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车载电源控制和电源设计

作者:时间:2009-07-22来源:网络收藏

  ARK-1388 嵌入式工控机已测试适用于12 V和24 V电池系统。一种测试是断开电感负载时的瞬态模拟。一种测试是模拟由于连接电汽配线电感在测试装置并联设备中产生的电流突然中断。还有一种测试是点火装置关闭后DC发动机充当动力时的瞬态模拟。模拟转换过程的结果表明,瞬态可能发生,并受分布电容和连接电汽配线电感的影响。

  若没有定义具体值,建议使用I ~ IV栏的等级。ARK-1388通过适用于12 V和24 V系统的测试等级III;各个测试脉冲的详细规格请参考ISO-7637-2认证。

  图2:ISO-7637-2中用于12 V / 24 V系统的测试等级

  研华硬件

  保护机制可检查和监控多种系统状态,并发出故障警报。

  电源保护机制可防止设备可能遭受反极性造成的损坏。即使电池装反了,或者DC电源接反,该机制也可使DC供电设备正常工作。

  设备还配有电涌保护器,使其免受电压峰值造成的损坏。若电压超过安全值,该机制会通过地面抑制或短接电压调节电气设备的电压。

  冷启动是机动车环境应用中的突出问题。车辆引擎遇冷或冻结一段时间后,机油会变得很黏,需要发动机增大输出扭力,进而增大电池电流。这个高电流负载可将点火时的电池电压降到6 V,然后再返回额定电压13.8 V(典型)。但是某些子系统要求整个冷启动过程中的电压恒定为5 V,这时问题就会产生。这包括ECU、环境和应急系统微处理器等与车辆安全和性能息息相关的应用。

  研华的理想电源方案还支持负载突降。电池电缆断开时,若交换机在充电,而电路上还有其它电流负载,就会产生负载突降。引擎运行时可能由于电缆腐蚀,连接不稳定或故意断开而切断电池。交换机充电时若电池突然断开,瞬时电压峰值可高达80 V。这种情况下多数计算机系统可能会崩溃。负载突降幅值取决于电池断开时交换机的速率和当前集电量。而负载突降脉冲持续时间主要取决于当前集电电路的持续时间和脉冲幅值。多数新交换机的负载突降幅值受附加限制二极管的限制。

  研华软件电源

  除了硬件电源管理功能,研华产品还具有软件智能监控特性。安装的微控器可稳定电源系统。用户友好的实用程序接口可允许用户自行设置时序和电压。例如,延迟时间的多组电源可通过实用程序和硬件跳线进行设置。覆盖设置时将发出报警提示。

  用户可通过跳线将电源设置为“车辆模式”或“ATX模式”。设置为“车辆模式”时,基于微控器的PIC软件会检查车辆的点火和电池状态。系统启动前,软件会自动判断电池类型,并检查阀值电压为12 V还是24 V。若电池电压足够启动系统,软件会检查点火状态。实用程序中设置的点火电压很高,如8 V以上。软件会确保计算系统在点火打开前不自动启动。进行点火打开和关闭切换时,系统电源会顺利启动。稳定电压的时序状态可按默认值设置,如10 s以后。若电压在设定值后没有稳定下来,系统会自动关闭。

  系统运行时,PIC软件会持续监控电池电压状态。若电量不足,驱动会接到通知,然后系统会在设定时间内自动关闭。

  PIC软件也会检查点火状态。车辆点火装置关闭后,操作系统会延迟关闭,待数据保存好后彻底关闭。延迟时间为30 s(断电延迟)~ 180 s(硬断电延迟),取决于软件设置。若系统由于某种原因不能顺利关闭,硬断电延迟设定将确保数据自动强制进入待机模式,避免车上电池电力被耗尽,造成车子无法开动。



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