固態(tài)繼電器為電動(dòng)汽車監(jiān)測(cè)
世界電子元器件 電動(dòng)車商情網(wǎng) 俠名 電動(dòng)車維修 2004-5-5 1
| 電動(dòng)汽車常被喻作“歸來的孩子”，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)在多年前進(jìn)(Forward)入市場(chǎng)(Rialto)后便一直沉寂，直至最近才再次活躍起來。其實(shí)，電動(dòng)汽車早于1835年首次于美國出現(xiàn)，到1899年，紐約市接近90%的出租車都是由電力驅(qū)動(dòng)。然而，當(dāng)電力啟動(dòng)器和內(nèi)燃機(jī)變得完善時(shí)，電動(dòng)汽車的使用就迅速衰退。隨著如今對(duì)環(huán)境保護(hù)的關(guān)注，由燃燒碳?xì)浠衔镌斐傻奈廴�，加�?a href=http://www.sail-shipping.com/huanye_htm/hyfenlei239.html target=_blank>汽油成本高升的影響，再次引起了人們對(duì)電動(dòng)汽車或混合驅(qū)動(dòng)汽車的興趣，同時(shí)也加促了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。 其中一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù)是固態(tài)繼電器 (SSR)，這是監(jiān)測(cè)電動(dòng)汽車電池電壓的理想元件。以往，這類應(yīng)用使用的是機(jī)械繼電器或干簧繼電器。機(jī)械繼電器的功耗大，而且由于機(jī)械觸頭磨損使到壽命較短，并需要等待時(shí)間來讓繼電器觸頭穩(wěn)定或去彈跳。干簧繼電器能將磨損和彈跳問題降至最少，但在需要高耐壓時(shí)成本太高。固態(tài)繼電器便能夠提供另類的解決方案，功耗較少之外還能避免觸頭磨損和彈跳的問題，而且成本也低于干簧繼電器。 監(jiān)測(cè)電動(dòng)汽車電池 電動(dòng)汽車的推進(jìn)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電子線路、機(jī)械傳動(dòng)、車輛控制/功率管理、充電系統(tǒng)，以及電池（圖1）。每個(gè)部分的性能對(duì)于車輛的運(yùn)行都非常重要。電動(dòng)汽車的長期性能很大程度上取決于如何維持電池和電池充電系統(tǒng)的良好效能。 今天，電動(dòng)汽車使用鉛酸、NIMH、鋰離子、鋅氣、氫燃料電池或其它特殊化學(xué)物質(zhì)作為電源。決定這些電源壽命的一般做法是管理其充電狀態(tài)和充電速率。充電速率可以通過測(cè)量電池的充電電流、電池溫度和接線端電壓來確定。 電動(dòng)汽車或混合汽車的電池系統(tǒng)是由75至150個(gè)2V電池單元串聯(lián)而成。這種串聯(lián)連接方式可產(chǎn)生150至300V的電壓，因而增加了測(cè)量每個(gè)電池接線端電壓的難度。高電壓排除了在每個(gè)電池接線端上跨接標(biāo)準(zhǔn)差分運(yùn)算放大器的應(yīng)用。每個(gè)電池電壓的測(cè)量需要使用切換網(wǎng)絡(luò)，用于連接電池串中每個(gè)電池兩個(gè)接線端子之間的隔離或浮動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器，并需要切換系統(tǒng)將該"電壓表"依次跨接到150個(gè)電池上。 固態(tài)繼電器陣列 + 微控制器可解決問題 使用固態(tài)繼電器陣列可輕易實(shí)現(xiàn)電池對(duì)電池的測(cè)量隔離，以及電池和控制電路之間的隔離。圖2所示的功能框圖是電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)的一個(gè)示例。電池系統(tǒng)由150個(gè)2V電池串接而成。這種配置可提供300V的組合電壓。測(cè)量這種直流高壓需要使用隔離電壓測(cè)量系統(tǒng)，可由微控制器隔離電壓表和隔離開關(guān)控制器來實(shí)現(xiàn)。 SSR陣列 在本例中，電池測(cè)量系統(tǒng)由151個(gè)飛兆半導(dǎo)體的HSR412固態(tài)繼電器開關(guān)陣列組成，可提供400V的關(guān)態(tài)閉鎖電壓。每個(gè)繼電器均為單刀單擲 (SPST)、常開(NO)光觸發(fā)開關(guān)。這些繼電器使用少至3mA或5mW的LED驅(qū)動(dòng)器電流驅(qū)動(dòng)，其低啟動(dòng)功耗特性可省去繼電器驅(qū)動(dòng)器IC的使用。 測(cè)量電池電壓的第一步是將隔離電壓表跨接在電池上，請(qǐng)仔細(xì)觀察圖2來了解實(shí)現(xiàn)方法。隔離電壓表的輸入與雙線測(cè)量通路連接。該總線的接線端標(biāo)有A和B。各電池單元上的測(cè)試點(diǎn)由SSR(N)和SSR(N+1)測(cè)試，這里(N)是當(dāng)前被測(cè)試電池的編號(hào)。 第1號(hào)電池的測(cè)量由閉合SSR1和SSR2完成，并保持其它149個(gè)繼電器開路。閉合兩只SSR可通過SSR(1)的輸出將1號(hào)電池的電源正與絕對(duì)轉(zhuǎn)換器的節(jié)點(diǎn)"A"連接，通過SSR(2)將電池的電源負(fù)與節(jié)點(diǎn)"B"連接。第2個(gè)電池通過打開SSR(1)，并在SSR(2)保持開的狀態(tài)下閉合SSR(3)來測(cè)量。這樣依次通過SSR(2)的輸出將2號(hào)電池的電源正與節(jié)點(diǎn)B連接，通過SSR(3)的輸出將電池的電源負(fù)與節(jié)點(diǎn)A連接。然后重復(fù)該過程，直到測(cè)完所有電池。這時(shí)，電壓表返回至1號(hào)電池并重新開始測(cè)量過程。 尋址SSR 測(cè)量順序是由微控制器(MCU)控制的。要測(cè)量某個(gè)電池，MCU會(huì)發(fā)出一個(gè)與被測(cè)電池相對(duì)應(yīng)的8位數(shù)字地址。該地址被傳到由11個(gè)74HC154多路轉(zhuǎn)換器組成的解碼區(qū)。數(shù)據(jù)通過高速(High Speed)HCPL2631光電耦合器的8信道陣列發(fā)送。光電耦合器用來提供300V電池電壓和底板接地之間的共模電壓隔離。HCPL2631光電隔離器的雙信道密度能將區(qū)內(nèi)的元件數(shù)量減少至4。所有電池均會(huì)每3ms尋址一次，這是HSR412 SSR接通和斷開所需的時(shí)間。當(dāng)電池被尋址后600us，即會(huì)進(jìn)行電池電壓測(cè)量。SSR的接通時(shí)間小于500us，這會(huì)給MCU的10位A/D轉(zhuǎn)換器留下100us的訪問時(shí)間。個(gè)別SSR的接通和斷開時(shí)間之和與電池?cái)?shù)相乘，便得出循環(huán)時(shí)間。使用HSR412時(shí)，測(cè)量150個(gè)電池的時(shí)間少于450ms。 300V 共模電壓 當(dāng)測(cè)量某個(gè)電池時(shí)，Vn到V(n+1)通路電壓約為2V，這是差模電壓。Vn到V(n+1)電壓至底板接地在300V至2V范圍內(nèi)，視乎被測(cè)電池而定。HSR412的400V關(guān)態(tài)鎖閉電壓很容易應(yīng)付這種高300V 的共模電壓。切換陣列控制電路也必須能適應(yīng)這300V的共模電壓。SSR輕易地解決了這個(gè)問題。LED和SSR開關(guān)之間的隔離電壓為4KV(RMS)，這對(duì)于300V系統(tǒng)已經(jīng)足夠。對(duì)應(yīng)300V共模電壓須要使用隔離DC/DC轉(zhuǎn)換器為微控制器供電。 將電池?cái)?shù)據(jù)發(fā)送至車輛控制計(jì)算機(jī) MCU記錄電池電壓的絕對(duì)值，并將該值和電池編號(hào)保存在板上存儲(chǔ)器中。整個(gè)測(cè)量周期結(jié)束時(shí)，可對(duì)數(shù)據(jù)加以整理，以符合標(biāo)準(zhǔn)汽車串行總線格式。例如CAN總線。一經(jīng)整理后，數(shù)據(jù)會(huì)立刻經(jīng)由雙向光隔離鏈路發(fā)送至車輛控制計(jì)算機(jī)。該鏈路由兩個(gè)高速(High Speed)HCPL-0600邏輯兼容光電耦合器構(gòu)成。數(shù)據(jù)在收到并被確認(rèn)后，便會(huì)重復(fù)整個(gè)測(cè)量循環(huán)。 總結(jié) 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池在電動(dòng)汽車或混合汽車是非常重要的參數(shù)。在測(cè)量系統(tǒng)中使用光學(xué)耦合SSR，可保證在高共模電壓的情況下獲得高測(cè)量可靠性和信號(hào)完整性。固態(tài)繼電器解決方案消除了使用機(jī)械繼電器解決方案時(shí)所遇到的觸頭磨損和彈跳問題。個(gè)別電池電壓的健康狀態(tài)，可為駕駛者提供關(guān)于剩余電量和行駛距離的第一手信息。 |
品牌專修:( 關(guān)鍵字：固態(tài)繼電器為電動(dòng)汽車監(jiān)測(cè)電動(dòng)車維修電池,電壓,繼電器,測(cè)量,電動(dòng)汽車)
-
伊卡路
富康
北方客
太湖客
豪沃
伊蘭特
長安
樂風(fēng)
精功
雙環(huán)小
珠峰
華泰現(xiàn)
成都客
起重車
新凱
五十鈴
千里馬
齊魯客
保時(shí)捷
波羅
威馳
比利時(shí)
法拉利
嘉陵
派朗
大陽
金陵雙
塔塔
賽弗
蘭博基
雨燕
黑豹
隆鑫
黑豹
菲亞特
瑪莎拉
標(biāo)致
歐派
花冠
沃克斯
挖掘車
大連客
通信車
布加蒂
奔馳
金杯
女神客
青年尼
水星
吉田
奔馳
清潔車
悍馬
福美來
阿斯頓
力帆
樂騁
豪爵
金城
大威悍
途安
沙漠運(yùn)
歐寶
捷豹
空降車
長安
飛度
消防車
荷蘭博
佳利安
救護(hù)車
昌河
紅旗
南駿
優(yōu)利歐
峨眉客
雷諾卡
自由艦
鐵馬
普力馬
江南精
費(fèi)爾特
藍(lán)旗亞
雷諾
金杯
時(shí)風(fēng)
凱越
高空作
福田歐
福田
液罐車
東風(fēng)龍
御翔
北方奔
慶鈴
雙龍
奔奔
大眾
皇冠
宗申
揚(yáng)子客
奔馬
電視轉(zhuǎn)
雷克薩
頤達(dá)
更多品牌專修
配件展示: 更多商品展示
相關(guān)評(píng)論: 請(qǐng)自覺遵守互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)政策法規(guī)，作者可以直接刪除惡意評(píng)論、廣告或違禁詞語
|
|
汽修百科目錄索引
相關(guān)汽修改知識(shí)
- 電動(dòng)車鉛酸電池指標(biāo)
- 蓄電池的選擇及維護(hù)方法
- 自行車和電動(dòng)自行車的選購
- 鋰電池電動(dòng)車首創(chuàng)環(huán)保新時(shí)尚
- 電動(dòng)車蓄電池哪種好？
- 自行車和電動(dòng)自行車的分類
- 對(duì)使用中的蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電
- 電動(dòng)車知識(shí)問答-電機(jī)
- 電動(dòng)車電池“長壽”專家開除良方
- 免維護(hù)蓄電池的特點(diǎn)
- 中軸式電動(dòng)自行車專用機(jī)電無級(jí)調(diào)
- 折疊自行車時(shí)尚不實(shí)用
- 業(yè)內(nèi)人士提醒消費(fèi)者電動(dòng)自行車消
- 富士重工新型混合動(dòng)力機(jī)構(gòu) 采用
- 電動(dòng)自行車性能優(yōu)劣指標(biāo)：電機(jī)的
- 鎂蓄電池開發(fā)獲重大突破有望應(yīng)用
- 買電動(dòng)車切記 商家口頭承諾，寫
- 電動(dòng)自行車電池的失效現(xiàn)象和原因
- 鋰電池材料技術(shù)獲突破 配套體系
- 電動(dòng)自行車電池的失效現(xiàn)象和原因
- 電動(dòng)車調(diào)速模式的全新設(shè)計(jì)“智能
- 變頻科技逐漸延伸至新興的電動(dòng)車
- 消委提醒消費(fèi)者購買電動(dòng)車注意選
- 電動(dòng)車將重演家電洗牌史行業(yè)商會(huì)
- 消費(fèi)者挑選電動(dòng)自行車要謹(jǐn)慎
- 東本采用等離子技術(shù)使得助力車噪
- 消費(fèi)者在選購電動(dòng)自行車時(shí)應(yīng)貨比
- 如何選購和使用電動(dòng)自行車
- 蓄電池行車路中損壞的應(yīng)急措施
- 如何選用電動(dòng)自行車電源
- 中億科技引進(jìn)鉛酸電池技術(shù)
