Бортовое напряжение автомобиля: Какое должно быть напряжение в бортовой сети?

Содержание

Напряжение бортовой сети автомобиля выше 14,7 В | Renault

Вы здесь

Инструкции по ремонту автомобилей » Renault » Renault Logan, Sandero

Напряжение бортовой сети автомобиля выше 14,7 В Renault Логан, Сандеро

Напряжение бортовой сети автомобиля выше 14,7 В (проверяется тестером)

Видео по теме “Напряжение бортовой сети автомобиля выше 14,7 В Рено Логан, Сандеро”

Другие материалы раздела

Техническое описание

Габаритные размеры

Технические характеристики автомобилей

Паспортные данные автомобиля

Расположение органов управления

Ключи к автомобилю

Двери, центральный замок

Выключатель (замок) зажигания

Рычаг селектора автоматической коробки передач

Комбинация приборов

Регулировка передних сидений и рулевой колонки

Выключатели

Блок управления отоплением

Выключатель подушки безопасности переднего пассажира

Подрулевые переключатели

Регулятор направления пучков света фар

Зеркала заднего вида

Техника безопасности при обслуживании и ремонте

Расположение основных узлов и агрегатов автомобиля

Проверка автомобиля

Регламент технического обслуживания

Проверка состояния колес и шин

Проверка уровня жидкости в бачке омывателей стекол

Замена щеток очистителей ветрового стекла

Проверка уровня масла в двигателе 1,4–1,6 (8V)

Замена масла и масляного фильтра двигателя 1,4–1,6 (8V)

Замена свечей зажигания двигателя 1,4–1,6 (8V)

Замена сменного элемента воздушного фильтра двигателя 1,4–1,6 (8V)Рено Логан, Сандеро

Замена ремня привода вспомогательных агрегатов двигателя 1,4–1,6 (8V)Рено Логан, Сандеро

Проверка состояния газораспределительного механизма двигателя 1,4–1,6(8V)

Доливка охлаждающей жидкости двигателя 1,4–1,6 (8V)

Замена охлаждающей жидкости двигателя 1,4–1,6 (8V)

Проверка уровня масла в двигателе 1,6 (16V)

Замена масла и масляного фильтра двигателя 1,6 (16V)

Замена свечей зажигания двигателя 1,6 (16V)

Замена сменного элемента воздушного фильтра двигателя 1,6 (16V) РеноСандеро

Замена ремня привода вспомогательных агрегатов двигателя 1,6 (16V)Рено Логан, Сандеро

Замена ремня привода газораспределительного механизма двигателя 1,6 (16V)Рено Логан, Сандеро

Проверка уровня и доливка охлаждающей жидкости двигателя 1,6 (16V)Рено Логан, Сандеро

Замена охлаждающей жидкости двигателя 1,6 (16V)

Проверка уровня и доливка масла в механическую коробку передач РеноСандеро

Проверка уровня жидкости в бачке гидропривода тормозной системы РеноСандеро

Замена жидкости в гидроприводе тормозной системы

Прокачка гидропривода тормозной системы

Проверка уровня жидкости в бачке гидроусилителя рулевого управленияРено Логан, Сандеро

Проверка привода выключения сцепления

Проверка состояния тормозной системы

Проверка состояния ходовой части и трансмиссии

Проверка состояния рулевого управления

Проверка состояния системы выпуска отработавших газов

ДТП в России

03. 23.21
ДТП в Омске
07.30.19
ДТП с переворотом в центре Волгограда
07.30.19
Упоротое быдло (c)
07.30.19
Фургон не проскочил
07.29.19
Жесткое ДТП под Киевом
07.29.19
ДТП с участием скорой в Туле

Напряжение бортовой сети автомобиля

Любой автомобилист знает, что бортовая сеть машины работает на напряжении 12В. Но почему это значение нельзя повысить? Ведь домашние приборы работают от сети 220В. Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно понимать строение отдельных узлов авто.

Исторически сложившаяся традиция

В мире глобального автопроизводства есть такое понятие как «унификация». Оно обозначает, что большая часть расходных деталей и компонентов в машине должны легко и просто заменяться. Но это не должно сказываться на работе всего автомобиля. Напряжение в 12 вольт как раз и является одним из принципов унификации в автомобиле. Этот параметр тесно связан с аккумуляторной батареей автомобиля.

Аккумуляторные батареи появились в конце 19 века. Одним из первых авто с системой зажигания, работающей от аккумулятора и свечи, стала машина Benz Patent-Motorwagen. Её придумал и сконструировал Карл Бенц. Тогда на моторы ставили батареи мощностью 6В. Такого напряжения хватало, чтобы обеспечить работу малосильного двигателя.

Но всё изменилось с ходом Второй мировой войны. Военные требовали более мощных моторов, которые не могли полноценно работать на 6В. Так и была повышена мощность до 12В. До сих пор этой мощности хватает для пуска ДВС, а также работы всех внутренних приборов автомобиля. Аккумуляторы мощностью 6В сегодня можно встретить, только на старой мотоциклетной технике.

Электробезопасность

Вторая причина, по которой аккумуляторы имеют напряжение 12В — это электрическая безопасность. Действительно, от 12В очень сложно получить сильный удар током. Также такая мощность проще «переваривается» мелкой электроникой, работающей на низком напряжении.

Лампочки, электронные платы, прочая электрика в авто работает как слаботочная система. Для неё не нужно толстых проводов или кабелей питания, а также преобразователей напряжения.

Генератору автомобиля проще зарядить аккумулятор ёмкостью 12В. Увеличение мощности батареи привело бы к изменению строения самого генератора. Его бы пришлось видоизменять, дополнительно защищать, и, возможно, увеличивать в размере. А это сказалось бы на размещении его в подкапотном пространстве. Что было бы невыгодно и неэффективно.

Предотвращение ускоренной электрической эрозии

Немаловажный момент — строение самого аккумулятора. Если его разобрать, то можно увидеть 6 отдельно взятых батарей, каждая из которых выдаёт мощность в 2В. Все эти батареи соединены параллельно. В результате и получается нужные нам 12В. Напоминаем, что менее мощные аккумуляторы просто не смогут прокрутить современный мотор, поэтому уход в меньшую мощность мы не рассматриваем.

Но почему именно 12В, а не, допустим, 15В или 50В. Такое решение связано с предотвращением ускоренной электрической эрозии, которая может возникнуть вследствие увеличения мощности заряда. Перезаряд батареи может привести к быстрому испарению электролита. Так на напряжении 14.5В его уровень может значительно понизиться буквально за несколько дней. При повышении напряжения до 15В и выше, может произойти оголение верхних краёв сепараторов и пластин, что часто приводит к взрыву батареи.

То есть, данное решение продиктовано из соображений безопасности, а также из-за химических и физических особенностей строения аккумулятора.

Почему в некоторых грузовиках используется 24 вольта

Обычно на мощной грузовой технике стоят более требовательные моторы. Такое решение можно встретить на больших 8-и цилиндровых дизельных ДВС. Чтобы запустить подобный двигатель, нужно иметь большую пусковую мощность АКБ. Именно поэтому на таких машинах ставят 24В аккумуляторы в связке с производительным генератором.

Кстати, такие батареи можно встретить и на крупной агропромышленной технике или на военных машинах.

Возможные изменения в будущем

Рассматривая перспективы изменения конструкции аккумуляторов, нужно брать в учёт развитие технологий электротранспорта. Каждый год тысячи инженеров изучают новые материалы, которые смогут заменить привычные нам компоненты в стандартном АКБ.

Электрические моторы также требуют более мощные батареи, чтобы автомобиль мог быстро набирать скорость. Всё это может привести к тому, что в ближайшем будущем начнут появляться АКБ с повышенной мощностью и производительностью.

Автор: Пелагея Журавлёва

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ 3252.

3702

	ИЗДЕЛИЕ СНЯТО С ПРОИЗВОДСТВА
	Выпускаемые аналоги – 9333.3702-24, 9333.3702-25, 9333.3702-25 ИСП.12

Общие сведения

Технические данные

Схема включения

Габаритный чертеж

Общие сведения:

Многофункциональный регулятор напряжения 3252. 3702 предназначен для поддержания напряжения бортовой сети автомобиля в заданных пределах во всех режимах работы системы электрооборудования при изменении частоты вращения ротора генератора, электрической нагрузки, температуры окружающей среды.

Применяемость: автомобили МАЗ (Евро-3) с дв. ЯМЗ-656, ЯМЗ-658 и др. с генератором 3252.3771.

Дополнительные диоды в схеме включения в составе генераторной установки отсутствуют, контроль запуска генератора, а также контроль его частоты вращения производится непосредственно на одной из выходных силовых обмоток.

Регулятор напряжения 3252. 3702 обладает функцией индикации пониженного и повышенного напряжения бортовой сети автомобиля, а также низкого фазного напряжения генератора. Индикация осуществляется свечением штатной индикаторной лампы или светодиода контроля заряда аккумуляторной батареи на приборной панели. Изделие обеспечивает выполнение функции плавного нарастания тока нагрузки. Регулятор напряжения 3252.3702 обладает также функцией защиты от короткого замыкания в выходной и в индикаторной цепи.

Регулятор выпускается в климатическом исполнении О2.1 по ГОСТ 15150 для внутреннего рынка и на экспорт. По степени защиты от проникновения посторонних тел и воды изделие соответствует исполнению IP68 по ГОСТ 14254. Рабочий режим регулятора – S1 по ГОСТ 3940.

Изделие устанавливается непосредственно на генераторе, где предусмотрена установка регуляторов 3252.3702 или 7941.3702В3 при помощи штатных винтов.

Гарантийный срок эксплуатации – 3 года с даты ввода в эксплуатацию или со дня продажи в розничной торговой сети. Гарантийные обязательства производителя имеют силу в течение четырех лет с даты выпуска изделия. Дата изготовления нанесена на корпусе изделия.

Технические данные:

	Диапазон рабочих температур, °С		-40 . . +100
	Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С и нагрузке генератора 5А, В		28,4 ± 0,2
	Напряжение регулирования с АБ при t°=(25 ± 2)°С в диапазоне нагрузки генератора от 3А до 0,9· Imax* , В		28,4 ± 0,3
	Максимальный ток выходной цепи: стандартное исполнение, А		5,0
	Термокомпенсация напряжения регулирования, мВ/°С		-9,0 ± 3,0
	Остаточное напряжение на выходе “DF”: при токе возбуждения 4А максимальное / типовое, В		0,24 / 0,2
	Порог срабатывания индикации низкого фазного напряжения, В		7. .17
	Порог срабатывания индикации пониженного напряжения, В		21,8..23.2
	Порог срабатывания индикации повышенного фазного напряжения, В		31,3. .32,7
	Максимально допустимое длительное воздействие повышенного напряжения питания, В		36,0
	Максимально допустимое воздействие повышенного напряжения питания длительностью до 5 мин. , В		50,0
	Максимально допустимые импульсные перенапряжения по ГОСТ 28751, В		200,0

Схема включения в составе генераторной установки:

Габаритный чертеж:

./images/8x8b.jpg”>

		*VTN © 2000-* При полном или частичном использовании материалов ссылка на www.vtnauto.com обязательна

Бортовое зарядное устройство (OBC) — это устройство, которое преобразует мощность переменного тока от любого источника переменного тока в удобную форму постоянного тока. Обычно он устанавливается внутри транспортного средства, и его основная функция — преобразование мощности . Следовательно, бортовые зарядные устройства обеспечивают преимущество зарядки электромобиля от розетки в наших домах. Кроме того, это также избавляет от необходимости покупать какое-либо дополнительное оборудование для преобразования энергии.

По оценкам, к 2027 году мировой рынок бортовых зарядных устройств для электромобилей (OBC) достигнет 10,82 млрд долларов США, что означает среднегодовой темп роста в 22,4% с 2020 по 2027 год. % сокращение продолжительности зарядки, Electra EV разрабатывает OBC, которые помогли приложениям для электромобилей превзойти ожидания конечных пользователей.

Основной функцией бортового зарядного устройства является управление потоком тока от сети к тяговой батарее. Бортовые зарядные устройства (OBC) помогают заряжать электромобили от любого источника. Следовательно, электромобилям не нужно постоянно зависеть от зарядных станций.

Другая функция OBC заключается в том, что он контролирует уровень тока и напряжения , при которых заряжается батарея. В основном существует два типа зарядки: зарядка постоянным напряжением и зарядка постоянным током. Несмотря на то, что зарядка постоянным током обеспечивает высокую эффективность и высокую скорость зарядки, это может повлиять на срок службы батареи. Это происходит из-за перезарядки. В случае зарядки при постоянном напряжении существует вероятность того, что первоначально в аккумулятор может протекать большой ток.

Вышеупомянутая проблема может быть решена путем первоначальной зарядки аккумулятора постоянным током. Затем, после достижения определенной амплитуды, аккумулятор заряжается, используя зарядку постоянным напряжением. Эта стратегия зарядки является наиболее важной ролью бортового зарядного устройства.

ESVE	Уровень зарядки	Спецификация источника переменного тока	Номинальная мощность	Время, необходимое для зарядки аккумуляторной батареи 24 кВтч 9 (прибл.)0030
Станция зарядки переменного тока	Уровень 1- Жилые приложения	Однофаза- 120/230 V и 12-16 A	1,44 кВт до 1,92 кВт	17 часов
AC Загрузка
AC Загрузка
AC Загрузка
AC Загрузка
AC. – Коммерческие приложения	Разделенная фаза – 208/240 В и 15–80 А	3,1–19,2 кВт	8 часов
Зарядная станция постоянного тока	Однофазный Уровень 3- 030 Быстрая зарядка 90–20 В и ок. 400 А	от 120 кВт до 240 кВт	30 мин

Изображение: Circuit Digest
в AC Ground 1 и Leage Level 1 и уровне уровня AC. 2, мощность переменного тока из сети преобразуется OBC в мощность постоянного тока для зарядки батареи через систему управления батареями (BMS). Регулирование напряжения и тока осуществляется OBC. Кроме того, недостаток зарядки переменным током заключается в том, что по мере увеличения времени зарядки выходная мощность становится низкой.
Скорость зарядки или требуемый входной ток определяется самим электромобилем в зарядных устройствах переменного тока. Поскольку не всем электромобилям (EV) требуется одинаковое количество входного зарядного тока, зарядное устройство переменного тока должно связываться с EV, чтобы определить требуемый входной ток и установить квитирование, прежде чем зарядка может начаться. Эта связь называется связью по пилотному проводу. Пилотный провод определяет тип зарядного устройства, подключенного к электромобилю, и устанавливает требуемый входной ток OBC.
Роль OBC в зарядке постоянным током
Изображение предоставлено: Circuit Digest
При быстрой зарядке постоянным током или зарядке уровня 3 мощность переменного тока из сети напрямую подается на аккумуляторную батарею. Как показано на рисунке выше, мы видим, что в само зарядное устройство постоянного тока встроен преобразователь переменного тока в постоянный. Следовательно, это устраняет необходимость в OBC на этом уровне зарядки. Таким образом, это помогает сократить время зарядки. EVSE сгруппирован в блоки для подачи большого тока, поскольку один блок не сможет обеспечить большой ток. Следовательно, OBC не играет роли в зарядке постоянным током.
Типы бортовых зарядных устройств
В основном есть два типа бортовых зарядных устройств:
Однофазное бортовое зарядное устройство
T Трехфазное Бортовое зарядное устройство
04 Эта классификация основан на количестве фаз, которые он может использовать. Выходная мощность стандартного однофазного ОВС составляет 7,2-7,4 кВтч. В то время как трехфазный OBC составляет 22 кВтч. На самом деле OBC может определить, какой тип ввода он может принять. При подключении только к одной фазе мощность, которую может выдержать это бортовое зарядное устройство, составляет 110–260 В переменного тока (и 360–440 В в случае использования трех фаз). На выходе батарея получает напряжение от 450 до 850 вольт.
Работа встроенного зарядного устройства
Изображение предоставлено: Electronics Specifier
В OBC, использующих выпрямитель, вход переменного тока высокой мощности преобразуется в мощность постоянного тока и обеспечивает коррекцию коэффициента мощности. Чтобы повысить коэффициент мощности до единицы, схема коррекции коэффициента мощности (PFC) устраняет гармонические искажения в токе питания и обеспечивает форму волны тока, близкую к базовой синусоиде. Эта часть зарядного устройства определяет, может ли оно использовать одну, две или все три фазы переменного тока. Кроме того, преобразователь постоянного тока в постоянный должен изолировать электросеть от шины постоянного тока высокого напряжения, а шину постоянного тока высокого напряжения — от шины постоянного тока низкого напряжения по соображениям безопасности.
Вторая фаза получает выходное напряжение 700В. Результирующий сигнал постоянного тока преобразуется в прямоугольную волну, которая приводит в действие трансформатор. Это дополнительно обеспечивает требуемое напряжение постоянного тока. Изолированная шина CAN может использоваться для контроля и управления всей системой. Цифровые изоляторы и цифровые изоляторы со встроенными преобразователями питания постоянного тока используются для изоляции CAN. Наконец, необходимое напряжение подается на аккумулятор.
Вопросы проектирования OBC
Факторы, которые необходимо учитывать перед проектированием OBC:
Вход переменного тока и требуемый выходной уровень
Максимальная мощность, которую может выдержать блок батарей
Температура охлаждения и уменьшение занимаемой площади
Время зарядки
Исправление сигнала переменного тока и коррекция коэффициента мощности (PFC) EV и EVSE
Надежная изоляция между источником питания и аккумулятором
Рост OBC в автомобильной промышленности
Изображение предоставлено: www.grandviewresearch.com
Ожидается, что в период 2020–2025 годов мировой рынок автомобильных бортовых зарядных устройств растут со среднегодовым темпом роста около 30%. Ожидается, что в прогнозируемом периоде рост продаж электромобилей, строгие законы о загрязнении окружающей среды, разработки в области аккумуляторных технологий и улучшенная зарядная инфраструктура повысят спрос на автомобильные бортовые зарядные устройства. Электрические пассажирские транспортные средства уже внедряются в развитых странах, а новые стартапы и крупные игроки в секторе электромобилей стремятся в ближайшие годы выпустить свои собственные новые электрические модели.
Исследования и разработки направлены на разработку более эффективных и легких бортовых зарядных устройств. Потому что разработка может помочь в развитии электромобилей. Многие развитые и развивающиеся страны разработали свои планы экологичной мобильности, которые включают запрет дизельных автомобилей и создание стимулов для покупателей электромобилей. К 2030 году Индия намерена запретить движение всех автомобилей с дизельным двигателем на дорогах.
Из-за присутствия новых стартапов и крупных производителей автомобильной электроники мировой рынок автомобильных бортовых зарядных устройств фрагментирован и включает множество активных участников. Некоторые из основных производителей:
BorgWarner Inc.
Hyundai Mobis Co., Ltd
LG Electronics
Valeo
Ficosa Corporation
Бортовое зарядное устройство
Зарядка электромобиля зависит от трех компонентов, и его скорость всегда будет определяться самым слабым звеном цепи. Эти три компонента — зарядная станция, зарядный кабель и встроенное зарядное устройство. Наименее известным из этих трех является встроенное зарядное устройство. Итак, как это работает? Каковы основные типы бортовых зарядных устройств? И каковы перспективы на будущее?
Зарядное устройство?
Слово «зарядное устройство» может сбить с толку. Поскольку зарядную станцию обычно называют зарядным устройством, необходимо уточнить, что существует два типа зарядных устройств:
Бортовое зарядное устройство (БЗУ), встроенное в автомобиль
Зарядная станция (также называемая зарядным устройством переменного или постоянного тока) — оборудование для электромобилей (EVSE)

В этой статье мы коснемся бортовых зарядных устройств, которые являются неотъемлемой частью каждого электромобиля. Тему внешних зарядных устройств (EVSE) и зарядки постоянным или переменным током можно найти здесь.
Как работает зарядка?
Существует два основных типа зарядки, вы можете использовать либо постоянный ток, либо переменный ток. Если используется питание переменного тока от розетки или зарядной станции переменного тока, ток проходит через зарядный кабель к бортовому зарядному устройству, которое преобразует переменный ток в постоянный и передает его на аккумулятор через систему управления батареями (BMS). ).
Бортовое зарядное устройство. Автор:Toyota Motor Europe (Лицензия CC BY-ND 2.0)
Если автомобиль заряжается постоянным током, то бортовое зарядное устройство обходится и ток подается через BMS напрямую на аккумулятор. Поэтому бортовое зарядное устройство не используется при зарядке постоянным током, но этот способ зарядки предъявляет более высокие требования к BMS. Здесь вы можете найти статью о батареях, как они устроены, как продлить им жизнь и какую роль в этом играет зарядка постоянным током.
Какова роль бортового зарядного устройства?
Прежде всего, встроенное зарядное устройство позволяет контролировать ток и напряжение, при которых необходимо заряжать аккумулятор (режим управления напряжением или током), тем самым обеспечивая срок службы аккумулятора.
Зарядное устройство обеспечивает зарядку либо постоянным током, либо постоянным напряжением, оба из которых просты в эксплуатации. И у каждого из них есть свои преимущества и недостатки. В случае зарядки постоянным током наблюдается высокая эффективность и скорость зарядки, но есть риск того, что аккумулятор будет перезаряжен на более позднем этапе, и срок его службы сократится. В случае зарядки постоянным напряжением существует риск того, что с самого начала в батарею будет поступать слишком большой ток, что приведет к ее чрезмерному нагреву и сокращению срока ее службы.
Таким образом, зарядное устройство обеспечивает его начальную зарядку постоянным током, таким образом поддерживая скорость и эффективность, а когда напряжение на обоих концах батареи достигает определенной амплитуды, оно переходит на зарядку постоянным напряжением. Эта система называется стратегией зарядки и является наиболее важной функцией бортового зарядного устройства.

Стратегии зарядки. Источник: https://www.hindawi.com/journals/jat/2019/2613893/
Первая фаза — это так называемая ступень PFC (контроллер коэффициента мощности или коррекция коэффициента мощности), которая преобразует переменный (AC) ток на постоянный ток. Эта часть зарядного устройства решает, сможет ли оно использовать одну, две или все три фазы переменного тока. Выходное напряжение 700В затем поступает на вторую фазу.
Вторая фаза называется преобразователем LLC. Вход – это вышеупомянутые 700 В, а выход – это напряжение, необходимое аккумулятору в данный момент зарядки.
Какие типы бортовых зарядных устройств существуют?
Бортовые зарядные устройства можно разделить по количеству фаз, которые они могут использовать (одну, две или три), и по мощности. Выходная мощность бортовых зарядных устройств обычно находится в диапазоне от 3,7 кВт до 22 кВт. Эти две характеристики определяют цену зарядного устройства и, следовательно, цену всего электромобиля.

Бортовое зарядное устройство. Источник: https://avidtp.com/product/onboard-charger/
Стандартное зарядное устройство AVID имеет выходную мощность 7,3 кВт при использовании только одной фазы или 22 кВт при использовании трех фаз. Зарядное устройство также может определить, сможет ли оно использовать только одну фазу или три. При подключении к домашней станции переменного тока, которая также будет иметь мощность 22 кВт, время зарядки будет зависеть только от емкости аккумулятора.
Напряжение, которое может принять это встроенное зарядное устройство, составляет 110–260 В переменного тока в случае подключения только к одной фазе (и 360–440 В в случае использования трех фаз). Выходное напряжение, которое поступает на аккумулятор, находится в пределах 450 – 850 В.
Перспективы на будущее
Поскольку скорость зарядки электромобиля всегда зависит от мощности самого слабого звена, наблюдается тенденция к увеличению мощности бортовых зарядных устройств. Текущие исследования сосредоточены в основном на уменьшении размеров и веса зарядного устройства с упором на высокую плотность энергии, высокую эффективность зарядки и хорошее рассеивание тепла.
Исследования первой части зарядного устройства (фаза PFC) хорошо продвинулись, и в настоящее время эффективность достигает 98%. Таким образом, общий КПД зависит главным образом от конструкции и КПД преобразователя постоянного тока во второй фазе.
А кроме того, электромобили также оснащены собственной силовой передачей, которая также способна изменять ток с переменного на постоянный. А вот о его функциях и будущем в следующий раз в нашей статье о силовых агрегатах.
Эволюция электрификации транспортных средств Сети платы напряжения – Автомобилестроение – Технические статьи
Потребность в электроэнергии внутри автомобиля растет с распространением автоматизированных функций вождения и популярностью функций комфорта, удобства и информационно-развлекательных функций. Современные автомобили оснащены все большим количеством датчиков, исполнительных механизмов и электронных блоков управления (ЭБУ), которые считывают показания датчиков и управляют исполнительными механизмами. В то же время растущий спрос на гибридные и электрические транспортные средства делает энергоэффективность важной целью проектирования. В конце концов, повышение эффективности увеличивает запас хода автомобиля.
Чтобы повысить энергоэффективность, инженеры-конструкторы автомобилей внедряют в автомобили бортовые сети с более высоким напряжением. Использование бортовых сетей с более высоким напряжением не только помогает снизить общий вес автомобиля (например, за счет уменьшения веса жгута проводов), но также устраняет необходимость в преобразовании уровня напряжения, поскольку более высокое напряжение может напрямую питать привод.
Хотя может показаться, что лучше всего использовать одну высоковольтную бортовую сеть, в действительности различные требования к питанию различных приводов и ЭБУ вынуждают разработчиков автомобильных систем внедрять в автомобили от двух до трех высоковольтных бортовых сетей.
В этой статье мы обсудим сети платы напряжения, которые автомобильные дизайнеры рассматривают в архитектуре автомобилей следующего поколения. Мы также предоставим вам информацию о семействах продуктов и ресурсах, чтобы помочь вам решить различные технические проблемы, связанные с различными платами.
На рис. 1 показаны различные возможности бортовой сети напряжения в транспортных средствах в зависимости от типа транспортного средства.

Рис. 1. Сети щита напряжения в транспортных средствах
Питание модулей управления с бортовыми сетями на 12 В
Традиционная бортовая сеть на 12 В имеет широкий диапазон напряжений в соответствии со стандартами Международной организации по стандартизации (ISO) 7637-2 и ISO 16750-2. Хотя эти требования вряд ли изменятся для автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, использование 12 В в гибридных и электрических транспортных средствах может привести к более низкому максимальному напряжению, особенно если на 12-вольтовой шине нет генератора, т. е. если вся мощность необходимого для бортовой сети 12 В, получают от высокоэффективного преобразователя постоянного тока в постоянный, который используется для понижения напряжения с высокого до 12 В. В этом случае для реализации решений по управлению питанием можно использовать регуляторы напряжения с более низким входным напряжением. в ЭБУ.
Разработчики имеют возможность решать различные технические задачи в модулях управления, питаемых от сети питания 12 В, с рядом продуктов, предназначенных для автомобилей, таких как управление питанием, усилители, приемопередатчики, драйверы двигателей и интеллектуальные переключатели питания.
Решение проблем в сетях платы 48 В
Сеть платы 48 В обычно используется для питания нагрузок, требующих более высокой мощности. Конкретные нагрузки, которые питаются от сети 48 В, зависят от типа автомобиля. Независимо от типа модуля, модулям управления, подключенным к бортовой сети 48 В, потребуются устройства управления питанием, которые являются эффективными, имеют высокую удельную мощность и способны выдерживать требования к рабочему напряжению, указанные в ISO 21780. Модули также нуждаются в функциональной изоляции, если ЭБУ также подключен к бортовой сети 12 В. Эффективные многофазные драйверы затворов на 48 В с функциональной безопасностью для привода приводов на 48 В, таких как генератор с ременным пуском или модуль компрессора переменного тока HVAC. Потребность в функциональной безопасности требует дополнительных диагностических цепей, таких как измерение тока нагрузки. Развертывание сети платы питания на 48 В также потребует эффективного и точного управления состоянием заряда и работоспособности в системах управления батареями на 48 В.
Для повышения эффективности, удельной мощности и обеспечения функциональной безопасности систем бортовых сетей 48 В разработчики могут использовать такие продукты, как понижающие стабилизаторы, драйверы трехфазных затворов и системы управления батареями, а также широкий ассортимент усилителей измерения тока и напряжения.
Максимальное использование высоковольтной бортовой сети
Электромобили имеют аккумуляторные системы, которые генерируют гораздо более высокое напряжение. Нагрузки высокой мощности, такие как тяговый инвертор и модуль компрессора переменного тока HVAC, питаются напрямую от сети высоковольтного щита. Это означает, что силовые каскады, которые используются для приведения в действие этих высоковольтных нагрузок, должны выдерживать высокие рабочие напряжения и требовать высокой устойчивости к синфазным переходным процессам (CMTI). Кроме того, для реализации компактных решений требуются драйверы затворов и силовые каскады с высокой удельной мощностью. Использование нескольких цепей платы питания также требует изоляции в модуле управления между доменами низкого и высокого напряжения для обеспечения правильной работы. Использование высокого напряжения может потребовать разработки, которые не только отвечают требованиям электробезопасности, но и удовлетворяют требованиям функциональной безопасности. Последние требования требуют реализации диагностических функций, что приводит к дополнительным решениям для измерения тока, напряжения и температуры в этих системах. Кроме того, также необходимы эффективные системы управления высоковольтными батареями, которые обеспечивают точное управление состоянием заряда и работоспособности и поддерживают лучшую однородность элементов.
Высоковольтные драйверы затворов, системы управления батареями, изоляторы питания и сигналов, а также высокоскоростные усилители относятся к широкому ассортименту продуктов, которые разработчики могут использовать для оптимизации и решения задач, связанных с эффективностью, удельной мощностью, функциональной безопасностью и надежностью в условиях высоких модули контроля напряжения.
Проектирование от низкого до высокого напряжения
Инженеры-конструкторы автомобилей могут выбирать из широкого спектра аналоговых и встроенных полупроводниковых устройств для бортовых сетей 12 В, 48 В и высокого напряжения. Эти продукты обеспечивают гибкость при проектировании архитектур транспортных средств с эффективными электронными блоками управления и помогают достичь ваших целей проектирования по удельной мощности, надежности и функциональной безопасности.