Thiết kế pin dự phòng kép cho ô tô

"Có nhiều dấu hiệu cho thấy sự phát triển mang tính cách mạng của xe tự lái sắp diễn ra một cách toàn diện. Các hãng ô tô hợp tác với công nghệ những gã khổng lồ như Google, Uber và các công ty khởi nghiệp để phát triển thế hệ xe tự lái mới. Những công nghệ ô tô này sẽ thay đổi đường đô thị và đường cao tốc của chúng ta, đồng thời đặt nền móng cho các thành phố thông minh trong tương lai. Họ sẽ sử dụng máy học, Internet vạn vật (IoT) và công nghệ đám mây để đẩy nhanh quá trình phát triển này.

"

Có nhiều dấu hiệu cho thấy sự phát triển mang tính cách mạng của ô tô tự lái sắp diễn ra một cách toàn diện. Các công ty ô tô đang làm việc với những gã khổng lồ công nghệ như Google và Uber, cũng như các công ty khởi nghiệp, để phát triển một thế hệ ô tô tự lái mới. Những công nghệ xe hơi này sẽ thay đổi đường đô thị và đường cao tốc của chúng ta và đặt nền tảng cho các thành phố thông minh trong tương lai. Họ sẽ sử dụng máy học, Internet of Things (IoT) và công nghệ đám mây để đẩy nhanh sự phát triển này.

Quan trọng hơn, xe tự hành sẽ tiếp tục thúc đẩy những thay đổi trong ngành đã được khởi xướng bởi các nhà cung cấp dịch vụ du lịch chia sẻ như Uber và Lyft. Sự hội tụ của các công nghệ khác nhau sẽ tạo ra một thế giới giao thông tương lai bao gồm các phương tiện không người lái thông minh.

Cuối cùng, tất cả các xe tự lái sẽ đạt được mức độ tự chủ nhất định thông qua các cảm biến tích hợp, camera, radar, GPS hiệu suất cao, phát hiện và phạm vi ánh sáng (lidar), trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học. Và kết nối của nó với các giải pháp IoT, quản lý dữ liệu và đám mây an toàn và có thể mở rộng cũng rất quan trọng vì chúng cung cấp một nền tảng linh hoạt và hiệu suất cao để thu thập, quản lý và phân tích cảm biến dữ liệu. Từ những lợi ích về môi trường đến những cải tiến về an toàn, sự phát triển của Internet Xe cộ có tác động xã hội sâu sắc. Việc giảm lượng ô tô lưu thông trên đường cũng đồng nghĩa với việc giảm phát thải khí nhà kính, do đó giảm tiêu thụ năng lượng và cải thiện chất lượng không khí.

Đối với các phương tiện tự hành và hệ thống đường thông minh, thiết bị đo từ xa điểm cuối, phần mềm thông minh và công nghệ đám mây là tất cả những thứ không thể thiếu. Các camera trên xe và các cảm biến khác nhau trong ô tô tự lái thu thập một lượng lớn dữ liệu và những dữ liệu này phải được xử lý theo thời gian thực để giúp xe lái đúng làn đường và lái xe đến đích an toàn.

Các mạng và kết nối dựa trên đám mây cũng là một phần quan trọng của hệ thống này. Xe ô tô tự lái sẽ được trang bị hệ thống hỗ trợ giao tiếp giữa các phương tiện, cho phép chúng học hỏi từ các phương tiện khác trên đường để điều chỉnh theo những thay đổi của thời tiết và điều kiện đường xá (chẳng hạn như đường vòng và các mảnh vụn trên đường). Các thuật toán nâng cao và hệ thống học sâu là chìa khóa để đảm bảo rằng các phương tiện tự hành có thể nhanh chóng và tự động thích ứng với các thay đổi cảnh khác nhau.

Ngoài các thành phần cụ thể (chẳng hạn như khả năng mở rộng của cơ sở hạ tầng điện toán đám mây và quản lý dữ liệu thông minh), dự phòng của các hệ thống chính bao gồm nguồn cung cấp năng lượng cũng được yêu cầu. Giải pháp dự phòng pin đã được phát hành, chẳng hạn như LTC3871, có thể hoạt động giữa hai hệ thống pin có điện áp định mức khác nhau, chẳng hạn như pin lithium-ion 48V và pin axit-chì 12V. Nhưng hầu hết các giải pháp hiện tại không cung cấp khả năng dự phòng cho các loại pin cùng loại Vôn, chẳng hạn như hai pin 12V, 24V hoặc 48V, ít nhất là cho đến nay.

Rõ ràng, DC / DC tăng cường hai chiều chuyển đổi mà có thể hoạt động giữa hai pin 12V là cần thiết. Bộ chuyển đổi DC / DC này có thể được sử dụng để sạc bất kỳ một trong các loại pin và nó cũng có thể cho phép hai pin cung cấp điện cho cùng một tải cùng một lúc. Ngoài ra, nếu bất kỳ một trong hai pin bị lỗi, nó cần phải có khả năng phát hiện sự cố và cách ly với pin khác để có thể tiếp tục cung cấp điện cho tải mà không bị gián đoạn. Z gần đây đã phát hành bộ điều khiển DC / DC hai chiều LT8708, có thể kết nối hai pin có cùng điện áp, do đó giải quyết được vấn đề then chốt này.

Điều khiển hai chiều kênh đơn IC giải pháp

LT8708 là bộ điều khiển cấp nguồn chuyển mạch buck-boost hai chiều với hiệu suất lên đến 98%. Nó có thể hoạt động giữa hai pin có cùng điện áp và rất thích hợp để thực hiện dự phòng pin trên xe tự hành. Đồng thời, nó có thể hoạt động khi điện áp đầu vào cao hơn, thấp hơn hoặc bằng điện áp đầu ra, rất phù hợp với hai hệ thống ắc quy 12V, 24V hoặc 48V thường thấy trên các loại xe điện, xe hybrid. LT8708 hoạt động giữa hai hệ thống pin, ngay cả khi một trong hai pin bị lỗi, nó có thể ngăn hệ thống ngừng hoạt động. LT8708 cũng có thể được sử dụng trong hệ thống pin kép 48V / 12V và 48V / 24V.

LT8708 sử dụng một Cuộn cảm. Khi dải điện áp đầu vào làm việc là 2.8V đến 80V và dải điện áp đầu ra là 1.3V đến 80V, nó có thể cung cấp lên đến vài kilowatt công suất chuyển đổi theo các thành phần ngoại vi đã chọn và số pha của chính. mạch. Nó đơn giản hóa việc chuyển đổi năng lượng hai chiều của pin/tụ hệ thống dự phòng khi VOUT, VIN và/hoặc IOUT, IIN được điều chỉnh theo hướng thuận hoặc ngược. LT8708 có sáu chế độ điều chỉnh độc lập, có thể áp dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau.

LT8708-1 và LT8708 được sử dụng song song để tăng công suất chuyển đổi và số pha. LT8708-1 luôn hoạt động như một nô lệ của máy chủ LT8708, có thể đặt đồng hồ lệch pha và có thể cung cấp công suất chuyển đổi tương đương với đồng hồ của máy chủ. Một master Z có thể kết nối cùng lúc tới 12 nô lệ, do đó tăng sức mạnh và khả năng chuyển đổi dòng điện của hệ thống.

Dòng điện thuận và nghịch ở đầu vào và đầu ra của bộ chuyển đổi có thể được giám sát và giới hạn, và tất cả bốn giới hạn dòng điện (đầu vào thuận, đầu vào ngược, đầu ra thuận và đầu ra ngược) có thể được thiết lập độc lập thông qua bốn điện trở. Kết hợp với chân cài đặt hướng (DIR), LT8708 có thể được định cấu hình để xử lý nguồn điện từ VIN sang VOUT hoặc VOUT sang VIN, rất phù hợp cho các hệ thống ô tô, năng lượng mặt trời, viễn thông và hệ thống chạy bằng pin.

LT8708 có sẵn trong gói QFN 5mm đến 8mm, 40 chân. Có ba mức nhiệt độ để lựa chọn, bao gồm

Có nhiều dấu hiệu cho thấy sự phát triển mang tính cách mạng của ô tô tự lái sắp diễn ra một cách toàn diện. Các công ty ô tô đang hợp tác với những gã khổng lồ công nghệ như Google, Uber và các công ty khởi nghiệp để phát triển thế hệ ô tô tự lái mới. Những công nghệ xe hơi này sẽ thay đổi đường đô thị và đường cao tốc của chúng ta và đặt nền tảng cho các thành phố thông minh trong tương lai. Họ sẽ sử dụng máy học, Internet of Things (IoT) và công nghệ đám mây để đẩy nhanh sự phát triển này.

Quan trọng hơn, xe tự hành sẽ tiếp tục thúc đẩy những thay đổi trong ngành đã được khởi xướng bởi các nhà cung cấp dịch vụ du lịch chia sẻ như Uber và Lyft. Sự hội tụ của các công nghệ khác nhau sẽ tạo ra một thế giới giao thông tương lai bao gồm các phương tiện không người lái thông minh.

Cuối cùng, tất cả các xe tự lái sẽ đạt được mức độ tự chủ nhất định thông qua các cảm biến tích hợp, camera, radar, GPS hiệu suất cao, phát hiện và phạm vi ánh sáng (lidar), trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học. Và kết nối của nó với các giải pháp IoT, quản lý dữ liệu và đám mây an toàn và có thể mở rộng cũng rất quan trọng vì chúng cung cấp một nền tảng linh hoạt và hiệu suất cao để thu thập, quản lý và phân tích dữ liệu cảm biến. Từ những lợi ích về môi trường đến những cải tiến về an toàn, sự phát triển của Internet Xe cộ có tác động xã hội sâu sắc. Việc giảm lượng ô tô lưu thông trên đường cũng đồng nghĩa với việc giảm phát thải khí nhà kính, do đó giảm tiêu thụ năng lượng và cải thiện chất lượng không khí.

Đối với các phương tiện tự hành và hệ thống đường thông minh, thiết bị đo từ xa điểm cuối, phần mềm thông minh và công nghệ đám mây là tất cả những thứ không thể thiếu. Các camera trên xe và các cảm biến khác nhau trong ô tô tự lái thu thập một lượng lớn dữ liệu và những dữ liệu này phải được xử lý theo thời gian thực để giúp xe lái đúng làn đường và lái xe đến đích an toàn.

Các mạng và kết nối dựa trên đám mây cũng là một phần quan trọng của hệ thống này. Xe ô tô tự lái sẽ được trang bị hệ thống trong xe hỗ trợ giao tiếp giữa các phương tiện, cho phép chúng học hỏi từ các phương tiện khác trên đường để điều chỉnh theo những thay đổi của thời tiết và điều kiện đường xá (chẳng hạn như đường vòng và các mảnh vụn trên đường). Các thuật toán nâng cao và hệ thống học sâu là chìa khóa để đảm bảo rằng các phương tiện tự hành có thể nhanh chóng và tự động thích ứng với các thay đổi cảnh khác nhau.

Ngoài các thành phần cụ thể (chẳng hạn như khả năng mở rộng của cơ sở hạ tầng điện toán đám mây và quản lý dữ liệu thông minh), dự phòng của các hệ thống chính bao gồm nguồn cung cấp năng lượng cũng được yêu cầu. Giải pháp dự phòng pin đã được phát hành, chẳng hạn như LTC3871, có thể hoạt động giữa hai hệ thống pin có điện áp định mức khác nhau, chẳng hạn như pin lithium-ion 48V và pin axit-chì 12V. Nhưng hầu hết các giải pháp hiện tại không thể cung cấp khả năng dự phòng cho các loại pin có cùng điện áp, chẳng hạn như hai pin 12V, 24V hoặc 48V, ít nhất là cho đến nay.

Rõ ràng, một bộ chuyển đổi DC / DC tăng cường hai chiều có thể hoạt động giữa hai pin 12V là cần thiết. Bộ chuyển đổi DC / DC này có thể được sử dụng để sạc bất kỳ một trong các loại pin và nó cũng có thể cho phép hai pin cung cấp điện cho cùng một tải cùng một lúc. Ngoài ra, nếu bất kỳ một trong hai pin bị lỗi, nó cần phải có khả năng phát hiện sự cố và cách ly với pin khác để có thể tiếp tục cung cấp điện cho tải mà không bị gián đoạn. Z gần đây đã phát hành bộ điều khiển DC / DC hai chiều LT8708, có thể kết nối hai pin có cùng điện áp, do đó giải quyết được vấn đề then chốt này.

Giải pháp IC điều khiển hai chiều kênh đơn

LT8708 là bộ điều khiển cấp nguồn chuyển mạch buck-boost hai chiều với hiệu suất lên đến 98%. Nó có thể hoạt động giữa hai pin có cùng điện áp và rất thích hợp để thực hiện dự phòng pin trên xe tự hành. Đồng thời, nó có thể hoạt động khi điện áp đầu vào cao hơn, thấp hơn hoặc bằng điện áp đầu ra, rất phù hợp với hai hệ thống ắc quy 12V, 24V hoặc 48V thường thấy trên các loại xe điện, xe hybrid. LT8708 hoạt động giữa hai hệ thống pin, ngay cả khi một trong hai pin bị lỗi, nó có thể ngăn hệ thống ngừng hoạt động. LT8708 cũng có thể được sử dụng trong hệ thống pin kép 48V / 12V và 48V / 24V.

LT8708 sử dụng một cuộn cảm duy nhất. Khi dải điện áp đầu vào làm việc là 2.8V đến 80V và dải điện áp đầu ra là 1.3V đến 80V, nó có thể cung cấp tới vài kilowatt công suất chuyển đổi tùy theo các thành phần ngoại vi đã chọn và số pha của mạch chính. Nó đơn giản hóa việc chuyển đổi nguồn hai chiều của hệ thống dự phòng pin / tụ điện khi VOUT, VIN và / hoặc IOUT, IIN được điều chỉnh theo hướng thuận hoặc ngược. LT8708 có sáu chế độ điều chỉnh độc lập, có thể áp dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau.

LT8708-1 và LT8708 được sử dụng song song để tăng công suất chuyển đổi và số pha. LT8708-1 luôn hoạt động như một nô lệ của máy chủ LT8708, có thể đặt đồng hồ lệch pha và có thể cung cấp công suất chuyển đổi tương đương với đồng hồ của máy chủ. Một master Z có thể kết nối cùng lúc tới 12 nô lệ, do đó tăng sức mạnh và khả năng chuyển đổi dòng điện của hệ thống.

Dòng điện thuận và nghịch ở đầu vào và đầu ra của bộ chuyển đổi có thể được giám sát và giới hạn, và tất cả bốn giới hạn dòng điện (đầu vào thuận, đầu vào ngược, đầu ra thuận và đầu ra ngược) có thể được thiết lập độc lập thông qua bốn điện trở. Kết hợp với chân cài đặt hướng (DIR), LT8708 có thể được định cấu hình để xử lý nguồn điện từ VIN sang VOUT hoặc VOUT sang VIN, rất phù hợp cho các hệ thống ô tô, năng lượng mặt trời, viễn thông và hệ thống chạy bằng pin.

LT8708 có sẵn trong gói QFN 5mm đến 8mm, 40 chân. Có ba mức nhiệt độ để lựa chọn, bao gồm