快捷搜索:  as  test

干货 | 通过12V至12V双向DC/DC控制器实现汽车双电池

各种迹象注解,自动驾驶汽车的革命性成长即将周全光降。汽车公司正在与Google和Uber等科技巨子以及有名创业公司相助开拓新一代自动驾驶汽车,这些汽车技巧将改变我们的城市蹊径和高速公路,为未来的聪明城市奠定根基。他们将使用机械进修、物联网(IoT)和云等技巧等加速这一成长。更紧张的是,自动驾驶汽车将继承推动已经过Uber和Lyft等共享出行办事商提议的行业厘革。种种技巧搜集在一路,将创造了一个由智能无人驾驶车辆组成未来交通的天下。

终极,所有自动驾驶汽车都将经由过程集成传感器、摄像头、雷达、高机能GPS、光探测和测距(激光雷达)、人工智能(AI)和机械进修,以实现必然程度的自治。而其与安然和可扩展的物联网、数据治理和云办理规划的连接也很紧张,由于它们为网络、治理和阐发传感器数据供给了具有弹性和高机能的根基。从情况效益到安然性的提升,车联网的兴起都具有深远的社会影响。路上汽车的削减也意味着削减了温室气体排放,从而低落了能耗并改良了空气质量。

对付自动驾驶汽车和智能蹊径系统而言,端点遥测、智能软件和云技巧都是弗成或缺的。自动驾驶汽车中的车载摄像头和种种传感器网络大年夜量数据,同时这些数据必须获得实时的处置惩罚以使车辆行驶在在精确的车道上,并安然地驶向目的地。

基于云技巧的收集和连接也是这一系统的紧张组成部分。自动驾驶汽车将配备支持车辆间通信的车载系统,容许它们从蹊径上的其他车辆中进修,以便根据气象变更以及路况变更(诸如弯路和路上杂物等)进行调剂。先辈的算法和深度进修系统是确保自动驾驶汽车能够快速且自动适应各类场景变更的关键。

除特定组件(例如云谋略根基架构的可扩展性和智能数据治理)之外,还必要包括供电电源在内的关键义务系统的冗余。之前已经宣布的冗余电池冗余办理规划,如LTC3871,可事情在两个具有不合额定电压的电池系统间,例如48 V锂离子电池和12 V铅酸电池。然则大年夜多半现有的办理规划都没有能为相同电压的电池供给冗余,例如两个12 V、24 V或48 V电池,至少到今朝为止是这样。

单通道双向节制IC办理规划

LT8708是一款效率高达98%的双向降压-升压开关电源节制器,可在两个电压相同的电池之间事情,异常得当用于实现自动驾驶汽车的电池冗余。同时它可以在输入电压高于、低于或即是输出电压的的环境下事情,异常得当用于电动和混动汽车中常见的两个12 V、24 V或48 V电池系统。LT8708事情在两个电池系统之间,即便此中一个电池发生故障,也可以防止系统关闭。LT8708还可以用于48 V/12 V和48 V/24 V双电池系统。

LT8708采纳单电感,当事情的输入电压范围为2.8 V至80 V,输出电压范围为1.3 V至80 V时,根据所选的外围器件和主电路相数的不合,可供给高达数千瓦的转换功率。它简化了在对VOUT、VIN和/或IOUT、IIN进行正向或反向调节时,电池/电容备份系统的双向功率变换。LT8708具有六种自力的调节模式,可适用于多种不合的利用。

LT8708-1与LT8708并联应用,可以增添大年夜转换功率和相数位。LT8708-1始终作为主机LT8708的从机事情,可以错相设置时钟,并且能够供给与主机相称的转换功率。一个主机最多可同时连接12个从机,从而增添系统的功率和电流变换能力。

转换器输入端和输出真个正向和反向电流可以进行监测和限定,经由过程四个电阻可以自力设置所有四个限流(正向输入、反向输入、正向输出和反向输出)。与偏向设置(DIR)引脚相结合,LT8708可设置设置设备摆设摆设为处置惩罚VIN至VOUT或VOUT至VIN的功率,异常得当于汽车、太阳能、电信和电池供电系统。LT8708采纳5 mm × 8 mm、40引脚QFN封装,有三种温度等级可供选择,包括适用于–40°C至+125°C事情范围的扩展和工业等级以及–40°C至+150°C高温事情范围的汽车等级。图1显示了简化的LT8708框图。

完备的办理规划

图2中的框图显示了在汽车利用中完成双电池冗余电路设计所需的其他部件。如图所示,LT8708与两个LT8708-1一路构成三相办理规划,可在任一偏向供给高达60 A的转换电流。经由过程添加额外的LT8708-1器件,可以实现12相及以上的大年夜功率利用。AD8417是一款双向电流检测放大年夜器,用于检测流入和流出电池的电流。当此检测电流跨越预设值时,LTC7001高边NMOS静态开关驱动器会打开背靠背MOSFET,将电池与电路隔离。

LTC6810-2监测并节制锂离子电池。它可正确丈量电池单元,并包管总丈量偏差小于1.8 mV。将多个LTC6810-2并联连接到主处置惩罚器将可以为监控电路中的其他电压创建额外的冗余。LTC6810-2具有isoSPI™接口,可用于高速、RF抗扰、远间隔通信,并支持双向操作。LTC6810-2还支持经由过程PWM占空比节制每个单元的被动式平衡和电池的丈量冗余。

节制概述

LT8708支持输出电压可高于、低于或即是输入电压时的功率变换,具有在输入和输出端进行双向电流的监控和调节功能。ADI享有专利的节制架构容许在降压、升压或降压-升压事情区域采纳电感内阻进行电流检测电阻。电感电流由VC引脚上的电压节制,该电压是六个内部偏差放大年夜器EA1至EA6的组合输出。这些放大年夜器可用于限定或调节对应的电压或电流。

VC电压的最小-最大年夜范围范例值为1.2V。VC电压最大年夜值节制最大年夜正向电感电流,从而节制从VIN流向VOUT的最大年夜功率流。VC电压最小值节制最大年夜负反向电感电流,从而节制从VOUT流向VIN的最大年夜功率。

在简单示例VOUT的调节历程,FBOUT引脚接管VOUT电压反馈旌旗灯号,经由过程EA4将其与内部基准电压进行对照。较低的VOUT电压会升高VC,是以有更多电流流入VOUT。相反,较高的VOUT电压会低落VC,从而削减流入VOUT的电流,以致从VOUT接受电流和功率。

图1.LT8708简化的双向双12 V电池系统利用道理图。

图2.完备的双电池冗余办理规划系统框图。

如前所述,LT8708还具有在输入和输出端供给双向电流调节的功能。VOUT电流可以实现正向和反向(分手为EA6和EA2)调节或限定, VIN电流也可以实现正向和反向(分手为EA5和EA1)调节或限定。

在一些常见利用中,VOUT可能经由过程EA4进行调节,另外偏差放大年夜器则用于监控输入或输出过流或输入欠压的环境。在其他一些利用中(如电池备份系统),连接到VOUT的电池可能会以恒定电流(EA6)充电到最大年夜电压(EA4),也可能反向,这时经由过程另一些偏差放大年夜器向VIN回馈能量以调节VIN并限定最大年夜电流。有关此主题的更多信息,请拜见LT8708数据手册。

结论

LT8708-1为相同电压双电池的汽车DC/DC系统带来了更高档其余机能、节制和设计简化。无论是将其用于两个电源之间的能量转移以实现冗余,照样用于关键场合的备用电源,LT8708都可以事情在两个具有相同电压的电池或超级电容之间。这一功能为汽车系统工程师在成长汽车电子技巧的进程中铺平蹊径,使汽车更安然、更高效。

您可能还会对下面的文章感兴趣: