afeta o Em geral, baterias de polímero de 12000 mAh devem ser capazes de fornecer 240 minutos de vida útil da bateria para o notebook.
3. Telefone celular: a fonte de alimentação de arranque do carro também é equipada com uma saída de energia de 5 V, que suporta a vida útil da bateria e fonte de alimentação para vários dispositivos de entretenimento, como telefones celulares, PAD, MP3, etc.
4. Inflação: equipado com uma bomba de ar e três tipos de bocais de ar, que podem inflar pneus de carros, válvulas de inflação e várias esferas.
Tipos e características:
Atualmente, os seguintes tipos de fontes de energia de partida de emergência são usados principalmente no mundo, mas não importa o tipo, eles têm requisitos mais elevados para a taxa de descarga. Por exemplo, a corrente de baterias de chumbo-ácido em bicicletas elétricas e baterias de lítio em carregadores de celulares está longe de ser suficiente para dar partida em um carro.
1. Chumbo ácido:
a. Baterias de chumbo-ácido planas tradicionais: As vantagens são baixo preço, longa durabilidade, segurança em altas temperaturas; as desvantagens são volumosas, carregamento e manutenção frequentes, ácido sulfúrico diluído é fácil de vazar ou secar e não pode ser usado abaixo de 0 ° C .
b. Bateria em espiral: As vantagens são preço barato, pequena e portátil, segurança em alta temperatura, baixa temperatura abaixo de -10 ℃ pode ser usada, manutenção simples, longa vida; a desvantagem é que o volume e o peso das baterias de lítio são relativamente grandes, e as funções são inferiores às baterias de lítio.
2. íon de lítio:
a. Bateria de óxido de cobalto e lítio de polímero: as vantagens são pequenas, bonitas, multifuncionais, portátil e de longo tempo de espera; as desvantagens são que ela explodirá em alta temperatura, não pode ser usada em baixa temperatura, o circuito de proteção é complicado, não pode ser sobrecarregado, a capacidade é pequena e os produtos de alta qualidade são caros.
b. Bateria de fosfato de ferro-lítio: As vantagens são pequenas e portáteis, bonitas, longo tempo de espera, longa vida, maior resistência à temperatura do que baterias de polímero e podem ser usadas em baixas temperaturas abaixo de -10 ° C; a desvantagem é que altas temperaturas acima 70 ° C não são seguros e o circuito de proteção é complicado.A capacidade é menor que a das baterias bobinas e o preço é mais caro do que as baterias de polímero.
3. Capacitores:
Supercapacitores: as vantagens são pequenos e portáteis, grande corrente de descarga, carregamento rápido e vida longa; as desvantagens são inseguras em altas temperaturas acima de 70 ℃, circuito de proteção complicado, capacidade mínima e extremamente caro.
características do produto:
1. A fonte de alimentação de partida de emergência do carro pode incendiar todos os carros com saída de bateria de 12 V, mas a gama de produtos aplicável de carros com diferentes deslocamentos será diferente e pode fornecer serviços como resgate de emergência em campo;
2. Luz branca super brilhante LED padrão, luz de advertência piscando e luz de sinal SOS, um bom ajudante para viagens;
3. A fonte de alimentação de partida de emergência do carro não apenas suporta partida de emergência do carro, mas também oferece suporte a uma variedade de saídas, incluindo saída 5V (compatível com todos os tipos de produtos móveis, como telefones celulares), saída 12V (roteadores compatíveis e outros produtos), 19V saída (suportando a maioria dos produtos de laptop)), aumentando a ampla gama de aplicações na vida;
4. A fonte de alimentação de partida de emergência do carro tem uma bateria de ácido-chumbo livre de manutenção e também uma bateria de íon-lítio de polímero de alto desempenho, com uma ampla gama de opções;
5. A fonte de alimentação de inicialização de emergência do veículo de polímero de íon-lítio tem uma longa vida útil, os ciclos de carga e descarga podem chegar a mais de 500 vezes e pode dar partida no carro 20 vezes quando estiver totalmente carregado (a bateria é exibida em 5 barras) (o autor usa isso, não todas as marcas);
6. A fonte de alimentação de partida de emergência da bateria de chumbo-ácido está equipada com uma bomba de ar com uma pressão de 120 PSI (modelo ilustrado), que pode facilitar a inflação.
7. Nota especial: O nível da bateria da fonte de alimentação de partida de emergência de polímero de íon de lítio deve estar acima de 3 bares antes que o carro possa ser aceso, para não queimar o host de energia de partida de emergência do carro. Apenas lembre-se de carregá-lo.
Instruções:
1. Puxe o freio manual, coloque a embreagem em neutro, verifique o interruptor de partida, ele deve estar na posição OFF.
2. Coloque a partida de emergência em um solo estável ou uma plataforma imóvel, longe do motor e das correias.
3. Conecte o grampo positivo vermelho (+) da "partida de emergência" ao eletrodo positivo da bateria que está sem energia. E verifique se a conexão está firme.
4. Conecte o grampo acessório preto (-) da "partida de emergência" ao polo de aterramento do carro e certifique-se de que a conexão esteja firme.
5. Verifique a exatidão e firmeza da conexão.
6. Dê partida no carro (não mais de 5 segundos) .Se a partida não for bem-sucedida, aguarde mais de 5 segundos.
7. Após o sucesso, remova o grampo negativo do polo de aterramento.
8. Remova o grampo positivo vermelho da "partida de emergência" (comumente conhecido como "Cross River Dragon") do terminal positivo da bateria.
9. Carregue a bateria após o uso.
Inicie o carregamento de energia:
Use o aparelho elétrico especial fornecido para carregar. Antes de usá-lo pela primeira vez, carregue o dispositivo por 12 horas. A bateria de polímero de íon de lítio geralmente pode ser totalmente carregada em 4 horas. Não é tão longo, pois se diz que quanto mais tempo, melhor. As baterias de chumbo-ácido sem manutenção exigem tempos de carregamento diferentes, dependendo da capacidade do produto, mas o tempo de carregamento costuma ser maior do que o das baterias de polímero de lítio.
Etapas de carregamento do polímero de lítio:
1. Insira o plugue fêmea do cabo de carregamento fornecido na porta de conexão de carregamento do "iniciador de emergência" e confirme se está seguro.
2. Conecte a outra extremidade do cabo de carregamento na tomada e verifique se está firme. (220V)
3. Neste momento, o indicador de carregamento acenderá, indicando que o carregamento está em andamento.
4. Depois que o carregamento for concluído, a luz indicadora é desligada e deixada por 1 hora para detectar que a tensão da bateria atinge o requisito, o que significa que ela está totalmente carregada.
5. O tempo de carregamento não deve ser superior a 24 horas.
Etapas de carregamento da bateria de chumbo-ácido sem manutenção:
1. Insira o plugue fêmea do cabo de carregamento fornecido na porta de conexão de carregamento do "iniciador de emergência" e confirme se está seguro.
2. Conecte a outra extremidade do cabo de carregamento na tomada e verifique se está firme. (220V)
3. Neste momento, o indicador de carregamento acenderá, indicando que o carregamento está em andamento.
4. Depois que a luz indicadora ficar verde, significa que o carregamento está concluído.
5. Para a primeira utilização, recomenda-se carregar por muito tempo.
reciclar:
Para atingir a vida útil máxima da fonte de alimentação de partida do carro, é recomendável manter a máquina totalmente carregada o tempo todo. Se a fonte de alimentação não for mantida totalmente carregada, a vida útil da fonte de alimentação será encurtada. Caso contrário em uso, certifique-se de que ele seja carregado e descarregado a cada 3 meses.
O princípio básico:
A arquitetura de potência da maioria dos carros deve seguir os princípios mais básicos ao projetar, mas nem todo projetista tem uma compreensão completa desses princípios. A seguir estão os seis princípios básicos que precisam ser seguidos ao projetar a arquitetura de energia automotiva.
1. Faixa de tensão VIN de entrada: a faixa transiente da tensão da bateria de 12 V determina a faixa de tensão de entrada do IC de conversão de energia
A faixa típica de voltagem da bateria do carro é de 9 V a 16 V. Quando o motor está desligado, a voltagem nominal da bateria do carro é 12 V; quando o motor está funcionando, a voltagem da bateria é de cerca de 14,4 V. No entanto, sob diferentes condições, a tensão transiente também pode atingir ± 100V. O padrão da indústria ISO7637-1 define a faixa de flutuação de tensão das baterias automotivas. As formas de onda mostradas na Figura 1 e na Figura 2 são parte das formas de onda fornecidas pelo padrão ISO7637. A figura mostra as condições críticas que os conversores de energia automotivos de alta tensão precisam atender. Além da ISO7637-1, existem algumas faixas de operação da bateria e ambientes definidos para motores a gás. A maioria das novas especificações são propostas por diferentes fabricantes OEM e não seguem necessariamente os padrões da indústria. No entanto, qualquer novo padrão exige que o sistema tenha proteção contra sobretensão e subtensão.
2. Considerações sobre dissipação de calor: a dissipação de calor precisa ser projetada de acordo com a eficiência mais baixa do conversor DC-DC
Para aplicações com má circulação de ar ou mesmo sem circulação de ar, se a temperatura ambiente for alta (> 30 ° C) e houver uma fonte de calor (> 1W) no gabinete, o dispositivo irá aquecer rapidamente (> 85 ° C) . Por exemplo, a maioria dos amplificadores de áudio precisa ser instalada em dissipadores de calor e fornecer boas condições de circulação de ar para dissipar o calor. Além disso, o material PCB e uma certa área revestida de cobre ajudam a melhorar a eficiência de transferência de calor, de modo a obter as melhores condições de dissipação de calor. Se um dissipador de calor não for usado, a capacidade de dissipação de calor da almofada exposta na embalagem é limitada a 2W a 3W (85 ° C). Conforme a temperatura ambiente aumenta, a capacidade de dissipação de calor diminui significativamente.
Quando a tensão da bateria é convertida em uma saída de baixa tensão (por exemplo: 3,3 V), o regulador linear consumirá 75% da energia de entrada e a eficiência é extremamente baixa. Para fornecer 1W de potência de saída, 3W de potência serão consumidos como calor. Limitada pela temperatura ambiente e pela resistência térmica da caixa / junção, a potência máxima de saída de 1W será significativamente reduzida. Para a maioria dos conversores DC-DC de alta tensão, quando a corrente de saída está na faixa de 150mA a 200mA, o LDO pode fornecer um desempenho de custo mais alto.
Para converter a tensão da bateria em baixa tensão (por exemplo: 3,3 V), quando a potência atinge 3W, um conversor de chaveamento de ponta precisa ser selecionado, que pode fornecer uma potência de saída de mais de 30W. Este é exatamente o motivo pelo qual os fabricantes de fontes de alimentação automotivas geralmente escolhem soluções de fontes de alimentação comutadas e rejeitam as arquiteturas tradicionais baseadas em LDO.
3. Corrente quiescente (IQ) e corrente de desligamento (ISD)
Com o rápido aumento no número de unidades de controle eletrônico (ECUs) nos automóveis, a corrente total consumida da bateria do carro também está aumentando. Mesmo quando o motor é desligado e a bateria descarregada, algumas unidades de ECU continuam funcionando. Para garantir que o IQ da corrente operacional estática esteja dentro da faixa controlável, a maioria dos fabricantes OEM começa a limitar o IQ de cada ECU. Por exemplo, o requisito da UE é: 100μA / ECU. A maioria dos padrões automotivos da UE estipulam que o valor típico de ECU IQ é inferior a 100μA. Dispositivos que sempre funcionam, como transceptores CAN, relógios em tempo real e consumo de corrente do microcontrolador são as principais considerações para o IQ da ECU, e o projeto da fonte de alimentação precisa considerar o orçamento mínimo de IQ.
4. Controle de custos: o compromisso dos fabricantes OEM entre custo e especificações é um fator importante que afeta a lista de materiais da fonte de alimentação
Para produtos produzidos em massa, o custo é um fator importante a ser considerado no projeto. O tipo de PCB, a capacidade de dissipação de calor, as opções de pacote e outras restrições de design são, na verdade, limitados pelo orçamento de um projeto específico. Por exemplo, usando uma placa FR4 de 4 camadas e uma placa CM3 de uma camada, a capacidade de dissipação de calor do PCB será muito diferente.
O orçamento do projeto também levará a outra restrição: os usuários podem aceitar ECUs de custo mais alto, mas não gastarão tempo e dinheiro na transformação de projetos de fontes de alimentação tradicionais. Para algumas novas plataformas de desenvolvimento de alto custo, os designers simplesmente fazem algumas modificações simples no design tradicional não otimizado da fonte de alimentação.
5. Posição / layout: PCB e layout de componentes no design da fonte de alimentação limitarão o desempenho geral da fonte de alimentação
O projeto estrutural, o layout da placa de circuito, a sensibilidade a ruídos, os problemas de interconexão de placas multicamadas e outras restrições de layout restringirão o projeto de fontes de alimentação integradas de alto chip. O uso de energia no ponto de carga para gerar toda a energia necessária também acarretará em altos custos e não é ideal para integrar muitos componentes em um único chip. Os projetistas de fontes de alimentação precisam equilibrar o desempenho geral do sistema, as restrições mecânicas e os custos de acordo com os requisitos específicos do projeto.
6. Radiação eletromagnética
O campo elétrico variável com o tempo produzirá radiação eletromagnética. A intensidade da radiação depende da frequência e da amplitude do campo. A interferência eletromagnética gerada por um circuito em funcionamento afetará diretamente outro circuito. Por exemplo, a interferência de canais de rádio pode causar o mau funcionamento do airbag. Para evitar esses efeitos negativos, os fabricantes OEM estabeleceram limites máximos de radiação eletromagnética para unidades de ECU.
Para manter a radiação eletromagnética (EMI) dentro da faixa controlada, o tipo, topologia, seleção de componentes periféricos, layout da placa de circuito e blindagem do conversor DC-DC são muito importantes. Após anos de acumulação, os designers de IC de energia desenvolveram várias técnicas para limitar a EMI. Sincronização de relógio externo, frequência de operação superior à banda de frequência de modulação AM, MOSFET embutido, tecnologia de comutação suave, tecnologia de espalhamento espectral, etc., são todas soluções de supressão de EMI introduzidas nos últimos anos.
