一項(xiàng)小研究表明,汽車鉛酸電池不同于深循環(huán)或固定電池。汽車電池旨在最大限度地提高啟動(dòng)電流容量,并且對(duì)深度放電或浮充(也稱為第 3 階段充電循環(huán))反應(yīng)不佳。起動(dòng)電池的極板結(jié)構(gòu)使表面積最大化,并且電解液比重 (SG) 高于其他電池,以提供高啟動(dòng)電流。與固定電池一樣,允許保持在深度放電狀態(tài)的汽車電池會(huì)經(jīng)歷永久硫酸化,其中在放電期間產(chǎn)生的小硫酸鉛晶體轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的晶體形式并沉積在負(fù)極板上。浮充另一方面,汽車電池很容易引起過飽和,導(dǎo)致正極板氧化,從而縮短電池壽命。因此,充電電壓和充電周期非常關(guān)鍵,并且對(duì)于汽車和深周期類型是不同的;此外,充電電壓應(yīng)隨環(huán)境溫度以高于 25oC 每攝氏度 3mV 的速率降低。
電池和太陽能光伏電池的價(jià)格正在下降。風(fēng)能和太陽能等可再生能源受天氣、位置和時(shí)間的影響;這會(huì)導(dǎo)致能源供應(yīng)不一致。采用儲(chǔ)能系統(tǒng) (ESS) 將有助于平滑這些變化,并為以后需要時(shí)儲(chǔ)存能量。
盡管可充電電池具有許多優(yōu)點(diǎn),但如果電量完全耗盡,它們可能會(huì)遭受損壞并縮短使用壽命。當(dāng)電池電壓低于預(yù)設(shè)限值時(shí),我們?cè)O(shè)計(jì)的電路會(huì)關(guān)閉電池供電的設(shè)備——在本例中,LED 手電筒從 NiMH(鎳氫)電池接收電力。雖然適用于 LED 手電筒,但該電路可適用于任何電池供電的應(yīng)用。在不確保用戶將電池取出充電的情況下,該電路會(huì)在電池電壓低于可用極限時(shí)鎖定手電筒,從而強(qiáng)烈提示可能是時(shí)候充電了。
CAN 是Controller Area Network 的縮寫(以下稱為CAN),是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。在汽車產(chǎn)業(yè)中,出于對(duì)安全性、舒適性、方便性、低功耗、低成本的要求,各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對(duì)可靠性的要求不盡相同,由多條總線構(gòu)成的情況很多,線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個(gè)LAN,進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要,1986 年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。此后,CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化,在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
CAN總線首先在汽車上得到了廣泛應(yīng)用,之后又在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有了很大發(fā)展,那么面對(duì)不同的應(yīng)用場景和工況,如何選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)慢慢成為一個(gè)讓人頭疼的問題。在這篇文章中,我將重點(diǎn)介紹用于驅(qū)動(dòng)這些總線電壓的 CAN 驅(qū)動(dòng)器輸出級(jí)的典型拓?fù)?。?duì)于曾經(jīng)在 CAN 網(wǎng)絡(luò)中遇到過發(fā)射問題或輸出差分電壓問題的任何人,本博客描述了驅(qū)動(dòng)器的工作原理以及我們可以在數(shù)據(jù)表中查看哪些電氣參數(shù)來識(shí)別良好的收發(fā)器。我相信對(duì) CAN 驅(qū)動(dòng)程序的基本了解也有助于調(diào)試出現(xiàn)的 CAN 問題。
在這篇文章中,我將構(gòu)建典型的 CAN 驅(qū)動(dòng)器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并說明為什么端接對(duì)于與 CAN 的正確通信如此重要。 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (ISO) 11898 CAN 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,CAN 網(wǎng)絡(luò)的物理線為特性阻抗為 120Ω 的單雙絞線電纜。此外,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定總線的兩端必須用等于電纜特性阻抗的電阻器端接。
選擇降壓轉(zhuǎn)換器中的輸出電容通?;谒璧妮敵黾y波電壓水平。在許多情況下,計(jì)算出的電容可能相當(dāng)小,只允許使用單個(gè)陶瓷電容器。此外,由于陶瓷電容器具有非常低的等效串聯(lián)電阻 (ESR),因此它們對(duì)輸出紋波的貢獻(xiàn)將很小。這很好,因?yàn)樗梢越档统杀?,所以電容越小越好?/p>
升壓轉(zhuǎn)換器廣泛用于消費(fèi)電子產(chǎn)品中,以提高和穩(wěn)定鋰離子電池在負(fù)載下的下垂電壓。一個(gè)新興且不斷增長的消費(fèi)市場是物聯(lián)網(wǎng) (IoT),這是一種基于“云”的無線互連設(shè)備網(wǎng)絡(luò),通常包括音頻、視頻、智能家居和可穿戴應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)趨勢與綠色能源(減少浪費(fèi)電力和轉(zhuǎn)向可再生能源生產(chǎn)形式的驅(qū)動(dòng)力)相結(jié)合,要求小型設(shè)備長時(shí)間自主運(yùn)行,同時(shí)消耗很少的電力。在本文中,我們介紹了一種適用于小型便攜式設(shè)備的典型物聯(lián)網(wǎng)電源管理解決方案,同時(shí)也回顧了它的缺點(diǎn)。然后我們介紹了克服這些缺點(diǎn)的 nanoPower 升壓轉(zhuǎn)換器,
瑞薩電子宣布了一項(xiàng)新技術(shù),該技術(shù)無需在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中使用或更換電池。新的能量收集嵌入式控制器基于瑞薩電子突破性的 SOTB(硅上薄層掩埋氧化物)工藝技術(shù)。它極大地降低了活動(dòng)和待機(jī)電流消耗,這是以前在傳統(tǒng) MCU 中無法實(shí)現(xiàn)的組合。 據(jù)該公司稱,系統(tǒng)制造商將受益匪淺,因?yàn)樗麄儗⒛軌蚴褂没?SOTB 的嵌入式控制器的低電流水平,通過收集光、振動(dòng)等環(huán)境能源,在其某些產(chǎn)品中消除對(duì)電池的需求, 和流動(dòng)。
從 2030 年起,新型存儲(chǔ)技術(shù)有望進(jìn)入內(nèi)存路線圖,在延遲/生產(chǎn)力空間中補(bǔ)充 3D NAND 閃存、硬盤驅(qū)動(dòng)器 (HDD) 和磁帶。本文介紹了兩種新的基于液體的存儲(chǔ)概念:膠體和電石存儲(chǔ)器。我們解釋了基本操作原理,展示了第一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并強(qiáng)調(diào)了它們?cè)谖磥斫€存儲(chǔ)應(yīng)用中的潛力。這些液態(tài)記憶最近在 2022 年國際記憶研討會(huì) (IMW) 的一篇受邀論文中提出。
為了減少化石燃料汽車產(chǎn)生的排放物對(duì)環(huán)境造成的破壞,汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢是開發(fā)電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車(EV 和 HEV)的動(dòng)力系統(tǒng)。還有一些會(huì)改變氣候的排放物,例如二氧化碳,這些排放物會(huì)被添加到其他污染物中,從而導(dǎo)致溫室效應(yīng),從而導(dǎo)致全球變暖。五分之一的溫室氣體排放是由交通運(yùn)輸部門造成的,這種情況促使我們重新構(gòu)想一種新的交通模式,以控制污染和氣候變化的排放。電動(dòng)汽車解決方案多種多樣,但它們都集中在同一個(gè)焦點(diǎn)上,即普及低或零環(huán)境影響汽車。這就是智慧城市概念所圍繞的理念,以及電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車技術(shù)的實(shí)施。如果我們考慮到主要的化石來源石油是一種注定會(huì)枯竭的資源并且其開采成本不可持續(xù),那么轉(zhuǎn)向電動(dòng)或混合動(dòng)力汽車的目標(biāo)既是環(huán)境要求又是能源要求。
太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室 (PNNL) 的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種改進(jìn)的熔鹽儲(chǔ)能方案。該團(tuán)隊(duì)聲稱,其“凍融電池”是朝著制造適合季節(jié)性儲(chǔ)存的電池邁出的一步。
永磁直流(PMDC)電機(jī)在要求高效率、高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和線性轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用中提供了一種相對(duì)簡單可靠的直流驅(qū)動(dòng)解決方案。隨著鐵氧體和稀土磁體材料以及電子控制技術(shù)的發(fā)展,PMDC電機(jī)是一種具有成本競爭力的解決方案,尤其在高啟動(dòng)電流和轉(zhuǎn)矩要求的應(yīng)用。永磁直流電機(jī)區(qū)別于其他直流電機(jī)的一個(gè)設(shè)計(jì)特點(diǎn)是用永磁體代替繞組磁場,它消除了在磁場繞組中單獨(dú)勵(lì)磁以及伴隨的電氣損耗。
如果電機(jī)的初始速度和啟動(dòng)時(shí)間不是時(shí)間關(guān)鍵的,并且在應(yīng)用中可以接受更長的啟動(dòng)時(shí)間,另一種方法是在啟動(dòng)期間將隔離式 DC/DC 轉(zhuǎn)換器的輸出電壓鉗位一段比電機(jī)的電氣時(shí)間常數(shù)。使用固定頻率控制器,您可以鉗制最大占空比。在電感-電感-電容 (LLC) 諧振轉(zhuǎn)換器等變頻轉(zhuǎn)換器中,您可以鉗位最小開關(guān)頻率。
碳化硅(SiC)材料是功率半導(dǎo)體行業(yè)主要進(jìn)步發(fā)展方向,用于制作功率器件,可顯著提高電能利用率??深A(yù)見的未來內(nèi),新能源汽車是碳化硅功率器件的主要應(yīng)用場景。特斯拉作為技術(shù)先驅(qū),已率先在Model 3中集成全碳化硅模塊,其他一線車企亦皆計(jì)劃擴(kuò)大碳化硅的應(yīng)用。隨著碳化硅器件制造成本的日漸降低、工藝技術(shù)的逐步成熟,碳化硅功率器件行業(yè)未來可期。