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通过12V至12V双向DC控制器实现汽车双电池冗余

发布时间:2019-07-13 08:33:30编辑:空中瑜伽网阅读次数:

种种迹象表明,自主车将得到充分开发出革命性问世。汽车公司正在与谷歌和尤伯杯和以及知名创业公司等科技巨头合作开发新一代的自主车型,这些汽车技术将改变我们的城市道路和高速公路,奠定了未来智慧城市的基础。他们将使用机器学习,物联网(IOT)和云计算等技术加速发展。

更重要的是,这些自主车辆将继续推动已经尤伯杯和Lyft和其他旅游服务供应商在行业内发起的变革共享。它带来了各种技术结合在一起,将创造世界未来交通组成的无人驾驶智能汽车。

最后,所有的自动驾驶汽车将通过传感器,摄像头,雷达,高性能GPS,光探测和测距(LIDAR),人工智能(AI)和机器学习相结合,以达到某种程度的自治。而且它的安全性和可扩展的网络,数据连接和云计算解决方案的管理也很重要,因为他们设法收集和分析传感器数据和弹性性能提供了基础,。

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从环境效益,以提高安全性,车联网的兴起具有深远的社会影响。在道路上减少汽车也意味着减少温室气体排放,降低能源消耗,改善空气质量。

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对于自主汽车和智能公路系统,端点遥测,智能软件和云技术是必不可少的。自动驾驶汽车车载摄像装置和各种传感器收集大量的数据,但这些数据必须实时,使车辆在右车道上行驶进行处理,并安全地驶向目的地。

基于网络连接的一个重要组成部分,也是云计算技术的系统。自主车辆将配备用于车辆间通信系统的车载支持,从而允许它们从道路上其它车辆学习,以便根据在天气和道路状况的变化(改变,例如弯路和道路碎片进行调整,等等。)。先进的算法和深入学习系统的关键是确保自动驾驶汽车可以快速地自动适应不断变化的场景。

除了特定组件冗余的关键任务系统(E。G。,云计算基础设施的可扩展性和智能数据管理),但还需要包括电源,包括。先前公布的冗余电池冗余解决方案,如LTC3871,电池可具有不同的额定电压在两个系统之间操作,例如48个12伏锂离子电池和铅酸电池。然而,大多数现有的解决方案不提供相同的冗余作为电池电压,例如,2个12 V,24 V或48伏电池,至少到目前为止。

显然,双向降压可之间的两个12伏电池操作 - 升压型DC / DC转换器是必需的。该DC / DC转换器可用于收取任何电池的,从而使两个可相同随着电池向负载供电,而。此外,如果任何两个单元的故障时,它是必要的,以便能够检测和隔离故障到另一个小区,它可以继续而不中断向负载供电。最近推出的LT8708双向DC / DC控制器,可以连接两个电池,以解决这一关键问题具有相同的电压。

单通道双向控制IC解

LT8708效率高达双向降压的98% - 升压型开关电源控制器相同的两个电压电池之间操作,是非常适合于自动冗余驾驶汽车电池。在同一时间工作它可以比输入电压高时,输出电压低于或等于的情况下,适合于普通电动和混合动力车辆在2个12伏,24伏或48伏电池系统。两个电池系统之间LT8708的工作,其特征在于,即使一个电池出现故障,可以关闭防止系统。LT8708也可用于48 V / 12 V 48 V / 24 V电池系统双。

LT8708单个电感器,当第2输入电压范围。8 V至80 V,1的输出电压范围。当3 V 80 V,这取决于外围设备和主电路的选定数量的,可以提供高达电力变换的几千瓦。它简化了当VOUT,VIN,及/或IOUT,IIN调整向前或向后,双向功率电池/电容器备份系统转化。LT8708有六种独立的调整模式适应于各种应用。

LT8708-1与LT8708并联使用,功率转换可以增加,大的比特的数目。LT8708-1总是主从工作LT8708可以设置时钟的相位误差,并且主机可以提供相当的电力转换。达主机可以从机器12连接,从而增加了功率转换系统和电流的能力。

转换器的正向和反向电流输入和输出可以被监控和限制可以独立地设置所有四乘四限流电阻(正输入端,反相输入端,该正向和反向输出的输出)的。和方向(DIR)销组合,LT8708可以被配置为处理VIN至VOUT VIN到VOUT或功率,非常适合于汽车,太阳能,以及一个电池供电的电信系统。

使用5毫米×8毫米,40引脚QFN封装,有三个温度水平LT8708都可用,包括那些适用于-40℃至+ 125℃,和更宽的操作范围和工业级-40°C到+ 150°汽车C级高的工作温度范围。图1示出的LT8708的简化框图。

完整解决方案

图2示出以完成在汽车应用中的冗余电路设计所要求的双电池的其他组件的框图。如图所示,LT8708 LT8708-1配置有两相溶液一起,在任一方向60提供高达甲电流转换。LT8708-1通过添加额外的装置12可以以高功率应用和以上来实现。AD8417是用于检测流入和流出电池的电流的双向电流检测放大器。当该检测到的电流超过一个预设值时,LTC7001高侧NMOS静态开关驱动背靠背MOSFET开启时,电池和电路隔离。

LTC6810-2监视和控制锂离子电池。它可以精确地测量电池单元,并且,以确保总的测量误差小于1.8毫伏。连接LTC6810-2平行于主处理器的多个将能够为其他电压监视电路产生额外的冗余。LTC6810-2具有isoSPI ? 接口,用于高速,所述RF抑制,电信和支持双向操作。LTC6810-2也支持由PWM占空比测量和冗余被动电池平衡每个单元的控制。

控制概述

LT8708支持输出电压可高于,低于或等于所述功率转换器时的输入电压,监控具有的功能和调节电流在输入和输出两路。ADI专利架构允许在降压,升压或降压的控制 - 感应电阻升压操作电流检测用电阻区域。在销上的电感器电流的控制电压VC,电压为六个内部误差放大器EA1至EA6的组合输出。这些放大器可以被用于限制或调节对应的电压或电流,如表1所示。

表格1。误差放大器(EA1是EA6)

的最小电压VC - 最大范围通常为1.2V。控制电压VC的最大正向电感器电流的最大值,由此控制最大功率从VIN VOUT流流。最大负的最小值的控制电压VC反向电感器电流,从而控制从VOUT VIN的最大功率流。

在调整过程中一个简单的例子VOUT,VOUT FBOUT引脚接收的电压反馈信号,其与由EA4的内部基准电压进行比较。较低的电压VOUT上升VC,所以有更多的电流流VOUT。相反,较高的电压VOUT减小VC,从而降低了电流进入VOUT,VOUT吸收甚至从电流和功率。

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图1。LT8708简化双向双电池系统12 V应用原理图。

图2。双电池冗余溶液的完整的系统框图。

如上所述,LT8708还提供了具有输入和输出端子的双向电流调节功能。VOUT可以实现正向和反向电流(分别EA6和EA2)或法规的限制,VIN电流正向和反向可实现(EA5和EA1是分别地)调节或限制。

在某些常用的应用,VOUT可通过EA4,其中所述误差放大器的其余部分来监视输入电流或过电压的输入或输出用于调整。在一些其他应用中(例如,电池备用系统),VOUT被连接到电池可被充电以恒定电流(EA6)到最大电压(EA4),也可以反转,由其他错误的再生能量VIN放大器调节和限制最大电流VIN。有关此主题的更多信息,请参见LT8708数据表。

结论

LT8708-1同一双电池汽车电压DC / DC系统带来更高的性能水平,简化设计和控制。无论是用于两个电源之间的能量转移用于冗余或备用电源为紧急情况,在两者之间可以LT8708在电池操作或具有相同电压超级电容器。此功能铺平道路,在汽车电子技术的发展过程中汽车系统工程师的方式,使汽车更安全,更高效。

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