Diseño redundante de batería dual para automóvil

Actualización: 24 de noviembre de 2021

"Hay indicios de que el desarrollo revolucionario de los vehículos autónomos está a punto de llegar de manera integral. Las empresas de automóviles cooperan con la tecnología gigantes como Google y Uber y startups para desarrollar una nueva generación de vehículos autónomos. Estas tecnologías automotrices cambiarán nuestras carreteras y autopistas urbanas y sentarán las bases para futuras ciudades inteligentes. Utilizarán el aprendizaje automático, el Internet de las cosas (IoT) y la tecnología de la nube para acelerar este desarrollo.

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Hay indicios de que el desarrollo revolucionario de los vehículos autónomos está a punto de llegar de forma generalizada. Las empresas de automóviles están trabajando con gigantes tecnológicos como Google y Uber, así como con nuevas empresas, para desarrollar una nueva generación de automóviles autónomos. Estas tecnologías de automóviles cambiarán nuestras carreteras y autopistas urbanas y sentarán las bases para futuras ciudades inteligentes. Utilizarán aprendizaje automático, Internet de las cosas (IoT) y tecnología en la nube para acelerar este desarrollo.

Más importante aún, los vehículos autónomos continuarán promoviendo cambios en la industria que han sido iniciados por proveedores de servicios de viajes compartidos como Uber y Lyft. La convergencia de diversas tecnologías creará un mundo de transporte futuro compuesto por vehículos inteligentes no tripulados.

Al final, todos los autos autónomos lograrán un cierto grado de autonomía a través de sensores integrados, cámaras, radar, GPS de alto rendimiento, detección de luz y rango (lidar), inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático. Y su conexión con IoT, gestión de datos y soluciones en la nube seguras y escalables también es importante porque proporcionan una base resistente y de alto rendimiento para recopilar, gestionar y analizar sensor datos. Desde los beneficios ambientales hasta las mejoras en la seguridad, el auge de Internet de los vehículos tiene un profundo impacto social. La reducción de automóviles en la carretera también significa una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, reduciendo así el consumo de energía y mejorando la calidad del aire.

Para los vehículos autónomos y los sistemas de carreteras inteligentes, la telemetría de punto final, el software inteligente y la tecnología en la nube son indispensables. Las cámaras de a bordo y los diversos sensores de los coches autónomos recopilan una gran cantidad de datos, y estos datos deben procesarse en tiempo real para que el vehículo circule por el carril correcto y llegue de forma segura al destino.

Las redes y conexiones basadas en la nube también son una parte importante de este sistema. Los automóviles autónomos estarán equipados con sistemas a bordo que respaldan la comunicación entre vehículos, lo que les permitirá aprender de otros vehículos en la carretera para adaptarse a los cambios en el clima y las condiciones de la carretera (como desvíos y escombros de la carretera). Los algoritmos avanzados y los sistemas de aprendizaje profundo son la clave para garantizar que los vehículos autónomos puedan adaptarse rápida y automáticamente a varios cambios de escena.

Además de los componentes específicos (como la escalabilidad de la infraestructura de computación en la nube y la gestión inteligente de datos), también se requiere la redundancia de los sistemas clave, incluidas las fuentes de alimentación. La solución de redundancia de batería que se ha lanzado, como la LTC3871, puede funcionar entre dos sistemas de batería con diferentes voltajes nominales, como baterías de iones de litio de 48 V y baterías de plomo-ácido de 12 V. Pero la mayoría de las soluciones existentes no proporcionan redundancia para baterías del mismo voltaje, como dos baterías de 12V, 24V o 48V, al menos hasta ahora.

Obviamente, un buck-boost DC / DC bidireccional convertidor que pueda funcionar entre dos baterías de 12V. Este convertidor CC / CC se puede utilizar para cargar cualquiera de las baterías y también puede permitir que dos baterías suministren energía a la misma carga al mismo tiempo. Además, si alguna de las dos baterías falla, debe poder detectar la falla y aislarla de la otra batería para que pueda continuar suministrando energía a la carga sin interrupción. Z lanzó recientemente el controlador CC / CC bidireccional LT8708, que puede conectar dos baterías con el mismo voltaje, resolviendo así este problema clave.

Control bidireccional de un solo canal IC a medida

El LT8708 es un controlador de fuente de alimentación de conmutación reductor-reforzador bidireccional con una eficiencia de hasta el 98%. Puede funcionar entre dos baterías con el mismo voltaje y es muy adecuado para realizar redundancia de batería en vehículos autónomos. Al mismo tiempo, puede funcionar cuando el voltaje de entrada es mayor, menor o igual que el voltaje de salida, lo cual es muy adecuado para dos sistemas de baterías de 12V, 24V o 48V que se encuentran comúnmente en vehículos eléctricos e híbridos. LT8708 funciona entre dos sistemas de baterías, incluso si una de las baterías falla, puede evitar que el sistema se apague. LT8708 también se puede utilizar en sistemas de batería dual de 48V / 12V y 48V / 24V.

El LT8708 utiliza un solo Inductor. Cuando el rango de voltaje de entrada de trabajo es de 2.8V a 80V y el rango de voltaje de salida es de 1.3V a 80V, puede proporcionar hasta varios kilovatios de potencia de conversión de acuerdo con los componentes periféricos seleccionados y el número de fase del principal circuito. Simplifica la conversión de energía bidireccional de la batería/condensador sistema de respaldo cuando VOUT, VIN y/o IOUT, IIN se ajustan en la dirección de avance o retroceso. LT8708 tiene seis modos de ajuste independientes, que se pueden aplicar a muchas aplicaciones diferentes.

LT8708-1 y LT8708 se utilizan en paralelo para aumentar la potencia de conversión y el número de fases. LT8708-1 siempre funciona como esclavo del host LT8708, puede configurar el reloj fuera de fase y puede proporcionar una potencia de conversión equivalente a la del host. Un maestro Z puede conectar hasta 12 esclavos al mismo tiempo, aumentando así la potencia y las capacidades de conversión de corriente del sistema.

Las corrientes de avance y retroceso en la entrada y salida del convertidor se pueden monitorear y limitar, y los cuatro límites de corriente (entrada de avance, entrada de retroceso, salida de avance y salida de retroceso) se pueden configurar de forma independiente a través de cuatro resistencias. Combinado con el pin de ajuste de dirección (DIR), el LT8708 se puede configurar para manejar energía de VIN a VOUT o VOUT a VIN, lo cual es muy adecuado para sistemas automotrices, solares, de telecomunicaciones y alimentados por batería.

El LT8708 está disponible en un paquete QFN de 5 pines de 8 mm a 40 mm. Hay tres grados de temperatura para elegir, que incluyen

Hay indicios de que el desarrollo revolucionario de los vehículos autónomos está a punto de llegar de forma generalizada. Las empresas de automóviles están cooperando con gigantes tecnológicos como Google y Uber y con nuevas empresas para desarrollar una nueva generación de vehículos autónomos. Estas tecnologías de automóviles cambiarán nuestras carreteras y autopistas urbanas y sentarán las bases para futuras ciudades inteligentes. Utilizarán aprendizaje automático, Internet de las cosas (IoT) y tecnología en la nube para acelerar este desarrollo.

Más importante aún, los vehículos autónomos continuarán promoviendo cambios en la industria que han sido iniciados por proveedores de servicios de viajes compartidos como Uber y Lyft. La convergencia de diversas tecnologías creará un mundo de transporte futuro compuesto por vehículos inteligentes no tripulados.

Al final, todos los autos autónomos lograrán un cierto grado de autonomía a través de sensores integrados, cámaras, radar, GPS de alto rendimiento, detección de luz y rango (lidar), inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático. Y su conexión con IoT, gestión de datos y soluciones en la nube seguras y escalables también es importante porque proporcionan una base resistente y de alto rendimiento para recopilar, gestionar y analizar datos de sensores. Desde los beneficios ambientales hasta las mejoras en la seguridad, el auge de Internet de los vehículos tiene un profundo impacto social. La reducción de automóviles en la carretera también significa una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, reduciendo así el consumo de energía y mejorando la calidad del aire.

Para los vehículos autónomos y los sistemas de carreteras inteligentes, la telemetría de punto final, el software inteligente y la tecnología en la nube son indispensables. Las cámaras de a bordo y los diversos sensores de los coches autónomos recopilan una gran cantidad de datos, y estos datos deben procesarse en tiempo real para que el vehículo circule por el carril correcto y llegue de forma segura al destino.

Las redes y conexiones basadas en la nube también son una parte importante de este sistema. Los automóviles autónomos estarán equipados con sistemas en el vehículo que respaldan la comunicación entre vehículos, lo que les permitirá aprender de otros vehículos en la carretera para adaptarse a los cambios en el clima y las condiciones de la carretera (como desvíos y escombros de la carretera). Los algoritmos avanzados y los sistemas de aprendizaje profundo son la clave para garantizar que los vehículos autónomos puedan adaptarse rápida y automáticamente a varios cambios de escena.

Además de los componentes específicos (como la escalabilidad de la infraestructura de computación en la nube y la gestión inteligente de datos), también se requiere la redundancia de los sistemas clave, incluidas las fuentes de alimentación. La solución de redundancia de batería que se ha lanzado, como la LTC3871, puede funcionar entre dos sistemas de batería con diferentes voltajes nominales, como baterías de iones de litio de 48 V y baterías de plomo-ácido de 12 V. Pero la mayoría de las soluciones existentes no proporcionan redundancia para baterías del mismo voltaje, como dos baterías de 12V, 24V o 48V, al menos hasta ahora.

Obviamente, se necesita un convertidor DC / DC bidireccional buck-boost que pueda funcionar entre dos baterías de 12V. Este convertidor CC / CC se puede utilizar para cargar cualquiera de las baterías y también puede permitir que dos baterías suministren energía a la misma carga al mismo tiempo. Además, si alguna de las dos baterías falla, debe poder detectar la falla y aislarla de la otra batería para que pueda continuar suministrando energía a la carga sin interrupción. Z lanzó recientemente el controlador CC / CC bidireccional LT8708, que puede conectar dos baterías con el mismo voltaje, resolviendo así este problema clave.

Solución IC de control bidireccional de un solo canal

El LT8708 es un controlador de fuente de alimentación de conmutación reductor-reforzador bidireccional con una eficiencia de hasta el 98%. Puede funcionar entre dos baterías con el mismo voltaje y es muy adecuado para realizar redundancia de batería en vehículos autónomos. Al mismo tiempo, puede funcionar cuando el voltaje de entrada es mayor, menor o igual que el voltaje de salida, lo cual es muy adecuado para dos sistemas de baterías de 12V, 24V o 48V que se encuentran comúnmente en vehículos eléctricos e híbridos. LT8708 funciona entre dos sistemas de baterías, incluso si una de las baterías falla, puede evitar que el sistema se apague. LT8708 también se puede utilizar en sistemas de batería dual de 48V / 12V y 48V / 24V.

El LT8708 usa un solo inductor. Cuando el rango de voltaje de entrada de trabajo es de 2.8V a 80V y el rango de voltaje de salida es de 1.3V a 80V, puede proporcionar hasta varios kilovatios de potencia de conversión de acuerdo con los componentes periféricos seleccionados y el número de fase del circuito principal. Simplifica la conversión de energía bidireccional del sistema de respaldo de batería / capacitor cuando VOUT, VIN y / o IOUT, IIN se ajustan en la dirección de avance o retroceso. LT8708 tiene seis modos de ajuste independientes, que se pueden aplicar a muchas aplicaciones diferentes.

LT8708-1 y LT8708 se utilizan en paralelo para aumentar la potencia de conversión y el número de fases. LT8708-1 siempre funciona como esclavo del host LT8708, puede configurar el reloj fuera de fase y puede proporcionar una potencia de conversión equivalente a la del host. Un maestro Z puede conectar hasta 12 esclavos al mismo tiempo, aumentando así la potencia y las capacidades de conversión de corriente del sistema.

Las corrientes de avance y retroceso en la entrada y salida del convertidor se pueden monitorear y limitar, y los cuatro límites de corriente (entrada de avance, entrada de retroceso, salida de avance y salida de retroceso) se pueden configurar de forma independiente a través de cuatro resistencias. Combinado con el pin de ajuste de dirección (DIR), el LT8708 se puede configurar para manejar energía de VIN a VOUT o VOUT a VIN, lo cual es muy adecuado para sistemas automotrices, solares, de telecomunicaciones y alimentados por batería.

El LT8708 está disponible en un paquete QFN de 5 pines de 8 mm a 40 mm. Hay tres grados de temperatura para elegir, que incluyen