Redundant ontwerp met dubbele batterij voor auto's

Update: 24 november 2021

"Er zijn aanwijzingen dat de revolutionaire ontwikkeling van zelfrijdende auto’s zich op een alomvattende manier zal voordoen. Automobielbedrijven werken mee technologie reuzen als Google en Uber en startups om een ​​nieuwe generatie zelfrijdende auto’s te ontwikkelen. Deze autotechnologieën zullen onze stedelijke wegen en snelwegen veranderen en de basis leggen voor toekomstige slimme steden. Ze zullen machine learning, Internet of Things (IoT) en cloudtechnologie gebruiken om deze ontwikkeling te versnellen.

"

Er zijn aanwijzingen dat de revolutionaire ontwikkeling van zelfrijdende auto's allround gaat komen. Automobielbedrijven werken samen met technologiegiganten als Google en Uber, maar ook met startups, om een ​​nieuwe generatie zelfrijdende auto's te ontwikkelen. Deze autotechnologieën zullen onze stedelijke wegen en snelwegen veranderen en de basis leggen voor toekomstige slimme steden. Ze gaan machine learning, Internet of Things (IoT) en cloudtechnologie gebruiken om deze ontwikkeling te versnellen.

Wat nog belangrijker is, autonome voertuigen zullen veranderingen in de sector blijven bevorderen die zijn geïnitieerd door aanbieders van gedeelde reisdiensten zoals Uber en Lyft. De convergentie van verschillende technologieën zal een wereld van toekomstig transport creëren, bestaande uit intelligente onbemande voertuigen.

Uiteindelijk zullen alle zelfrijdende auto's een zekere mate van autonomie bereiken door geïntegreerde sensoren, camera's, radar, high-performance GPS, lichtdetectie en -bereik (lidar), kunstmatige intelligentie (AI) en machine learning. En de verbinding met veilige en schaalbare IoT-, gegevensbeheer- en cloudoplossingen is ook belangrijk omdat ze een veerkrachtige en krachtige basis bieden voor het verzamelen, beheren en analyseren sensor gegevens. Van voordelen voor het milieu tot verbeteringen in de veiligheid, de opkomst van het internet van voertuigen heeft een grote sociale impact. De vermindering van het aantal auto's op de weg betekent ook een vermindering van de uitstoot van broeikasgassen, waardoor het energieverbruik wordt verminderd en de luchtkwaliteit verbetert.

Voor autonome voertuigen en slimme wegsystemen zijn eindpunttelemetrie, slimme software en cloudtechnologie allemaal onmisbaar. De camera's aan boord en verschillende sensoren in zelfrijdende auto's verzamelen een grote hoeveelheid gegevens, en deze gegevens moeten realtime worden verwerkt om het voertuig op de juiste rijstrook te laten rijden en veilig naar de bestemming te laten rijden.

Ook cloudgebaseerde netwerken en verbindingen zijn een belangrijk onderdeel van dit systeem. Zelfrijdende auto's zullen worden uitgerust met systemen aan boord die de communicatie tussen voertuigen ondersteunen, waardoor ze kunnen leren van andere voertuigen op de weg om zich aan te passen aan veranderingen in weer en wegomstandigheden (zoals omleidingen en wegpuin). Geavanceerde algoritmen en deep learning-systemen zijn de sleutel om ervoor te zorgen dat autonome voertuigen zich snel en automatisch kunnen aanpassen aan verschillende scènewisselingen.

Naast specifieke componenten (zoals de schaalbaarheid van cloud computing-infrastructuur en intelligent databeheer), is ook redundantie van belangrijke systemen inclusief voedingen vereist. De batterijredundantie-oplossing die is uitgebracht, zoals de LTC3871, kan werken tussen twee batterijsystemen met verschillende nominale spanningen, zoals 48V lithium-ionbatterijen en 12V loodzuurbatterijen. Maar de meeste bestaande oplossingen bieden geen redundantie voor batterijen van hetzelfde spanning, zoals twee 12V-, 24V- of 48V-batterijen, in ieder geval tot nu toe.

Uiteraard een bidirectionele buck-boost DC/DC omvormer die tussen twee 12V-batterijen kan werken is nodig. Deze DC/DC-converter kan worden gebruikt om één van de accu's op te laden, maar kan er ook voor zorgen dat twee accu's tegelijkertijd stroom leveren aan dezelfde belasting. Als een van de twee accu's uitvalt, moet deze bovendien de storing kunnen detecteren en deze kunnen isoleren van de andere accu, zodat deze zonder onderbreking stroom kan blijven leveren aan de belasting. Z heeft onlangs de LT8708 tweeweg DC/DC-controller uitgebracht, die twee batterijen met dezelfde spanning kan aansluiten, waardoor dit belangrijke probleem wordt opgelost.

Enkelkanaals bidirectionele bediening IC oplossing

De LT8708 is een tweeweg buck-boost schakelende voedingscontroller met een efficiëntie tot 98%. Het kan werken tussen twee accu's met dezelfde spanning en is zeer geschikt voor het realiseren van accuredundantie in autonome voertuigen. Tegelijkertijd kan het werken als de ingangsspanning hoger, lager dan of gelijk is aan de uitgangsspanning, wat zeer geschikt is voor twee 12V, 24V of 48V accusystemen die vaak voorkomen in elektrische en hybride voertuigen. LT8708 werkt tussen twee batterijsystemen, zelfs als een van de batterijen uitvalt, kan het voorkomen dat het systeem wordt uitgeschakeld. LT8708 kan ook worden gebruikt in 48V/12V en 48V/24V dubbele accusystemen.

De LT8708 gebruikt een enkele Inductor. Wanneer het werkende ingangsspanningsbereik 2.8 V tot 80 V is en het uitgangsspanningsbereik 1.3 V tot 80 V is, kan het tot meerdere kilowatts aan conversievermogen leveren volgens de geselecteerde perifere componenten en het fasenummer van de hoofdstroom. circuit. Het vereenvoudigt de tweerichtingsstroomconversie van de batterij/condensator back-upsysteem wanneer VOUT, VIN en/of IOUT, IIN in voorwaartse of achterwaartse richting worden aangepast. LT8708 heeft zes onafhankelijke aanpassingsmodi, die op veel verschillende toepassingen kunnen worden toegepast.

LT8708-1 en LT8708 worden parallel gebruikt om het conversievermogen en het aantal fasen te vergroten. LT8708-1 werkt altijd als slaaf van de host LT8708, kan de klok uit fase zetten en kan conversievermogen leveren dat gelijkwaardig is aan dat van de host. Een master Z kan maximaal 12 slaves tegelijkertijd aansluiten, waardoor de vermogens- en stroomconversiemogelijkheden van het systeem worden vergroot.

De voorwaartse en achterwaartse stromen aan de ingang en uitgang van de omvormer kunnen worden bewaakt en beperkt, en alle vier de stroomlimieten (voorwaartse ingang, achterwaartse ingang, voorwaartse uitgang en achterwaartse uitgang) kunnen onafhankelijk worden ingesteld via vier weerstanden. Gecombineerd met de richtingsinstelling (DIR) pin, kan de LT8708 worden geconfigureerd om stroom van VIN naar VOUT of VOUT naar VIN te verwerken, wat zeer geschikt is voor auto-, zonne-, telecommunicatie- en batterijgevoede systemen.

De LT8708 is verkrijgbaar in een 5 mm tot 8 mm, 40-pins QFN-pakket. Er zijn drie temperatuurgraden om uit te kiezen, waaronder:

Er zijn aanwijzingen dat de revolutionaire ontwikkeling van zelfrijdende auto's allround gaat komen. Automobielbedrijven werken samen met technologiegiganten als Google en Uber en startups om een ​​nieuwe generatie zelfrijdende auto's te ontwikkelen. Deze autotechnologieën zullen onze stedelijke wegen en snelwegen veranderen en de basis leggen voor toekomstige slimme steden. Ze gaan machine learning, Internet of Things (IoT) en cloudtechnologie gebruiken om deze ontwikkeling te versnellen.

Wat nog belangrijker is, autonome voertuigen zullen veranderingen in de sector blijven bevorderen die zijn geïnitieerd door aanbieders van gedeelde reisdiensten zoals Uber en Lyft. De convergentie van verschillende technologieën zal een wereld van toekomstig transport creëren, bestaande uit intelligente onbemande voertuigen.

Uiteindelijk zullen alle zelfrijdende auto's een zekere mate van autonomie bereiken door geïntegreerde sensoren, camera's, radar, high-performance GPS, lichtdetectie en -bereik (lidar), kunstmatige intelligentie (AI) en machine learning. En de verbinding met veilige en schaalbare IoT-, gegevensbeheer- en cloudoplossingen is ook belangrijk omdat ze een veerkrachtige en krachtige basis bieden voor het verzamelen, beheren en analyseren van sensorgegevens. Van voordelen voor het milieu tot verbeteringen in de veiligheid, de opkomst van het internet van voertuigen heeft een grote sociale impact. De vermindering van het aantal auto's op de weg betekent ook een vermindering van de uitstoot van broeikasgassen, waardoor het energieverbruik wordt verminderd en de luchtkwaliteit verbetert.

Voor autonome voertuigen en slimme wegsystemen zijn eindpunttelemetrie, slimme software en cloudtechnologie allemaal onmisbaar. De camera's aan boord en verschillende sensoren in zelfrijdende auto's verzamelen een grote hoeveelheid gegevens, en deze gegevens moeten realtime worden verwerkt om het voertuig op de juiste rijstrook te laten rijden en veilig naar de bestemming te laten rijden.

Ook cloudgebaseerde netwerken en verbindingen zijn een belangrijk onderdeel van dit systeem. Zelfrijdende auto's zullen worden uitgerust met systemen in het voertuig die de communicatie tussen voertuigen ondersteunen, waardoor ze kunnen leren van andere voertuigen op de weg om zich aan te passen aan veranderingen in weer en wegomstandigheden (zoals omleidingen en wegpuin). Geavanceerde algoritmen en deep learning-systemen zijn de sleutel om ervoor te zorgen dat autonome voertuigen zich snel en automatisch kunnen aanpassen aan verschillende scènewisselingen.

Naast specifieke componenten (zoals de schaalbaarheid van cloud computing-infrastructuur en intelligent databeheer), is ook redundantie van belangrijke systemen inclusief voedingen vereist. De batterijredundantie-oplossing die is uitgebracht, zoals de LTC3871, kan werken tussen twee batterijsystemen met verschillende nominale spanningen, zoals 48V lithium-ionbatterijen en 12V loodzuurbatterijen. Maar de meeste bestaande oplossingen bieden tot nu toe geen redundantie voor batterijen met dezelfde spanning, zoals twee 12V-, 24V- of 48V-batterijen.

Uiteraard is er een bidirectionele buck-boost DC/DC-omzetter nodig die tussen twee 12V-batterijen kan werken. Deze DC/DC-converter kan worden gebruikt om één van de accu's op te laden, maar kan er ook voor zorgen dat twee accu's tegelijkertijd stroom leveren aan dezelfde belasting. Als een van de twee accu's uitvalt, moet deze bovendien de storing kunnen detecteren en deze kunnen isoleren van de andere accu, zodat deze zonder onderbreking stroom kan blijven leveren aan de belasting. Z heeft onlangs de LT8708 tweeweg DC/DC-controller uitgebracht, die twee batterijen met dezelfde spanning kan aansluiten, waardoor dit belangrijke probleem wordt opgelost.

Enkelkanaals bidirectionele controle IC-oplossing

De LT8708 is een tweeweg buck-boost schakelende voedingscontroller met een efficiëntie tot 98%. Het kan werken tussen twee accu's met dezelfde spanning en is zeer geschikt voor het realiseren van accuredundantie in autonome voertuigen. Tegelijkertijd kan het werken als de ingangsspanning hoger, lager dan of gelijk is aan de uitgangsspanning, wat zeer geschikt is voor twee 12V, 24V of 48V accusystemen die vaak voorkomen in elektrische en hybride voertuigen. LT8708 werkt tussen twee batterijsystemen, zelfs als een van de batterijen uitvalt, kan het voorkomen dat het systeem wordt uitgeschakeld. LT8708 kan ook worden gebruikt in 48V/12V en 48V/24V dubbele accusystemen.

De LT8708 maakt gebruik van een enkele spoel. Wanneer het werkende ingangsspanningsbereik 2.8 V tot 80 V bedraagt ​​en het uitgangsspanningsbereik 1.3 V tot 80 V is, kan het tot enkele kilowatt aan conversievermogen leveren, afhankelijk van de geselecteerde randcomponenten en het fasenummer van het hoofdcircuit. Het vereenvoudigt de tweerichtingsstroomconversie van het batterij-/condensator-back-upsysteem wanneer VOUT, VIN en/of IOUT, IIN in voorwaartse of achterwaartse richting worden aangepast. LT8708 heeft zes onafhankelijke aanpassingsmodi, die op veel verschillende toepassingen kunnen worden toegepast.

LT8708-1 en LT8708 worden parallel gebruikt om het conversievermogen en het aantal fasen te vergroten. LT8708-1 werkt altijd als slaaf van de host LT8708, kan de klok uit fase zetten en kan conversievermogen leveren dat gelijkwaardig is aan dat van de host. Een master Z kan maximaal 12 slaves tegelijkertijd aansluiten, waardoor de vermogens- en stroomconversiemogelijkheden van het systeem worden vergroot.

De voorwaartse en achterwaartse stromen aan de ingang en uitgang van de omvormer kunnen worden bewaakt en beperkt, en alle vier de stroomlimieten (voorwaartse ingang, achterwaartse ingang, voorwaartse uitgang en achterwaartse uitgang) kunnen onafhankelijk worden ingesteld via vier weerstanden. Gecombineerd met de richtingsinstelling (DIR) pin, kan de LT8708 worden geconfigureerd om stroom van VIN naar VOUT of VOUT naar VIN te verwerken, wat zeer geschikt is voor auto-, zonne-, telecommunicatie- en batterijgevoede systemen.

De LT8708 is verkrijgbaar in een 5 mm tot 8 mm, 40-pins QFN-pakket. Er zijn drie temperatuurgraden om uit te kiezen, waaronder: