#電源設計 #量測T&M #電池管理系統BMS #動態電池電力技術DBPT
#物聯網IoT #電源供應器 #交直流電流分流器 #可編程直流電子負載
#汽車電子 #電動車 #充電樁 #AEC-Q100
【動態電流量測:速度 vs. 精確度】
電池系統瑕疵多是出在機構設計或電池液的隔離膜出了問題、導致系統的正、負極短路,而這問題無法透過儀器檢測,僅能透過廠商的製造技術改善。通常,設計良好的電池管理系統 (BMS) 加上預先測試各種合理的吃載行為,可大幅降低意外發生機率;電池保護晶片的品質尤其重要。例如,電池瞬間消耗太多電流時,須透過 MOSFET 自動切斷供電,防止電池過度放電而被燒毀。
欲確認保護機制是否能發揮作用?MOSFET 是否能在各種溫度下正常開關?須以電子負載搭配溫度控制箱做電池吃載模擬測試。此外,物聯網 (IoT) 裝置資料傳送時瞬間電流大,設法穩壓是電源供應器的設計重點;不同協議的射頻模組所消耗的電流不一,須以電子負載量測個別功耗。英特爾 (Intel) 提出「動態電池電力技術」(DBPT),已成電池製造商必要的電池驗證範本。
特殊動態吃載電流會左右電池容量,大功率設備的高速電流瞬間爬升速度要夠快、但使用的儀器又不能犧牲精確度。例如,中國大陸的電動車直流充電樁規範,就明文規定精確度須達 0.5%。模擬電池輸出脈波電流時,若可快速補償脈波電流造成的降壓,能更精確模擬電池真實行為模式。
延伸閱讀:
《固緯電子:多檔位電源供應器模擬不同功率電池吃載行為》
http://compotechasia.com/a/____/2016/1114/34038.html
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#固緯電子 #PPH-1503D #PCS-1000 #PEL-3000
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#汽車電子 #發光二極體LED #電源設計 #AEC-Q100 #TS16949 #油電混合車HEV #電動車EV
【汽車日行燈改用 LED,好處多多】
歐洲已規定自 2011 年 2 月起製造的新車皆須強制配備日行燈,商用車則是從 2012 年 8 月開始,為汽車與箱型車設計人員提供許多機會,在多方面提升駕駛體驗及其品牌形象。上述提升的關鍵在於改用發光二極體 (LED) 的固態技術。由於提升核心製程的量子效率,現在可輕鬆獲得車用可靠性的高亮度 LED。以 LED 為基礎的燈具提供比傳統白熾燈泡更高的能源效率。
LED 組件具有更高的可靠性。超過 10 年的有效使用壽命,意味在車輛使用壽命期間內可能無需更換。此外,LED 所需空間比燈泡小,日行燈有更多安裝位置的選項,大幅強化汽車製造商的品牌形象;設計人員可使用 LED 燈條呈現象徵製造商標誌的形狀,或依車輛輪廓打造更具美感的形狀。LED 日行燈對於駕駛情況的變化可做出更好反應,在起霧時可提高輸出或降低亮度以作為停車燈使用。
因此,LED 燈條的有效調光控制是電源控制器的關鍵需求,但這並非唯一需求。汽車環境會對日間與夜間行駛用的 LED 頭燈設計帶來一些無法預期的結果,所使用的組件在開發時皆須符合 AEC-Q100 與 TS 16949 等產業標準,還須在寬幅溫度範圍內運作,對於駕駛具有關鍵性的零件最高達 +125°C。由於前端部分電子控制單元 (ECU) 相互接近,故低電磁干擾很重要。
LED 電源與控制電路有特定的電氣要求,即使在汽車正常運作下,供應電壓的範圍也會涵蓋 9V~16V。如此可在從亞熱帶到熱帶的各種溫度範圍條件下,為電池進行充電;但實際電壓很容易超出上述限制。輸入電壓可從意外反向連接電池延伸到跨接啟動情況下 12V 電池電壓的兩倍,導致負載突降而故障,例如纜線運作稍有鬆動而發生暫時性的電池與發電機斷開連接時,會發生瞬態電壓突波。
即使使用集中式負載突降箝位電路,組件也必須能處理高達 60V 的輸入電壓。雖然汽車電氣系統內部通常有保護機制,但仍需保護電路因應過電壓、欠壓、過電流、短路及過熱等情況。除了上述故障情況外,引進引擎怠速熄火技術的重點在於節能設計,必須注重更廣大的作業電壓範圍。當車輛重新發動並準備從靜止位置前進時,來自引擎的大量電流需求會使電池電壓低於 9V、最低會低至 6V。
延伸閱讀:
《LED 控制發揮日行燈最大效益》
http://compotechasia.com/a/ji___yong/2017/0808/36274.html
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在汽車應用中設計 Buck 架構的 DC/DC 轉換器時,需要針對汽車環境進行一些特別的考慮:包括車內的溫度範圍極寬,電池匯流排上大幅度波動的電壓,以及不容許出現嚴重的電磁輻射和雜訊對收音系統造成干擾。
本文以通過 AEC-Q100 Grade-2 認證的 36V/3A Buck 轉換器 RT2875BQGCP 為例,介紹 Buck 架構電壓調節器的設計方法,並說明利用線上設計模擬工具 Richtek Designer™ 設定參數和調整元件的使用方法。
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