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车载电源设计报告

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车载电源系统 新型开关电源设计

目前世界各国正在研究42V汽车电源系统,基于解决新型的汽车42V电气设备如何在配备24V电源系统的汽车内应用,本文研制了24V-42V汽车电源转换系统,本系统采用了较先进的推挽正激+推挽正激整流技术。

本文简单描述了传统的电源拓扑结构,并指出了这些传统拓扑结构的不足,开关电源拓扑结构的改进,一方面逆变拓扑机构的改进,另一方面,则从整流电路结构的改进。对于变压器原边,本系统采用近期推出的推挽正激(PPFC)拓扑结构,推挽拓扑结构对于变压器利用率高,但偏磁问题推挽拓扑结构的一个重要问题,推挽正激加入了箝位电容,既可以有效抑制偏磁现象,又带来系列好处。对于整流结构,本系统采用由全波整流基础上演变而来的推挽正激整流技术。本文详细阐述了推挽正激拓扑结构以及推挽正激整流电路工作原理,分析了箝位电容的作用。在此基础了研制了汽车用电源转换系统,并给出了系统的详细设计过程以及测试结果。

关键词:推挽正激,环流,偏磁,变换器,PWM(脉宽调制)

第一章绪论

项目背景

1.1

1.2开关电源常用拓扑结构比较

1.2.1单端反激拓扑

1.2.2单端反激拓扑

1.2.3桥式变换器

1.3推挽正激电路的提出及演变

1.4推挽正激整流电路的特点及演变

第二章推挽正激逆变+推挽正激整流的工作原理

2.1推挽正激电路的工作原理

2.2推挽正激整流分析

2.3推挽正激逆变+推挽整流(PPFC+PPFR)的线路第三章1KW电源开发设计

电源的主要性能指标

3.1

3.2主电路参数设计

3.2.1主变压器设计

开关管选择

3.2.2

钳位电容的选择

3.2.3

3.2.4输入输出电容设计

3.3

控制电路参数设计

3.3.1驱动电路设计

反馈电路设计

3.3.2

第四章实验结果与讨论

第五章总结与展望

第一章 绪论

1.1 项目背景

目前世界各国正在研究42V 汽车电源系统,基于解决新型的汽车42V 电气设备如何在配备24V 电源系统的汽车内应用,。。。。。。。。

。。。。。

基于此,本项目开发设计了基于推挽正激拓扑结构的汽车电源变换器。

1.2开关电源常用拓扑结构比较

开关电源变换器分为隔离型和非隔离型变换器,非隔离型主要用于小功率电源,在此主要介绍隔离型开关电源。 1.2.1单端反激拓扑

反激拓扑结构如图1.1,线路简单,在开关管导通时,次 端二极管不导通,电流流过变压器初级线圈,存储能量,当 开关管关断时二极管导通,释放能量,因此,反激拓扑变压器起着电感和变压器的双重作用。反激变换器线路简单,但

多用于多路输出小功率场合。

1.2.2单端正激拓扑

单端正激结构如图1.2,形式上正激拓扑与反激类

似,变压器同名端不一样,因此,当开关管导通时二极管导通,通过输出电感和输出电容存储能量,但关断时必须提供磁场能量释放线路,线路变得复杂。正激变换器可以不受变压器储能影响,功率可以做的大一点,但开关管要承受大的电压应力。 1.2.3桥式变换器

在传统的PWM 开关电源系列拓扑结构中,因为

单端拓扑线路简单、成本低,单端拓扑得到了广泛应

用,但单端变换器占空比通常小于0.5,变压器工作于第一象限,变压器利用率低,对于桥式变换器变压器的利用率较高,传统的拓扑结构主要有推挽变换器、半桥变换器、全桥变换器。

1) 推挽变换器

推挽拓扑结构如图3,线路相对简单,适用于中小功率场合。但推挽结构变压器绕制比较复杂,且器件不对称时会产生直流磁化分量,引起偏磁而导致磁芯饱和。 2) 半桥变换器

半桥拓扑如图4,相对于正激而言,开关管电

图1.1 反激拓扑图1.2 正激拓扑结构

图1.3 推挽结构

压应力较小,变压器利用率较高,但电容不对称容易引起偏磁。 3) 全桥变换器

全桥拓扑如图5,开关管电压应力较小,为输入电压Uin ,流过开关管的电流为半桥拓扑中开关管的一半,但线路中开关管较多,工作时相当于两个开关管串联,开关管导通损耗较大,开关管压降或方波不对称容易引起偏磁。

1.3推挽正激电路的特点及演变

推挽正激拓扑如图 1.6,推挽正激电路是推

挽电路的改进,在推挽拓扑的线路中两个线圈和开关管之间增加了一个箝位电容,当开关管VS1导通时,原边线圈n1和电源并联,相当于正激拓扑,而电容C1和线圈n2并联,两个线圈同时向次边提供能量。因此它综合了推挽和正激拓扑的优点,

1) 磁芯双向励磁,磁芯利用率高;

2) 两个开关管关断时,箝位电容为变压器漏感储存的能量提供了释放回路,减少了开

关管的电压应力;

3) 减小了电流脉动,从而可以减小输入滤波器的体积;

1.4推挽正激整流电路的特点及演变

推挽正激整流(push-pull forward rectifier ,PPFR )电路是在全波整流基础上演变而来的[2],如图1.6,引入一个电容,形成了一种新颖的推挽正激整流线路,它具有一下优点:

1) 输出电感纹波小;

2) 输出整流二极管无反向恢复电压尖峰;

3) 可以实现所有开关管的ZVS 开关;。 4) 减小了续流期间的导通损耗。 所以,本系统逆变部分选用了推挽拓扑结构作为主线路拓扑,而整流部分采用了推挽正激整流线路结构。

图1.4 半桥拓扑

图1.5 全桥拓扑

图1.6 挽正激拓扑 图

1.7 推挽正激整流

第二章 推挽正激逆变以及推挽正激整流的工作原理

本章主要介绍推挽正激(push-pull forward ,PPFC )拓扑工作原理,并讨论推挽正激整流结合推挽正激逆变电路应用,总结了箝位电容在系统中的作用及电容参数对系统的影响。

2.1推挽正激电路的工作原理

如图2.1所示为推挽正激变换器。该变换器由两个主功率开关管VS1、VS2、主变压器、箝位电容C1以及整流桥和滤波电感、电容组成,主变压器三个绕组,其中n1、n2分别和开关管串联,每个开关管导通时和次边线圈构成正激电路,两个线圈和开关管之间的节点用箝位电容连接,次边线圈连接整流桥,然后是滤波电感和滤波电容。

两个开关管轮流导通,当开关管VS1导通且VS2截止时,线圈n1和电源并联,电容和线圈n2并联,次边线圈n3通过VD1和VD4为负载提供能量;当开关管VS2导通且VS1截止时,线圈n2和电源并联,电容和线圈n1并联,次边线圈n3通过VD3和VD2为负载提供能量;当两个开关管都不导通(死区)时,两个线圈和电容串联为负载提供能量。

图2.2为推挽正激电路工作原理波形图,一共分为8个工作模态。

1)模态1[t1-t2]

t0-t1时间两个开关管都关断,电流:

Ui+

n1 C1 n2 UI- 电流为a o I

nDiI =;因为线圈同名端反向,所以次边线圈电压为0,整流二极管同时导通,与电感和负载形成回路,支路

电流为1

2

D O I I =。t1时刻,开

关管VS1导通,如图2.3 电压Ui 加在线圈n1的漏感上,电流迅速增大,

1(1)i

a U i I t t L σ

=+

?,电压Uc1图2.2推挽正激工作原理主要波形

图2.3 模态1、

图2.1 推挽正激拓扑

加在线圈n2漏感上,i1电流迅速减小,并反向增大,1(1)i

a U i I t t L σ

=??。次边流过VD1和VD4的电流迅速增大,流过VD2和VD3的电流迅速减小。 2)模态2[t2-t3]

如图2.4,电压Ui 和Uc 加在线圈激磁电感和滤波电感折算到原边的电感上,提供励磁和负载电流。次边流过VD1和VD4的电流增大,二极管 VD2和VD3截止。原边两绕组各承担励磁电流和负载电流变化率的一半。在此模态中,i1增加,i2反向增大。等效电路图如图2.4。 3)模态3[t3-t4]

如图2.5,开关管VS1关断,漏感释放能量。由于此前i1始终大于i2,所以当V1关断的瞬间,V2的反并二极管VD22被迫导通,VD2,VD3因承受正向电压导通。电容电压Uc 加在绕组Tp1的漏感上,Uin 加在绕组Tp2的漏感上,i1迅速减小,i2迅速增加。相应地,iD2从零开始增加,iD1开始减小。此模态持续到i1=i2结束。 4)模态4[t4-t5]

开关管VS1和VS2都关断,进去环流状态,和t0-t1时间类似,电流:

Ui+ n1 C1 n2 UI- 电流为a o I nDiI =;因为线圈同名端反向,所以次边线圈电压为0,整流二极管同时导通,与电感和负载形成回路。

其它四个模态和这四个模态类似,只是开关管VS2导通,依次循环,在此不再赘述。

2.2推挽正激整流分析

传统的整流电路有:半波整流、全波整流和全桥整流,对与推挽拓扑结构的开关电源变压器工作于一三象限,半波整流不适合,对于全桥整流回路中两个二极管串联,主要适合高电压小电流的线路,而在此电压为42V ,电流较大,全波整流较为适合。

如图2.7,全波整流线路中其中一个线圈和整流二极管交换位置后,在两对线圈和整流二极管连接的节点连接电容C ,演变为的推挽正激整流线路,利用电容电压不能突变和存储能量的特点,使开关管可以零电压开关、去除二极管反向恢复

图2.4 模态2

图2.5 模态3

图2.6 模态4

图2.7推挽正激整流电路

电压尖峰[2]。

2.3推挽正激逆变+推挽正激整流(PPFC+PPFR)的线路

采用推挽正激逆变+推挽正激整流技

术,线路整合了推挽正激逆变和推挽正激整

流的优点,推挽正激逆变+推挽正激整流线

路如图2.8所示。

图2.8 推挽正激逆变+推挽正激整流

第三章1KW 电源开发设计

本章主要介绍了1KW 电源设计的详细过程,主要介绍了主变压器的设计、开关管和整流二极管的选择以及控制和驱动电路的设计。

3.1 电源的主要性能指标

输入电压U in :24V~28V ; 输出电压U out : 42V ±2% ; 效率η:不小于90%; 输出电流:不小于23A ; 额定功率Po :1KW ;

3.2总体架构

该电源系统可分为主回路和控制回路两大部分,主回路主要为输入滤波器、功率变换主电路和输出滤波器组成;控制回路包括:脉宽调制及保护模块、反馈隔离以及辅助电源。具体架构如图3.1.

图3.1 1KW 电源总体模块图

3.3主电路参数设计

输入电压U in :24V ;输出电压U out : 42V ; 效率η:不小于90%;输出电流:不小于23A ; 额定输出功率:Po =4223966OUT O O P U I V A W =×=×=; 输入功率:1073IN OUT P P W η=÷≤; 输入平均电流:min 44.7in IN IN I P V A =÷≤;

工作频率:80s f KHz =;为防止主功率管同时导通,电源工作的最大占空比为0.45;

3.3.1主变压器设计

1) 铁心选取

选用PC40材料的磁芯,其饱和磁密450S B mT =,最大工作磁密1

1503

m S B B mT =

=; 磁密变化:2300m B B mT Δ=×=,磁芯选择EE55,2

354E A mm =。

2) 计算线圈圈数及匝比

主变压器有四个线圈,原边两个圈数相等,次边两个圈数相等,假设变压器原边匝数为

N1,次边匝数为N2,则匝比为21max min 4210.5

/ 2.01220.4524

O D LF in U U U n N N D U ++++==

==××

U D 为二极管导通压降,U LF 为输出滤波器压降;在此匝比取2.5; 原边匝数:77min max 240.45

11010 2.5580300 1.76

in c U D N T f B S K ××=

×=×=×Δ×××,取12N T =,

则次边215N n N T =×=。

3) 计算线径

取电流密度j=4A/mm 2,对于原边铜皮截面积:2

1/44.7/411.2in S I j mm ===; 对于次边铜皮截面积:2

2/23/4 5.75out S I j mm ===。 4) 核算窗口系数

导线截面积:22211.225 5.75102.3CU S mm =××+××=; 窗口系数:/102.3/3540.29win CU E K S A ===,

实际采用线面积略大于计算值,加上线间隙,此磁芯能够满足需要。

3.3.2 开关管选择

开关元件特性及其驱动是开关变换器中很关键的问题,开关管的选择主要取决于:导通阻值小,耐压值高,开关速度快等要素。可用晶体管、场效应管MOSFET 、绝缘栅双极晶体管IGBT 等器件,在此选择MOSFET 。 1) 额定电压计算

推挽正激电路开关管最大电压是在关断瞬间变压器线圈电压反向,开关管漏源两端最大

电压为2倍的输入电压,输入电压最大值为28V ,因此max max 256DS in U V V =×=。 2) 额定电流计算

一般按照励磁电流为额定电流的5%计算,流过开关管的电流有效值为:

2

1

(15%) 2.523 1.0586.25rms O N I I A N =

××+=××= 结合以上两方面,考虑到保留余量以及导通阻抗小,采用MOSFET IRFB3207,其参数如表3.1

V DS I D25

I D100 R DS(on)

C OSS

75V 170A

120A

3.6m Ω 710pF

表3.1 IRFB3207的主要参数

3.3.3 钳位电容的选择

C 的变化会同时影响功率管的电压应力和对偏磁的抑制能力。从减小功率管的电压应力考虑,C 应越大越好,这样C 可以等效为值为Uin 的恒压源,从而将功率管关断电压箝在2Uin ,但这样C 过大△UC 近似为0,就失去了对偏磁的抑制作用。反之,若C 很小,一周期内储存释放的能量很小,此时当任一功率管导通时,已不能认为是电源和C 并联向副边传输能量。此时的模态与PPF 的正常工作状态有很大的不同,事实上当C 足够小时工作状态已和推挽电路接近,而由于此时△UC 非常大,功率管承受的关断电压已远大于2Uin ,因此C 不能过小。总之在设计时应综合考虑功率管的电压应力和对偏磁的抑制能力来确定△UC 的大小,然后确定C 的大小[3]。

通常篏位电容电压纹波10% 2.4C IN U U V Δ<×= 所以(12)966(120.45)

54480000240.124

O IN C P D C F f U U μ??×=

==××Δ××××

在此采用4个1.5uF 电容并联。

3.3.4整流二极管的选择

整流二极管的选择主要从四个方面考虑:频率特性、额定电压、额定电流以及正向导通压降。本系统工作在80KHz ,频率较高;正向导通压降越小越好,尤其对于大电流场合,因此在此选择肖特基二极管。 1) 额定电压计算

加在整流二极管反向电压为:max max 22 2.528140DR in U nU V ==××=;,考虑到余量,根据常用的二极管规格,选用耐压为250V 的整流二极管。 b.额定电流计算

若忽略换流过程,则一个开关周期内,双半波整流电路中的整流管工作情况为:①当有一个主功率管开通时,只有一个整流二极管导通承担负载电流;②当主功率管均关断时,两个整流管同时导通,可近似认为它们流过的电流相等,均为负载电流的一半。取二者的最大值:

Drms Omax I =I /2=11.5A ,考虑到设计余量,采用40A 。

综合考虑整流二极管的工作额定电压和额定电流及器件供应商能提供的器件规格,选取按森美公司生产的肖特基二极管(schottky rectifier)MBR40250。参数如表3.2

表3.2 MBR40250参数

反向电压

平均正向电流

正向导通压降

恢复时间

250V 40A 0.86V <35ns

3.3.5输入输出滤波设计

1) 输入滤波器设计

输入端并联大容值电容进行滤波,来减小开关电源开关脉冲给输入端带来的波动影响,假设所并电容均为无损元件,电流脉动可转化为电压的脉动,模块的输入母线电流恒定不变。则输入电容:(12)0.45(12*0.45)44.7

5822800000.0124

in in in D D I C F f U μ??×=

==××Δ×××

在此采用两个4700uF/50V 的铝电解电容并联,存在很大的余量。

2) 输出滤波电感设计

电感电流临界连续工作电流occm o I =I 10%=2.3A ×; 电感电流的最大值:Lfmax o occm I =I +I =25.3A ; 则输出滤波电感的值为:

max 421421 2.52810.522.3222280000 2.3

O o in Lf D f s occm

U U nU U U L H f I μ?????

???????

??×??????=

==××××××

在此采用材料为铁氧体PC40的EER28的磁芯,电感为33uH 。 3) 输出滤波电容的设计

输出电压的最大纹波值为ΔUo=20mV ,则可由下式确定输出滤波电容的大小:

()()2max 21

2

-6?1-/--824242 1-28 2.5-1-0.5833102800000.02 120

O

O f in Lf D f s O U U C U N N U U L f U F μ??=

????×××Δ????=×??×??

×××××=

在此采用三个2200uF/100V 铝电解电容进行并联,留有充分的余量。

3.4 控制电路参数设计

控制电路根据输出电压的高低进行调制脉宽,使输出电压稳定在需要值。在此可分为三大部分:脉宽调制(PWM )、开关管驱动电路以及反馈电路。

3.4.1脉宽调制

1) 主控芯片UC3846

现在有很多用于开关电源的脉宽调制芯片,在此采用适合于推挽正激拓扑结构的TI 公司的脉宽调制芯片UC3846,UC3846具有较强的功能,内部机构示意图如图

图3.2 UC3846内部结构示意图

2) 振荡器及死区设计

如图3.3,振荡频率有电阻R T 和电容C T 决

定,三者关系为: 2.2

s T T

f R C =

?,电阻R T

取值范围为:1K ~500K ,电容C T 取值必须大于100pF ,在此取C T =50nF ,而振荡频率为160KHz,所以

39

2.2 2.2

2.7516010510T s T R K f C ?=

==?×?× 此时死区时间为:

9

12121451455100.812 3.6/()12 3.6/2.75d T T C s R K τμ???

??

==×××=?????Ω?????

3.4.2开关管驱动电路设计

推挽正激拓扑结构中其中一个开关管源极浮地,因此必须采用隔离驱动,考虑到两个开关管的对称性,两个开关管的驱动都采用隔离驱动,由图3.2知道,UC3846A 、B 两路输出相位差180度,因此,将隔离变压器的输入端分别接UC3846的两个输出端,工作时变压器输入总是有两个晶体管进行驱动,提高了驱动能力;隔离变压器的输出端分别驱动两个MOSFET 的门极,由于

图3.3UC3846振荡器线路

图3.4开关管驱动电路

图3.4隔离驱动线路

两个开关管轮流导通,不允许同时导通,因此,两个开关管的门控端相位差180度。隔离驱动线路如图3.4所示。C201为隔直电容,电阻R10和R11防止由开关管节电容引起的振荡,二极管D4和D5为了开关管迅速关断,两个反向稳压管为双向瞬态电压抑制稳压管,电阻R12和R13为放电电阻,防止开关管GS 端静电击穿。

3.4.3 电压采集及隔离电路设计

电压采集和隔离电路利用TL431和光藕PC817和电阻电容组成,如图3.5所示,R4和R5间节点电压为2.5V ,输出电压为42V ,所以

45 2.520 1.26542 2.5

ref OUT ref

V R K

R K

U V ??=

=

=??

R7为光藕限流电阻,电阻R8和R9并联为了调试方便,使节点VFB 为2.5V 。

3.4.4 反馈电路设计 1) 电压反馈

UC3846第5、第6、第7 引脚分别是电压反馈运放的正向输入、反向输入和输出端。如图3.6所示,UC3846输出的参考电压分压后加在运放正向端;光藕输出信号接运放反向输入端,R V2、C V1和C V2为反馈器件。 2) 电流反馈

电流采集有可以隔离的变压器方式和直接在主回路中串联电阻,直接串联电阻方法简单,在此采用串联电阻方法,如图3.7s 所示,考虑到电流较大,电阻采用锰铜,为了避免开关管刚开通时带来毛刺的影响,加入了RC 滤波器。

图3.5电压采集及隔离电路

图3.6 电压反馈电路

图3.7 电流反馈电路

第四章 实验结果与讨论

基于上面的理论研制了一台实验样机,以下给出了输入22V ,输出电压42V ,输出电流16A 时关键点的测试波形,并做了简单分析。

图4.1CH1为开关管门极驱动波形,两个开关管的门控端是隔离变压器输出并且反相,因此,在一个开关管门控端的高电平使开关管导通,同时在另一个开关管的门控端是负电平,使开关管更有效关闭。CH2为UC3846电流反馈端的波形,即输入端电流经锰铜采样电阻转换为电压信号,因此点反映了输入电流波形,当开关管导通时,流经变压器初级线圈的电流线性增加,开关管关断时由于电容存在,电流缓慢减小到零。 图4.2 CH1为开关管门控端波形,CH2为 开关管栅极和源极间的电压,CH2的探头为10倍探头,从波形看,最大值不超过53V ,IRF3207栅源耐压为75V ,因此能够满足需要。根据推挽正激拓扑结构,当开关管导通时,栅源间电压为零,而关断时由于变压器线圈两端电压反相,栅源间电压变为二倍输入电压,但高低电压的转换是在开关管关断时转换,因此开关管导通时电压很低,近似为零电压开通,从而减小了开关管的损耗。

图4.3和图4.4分别为推挽正激逆变和推

挽正激整流电容两端的电压,因为推挽正激整

流端电容两端电压值较大,图4.4为只测的交

流信号。在器件完全理想条件的情况下,推挽正激逆变电容量两端电压应为输入电压,而推挽正激逆变电容两端的电压应为输出电压,但由于漏感、两边器件不对称等,电压并非稳定不变,开关管导通时电容充电,死区时电容进行放电,因此,电容两端的电压在额定电压的两端进行振荡,这一特点给电源带来了很多好处,由于电容的存在大大减小了对于输入和输

出滤波电感的要求。

图4.1 CH1开关管门极驱动波形

CH2 UC3846电流反馈段波形 图4.2 CH1开关管门极驱动波形

CH2 开关管栅源两端电压(探头为X10)

图 4.3 推挽正激逆变线路中电容两端的电压

图4.4 CH1推挽正激整流线路中电容两端电压波形

第五章总结与展望

本文对于推挽正激逆变+推挽正激整流线路系统进行了详细的分析、研究,并制作了一台实验样机,完成了车载电源转换系统项目的研发工作。具体工作如下:

1)详细研究了当前汽车电源系统的需求。。。。。。。。。;

2)对于电源转换系统的拓扑结构进行了详细的分析和研究,最终选择了目

前较为先进的推挽正激逆变+推挽正激整流拓扑结构作为汽车电源转

换系统的拓扑;

3)详细分析了PPFC+PPFR线路的工作原理;

4)设计了一台满足汽车电源转换需求的电源转换系统;

当然,此电源转换系统还只是原理性的实验样机,如果作为产品,此设计还存在一些工作需要进一步完成,如设备的可靠性,器件布局可以紧凑一些从而减小体积等。

参考文献:

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[2]张方华,王慧贞,严仰光.推挽正激整流及其应用,中国电机工程学报,2004年4月,第24卷,4期.

[3]刘伟晗. 600W 28VDC/360VDC推挽正激变换器的研制及偏磁研究,南京航空航天大学硕士论文,2006年2月.

[4]张占松.高频开关稳压电源_广州:广东科技出版社,1992:81—93.

[5]胡宗波,张波(Hu Zongbo 7hang Bo).同步整流器中MOSFET的双向导电特性和整流损耗研究(Study Oil biz onal conduca'bility and powexloss of power MOSFET in synchronous reaifie~).中国电机工程学报(Proce。d.mgs of the CSEE),2002,22(3):88—93.

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附录1样机实物图

附录2 原理图

电动汽车车载充电机设计与实现

科技信息2013年第5期 SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION作者简介:瞿章豪(1987—),男,硕士,从事电力电子器件、电动汽车充放电研究。徐正龙(1989—),男,硕士,从事电力电子器件、电动汽车充放电研究。 0引言 随着现代高新技术的发展和当今世界环境、能源两大难题的日益突出,电动汽车以优越的环保和节能特性,成为了汽车工业研究、开发和使用的热点。电动汽车的发展包括电动汽车以及能源供给系统的研究和开发,其中能源供给系统是指充电基础设施,供电、充电和电池系统及能源供给模式。充电系统为电动汽车运行提供能量补给,是电动汽车的重要基础支撑系统,也是电动汽车商业化、产业化过程中的重要环节。因此,电动汽车充电设施作为电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展[1]。研究发现,电池充电过程对电池寿命影响很大,也就是说,大多数的蓄电池是“充坏”的。因此,开发出一种性能优良的充电系统对电池的寿命和电动汽车性能具有重大的作用。 1车载充电机硬件电路设计 车载充电机电路模块如图1所示。主要包括三个部分:功率单元、保护及控制单元、辅助管理单元,其中功率单元在控制单元的配合下是把市电转换成蓄电池充电需要的精电;控制模块通过电力电子开关器件控制功率单元的转换过程,通过闭环控制方式精确完成转换功能。辅助模块主要是为控制模块的电力电子器件提供低压供电及实现系统与外界的联系。此三个单元协同作用组成闭环控制系统。下面对此系统按照所分单元进行解析。 图1 车载充电机硬件电路模块图 Figure.1 The hardware circuit module chart of Electric Vehicle ’s charger 1.1 功率单元设计解析 功率单元作为充电能量传递通道,主要包含EMI 抑制模块、整流模块、PFC 校正模块、滤波模块、全桥变换模块、直流输出模块。为防止电网与充电机之间的谐波相互影响,在电网与充电机之间加入由X 电容、Y 电容、共模电感组成的(Electro-Magnetic Interference EMI )抑 制器;为提高转换效率及降低谐波影响,在整流后加入基于BOOST 拓扑的主动式(Power Factor Correction PFC )功率因数校正器;车载充电器为高压输出,在此为提高系统抗电压应力能力,采用全桥DC/DC 拓扑变换电路。为提高输出精度,滤波单元采用π型滤波方式。在控制器作用及其他单元配合下,各模块协同作用,把电网粗电转换成电池充电所需的精电。 1.2保护及控制单元设计解析 控制单元在辅助单元及检测反馈配合下,在此单元主控器内加入智能控制算法提高系统充电能量转换效率。主要包含原边检测及保护模块、过流检测及保护模块、过压/欠压监测及保护模块、DSP 主控模块。保护及检测模块是由电阻组成的检测网络检测功率单元电压信号,通过LM317组成放大网络对检测到的信号放大,再通过光耦将此信号传递到控制端;由电流互感器TAK17-02组成的检测网络检测功率单元电流信号传到控制端。由DSP28335电路及脉冲变压器隔离驱动电路组成的控制器单元根据采集到的功率单元的电流和电压信息,对DC/DC 全桥变换器模块作出相应的充电、保护控制,使充电器能够更加安全、高效、快速的为蓄电池充电,在完成控制能量转换的同时实现保护功能。 1.3辅助管理单元设计解析 辅助单元负责为整个系统本身提供运行能量及信息交付接口。辅助管理单元主要包括CAN 通信模块、辅助电源模块、人机交互模块。CAN 通信通过研究充电器与BMS 之间通信技术,最终实现充电机与BMS 之间的通信,从而实现实时监测电池特性根据电池特性,选择电池最优充电曲线充电,加快充电速度,减少充电等待时间。系统内部需要多种压值的供电电源,因此辅助电源需满足可同时提供多路输出电源,从调整性要求出发,本文辅助电源模块采用以UC3854为主控芯片的(Flyback )反激拓扑电路,考虑对驱动电路提供驱动能量及成本、空间要求,此电路工作于CCM 模式,同时以DSP28335供电输出回路为反馈控制端,以提高系统稳定性。电池在不同的使用周期,其充电接受功率改变,同时为满足系统升级需求,加入人机交互模块,从而加入人工智能提高系统适应性。 2 车载充电机软件设计 2.1 常用充电控制方法问题分析 作为车载充电器中通用的控制方法,控制电路通常采用固定开关频率,改变脉冲宽度的方法。充电器总是工作在同样开关频率下,所需充电功率的大小靠调节脉冲宽度来实现。所需充电功率小,脉冲较窄,充电电流较小;所需充电功率大,脉冲较宽,充电电流较大[2]。在上述控制方法中,所需充电功率大的情况下,充电效率高,但所需充电功率小的情况下充电功率低。车载充电机的损耗主要有两类功率损耗:导通损耗和开关损耗。导通损耗主要由负载电流大小决定,而开关损耗与开关次数成正比,开关次数越少,开关损耗就越低。在所需充电功率小的情况下,用恒频控制方法,此时开关频率与所需充电功率大的频率相同,所以两种情况下的开关损耗相同,此为固定开关频率控制方法 电动汽车车载充电机设计与实现 瞿章豪徐正龙 (重庆邮电大学自动化学院,中国重庆400065) 【摘要】本文设计了一种适用于电动汽车充电的充电系统,为提高充电效率,提出一种针对电池的充电的超前补偿控制算法。文中详细介绍了系统硬件电路组成及算法实现过程。充电实验结果表明,硬件设计结构合理,同时该算法控制的充电过程可以达到更高的充电效率。 【关键词】电动汽车;车载充电机;超前补偿控制;变频控制技术 The Charger's Design and Implementation Based on Electric Vehicle QU Zhang-hao XU Zheng-long (Chongqing University of Posts and Telecommunications ,Chongqing ,400065,China ) 【Abstract 】This paper designs a battery charging system that ’s suitable for electric vehicle,in order to improve the charging efficiency,this paper puts forward a battery charging control algorithm based on the lead compensation.This paper introduces the hardware circuit ’s structure and the algorithm ’s realization process of the system,in detail.The Charging experimental results show that the algorithm controls the charging process can achieve more higher charging efficiency 。 【Key words 】Electric Vehicle;Vehicle ’s charger;Lead compensation control;Variable frequency control technology ○机械与电子○ 133

2017年酱油行业市场调研分析报告

2017年酱油行业市场调研分析报告

目录 一、餐饮回暖助增长,人均消费与行业集中度有望双升 (5) 1.1调味品增长稳健,餐饮回暖+消费升级助力行业复苏 (5) 1.2 调味品人均消费量偏低,未来有望提升 (7) 1.3调味品行业集中度低,龙头市占率存在提升空间 (8) 二、酱油消费升级明显,龙头市占率提升 (9) 2.1酱油行业增长稳健,消费升级带动产品提价 (9) 2.2 酱油行业集中度偏低,龙头市占率提升 (12) 三、毛利率提升,费用率有望改善,企业盈利可期 (14) 3.1竞争格局良好,企业转嫁成本能力强 (14) 3.2产品结构改善促进上市公司毛利率持续提升 (15) 3.3 上市公司费用率存在下降空间 (16) 3.4 销售净利率不断提升,未来有望持续改善 (20) 四、投资建议 (20) 五、风险提示 (21)

图表目录 图表1:调味品行业超3千亿体量,近年增长稳健 (5) 图表2:2017Q1、Q2调味品上市公司营收增速持续提升,复苏势头强劲 (5) 图表3:调味品消费结构 (6) 图表4:调味品使用渗透率 (6) 图表5:调味品下游消费渠道 (6) 图表6:餐饮业增速影响调味品行业收入增速 (7) 图表7:餐饮业弱复苏有望带来调味品消费增长 (7) 图表8:我国调味品人均销售额逐年递增 (8) 图表9:我国调味品人均消费与其他国家仍存在较大差距 (8) 图表10:我国调味品市场格局极其分散 (8) 图表11:我国调味品市场集中度低 (8) 图表12:我国调味品CR5不断提升,大品牌强者恒强 (9) 图表13:酱油近年保持中速增长,增速稳健 (9) 图表14:2017H1公司收入增速大幅提升,达到高点(收入单位:亿元) (10) 图表15:12年以来,酱油产量增速显著放缓,16年增速处于低位 (10) 图表16:老抽与生抽对比 (11) 图表17:生抽占比不断提升 (11) 图表18:各品牌鲜酱油情况 (11) 图表19:各品牌零添加、有机酱油情况 (12) 图表20:消费升级趋势下,酱油价格带上移 (12) 图表21:我国酱油集中度偏低 (13) 图表22:日本酱油集中度显著高于我国 (13) 图表23:广东省酱油产量占比极高 (13) 图表24:16年初至今,白砂糖价格大幅上升 (14) 图表25:16年下半年来,瓦楞纸价格大幅上涨 (14) 图表26:上市公司近期纷纷进行产品提价 (15) 图表27:酱油海天、中炬、千禾酱油吨价近年有所提升 (15) 图表28:13年以来,上市公司销售毛利率逐年提升 (16) 图表29:伴随提价及产品结构改善,今年一、二季度上市公司毛利率有所提升 (16) 图表30:上市公司销售费用率处于高位 (17) 图表31:2017H1,中炬、千禾广告宣传推广费占比有所下降 (17) 图表32:海天广告费、促销费占比目前处于高位 (18) 图表33:2015年以来,中炬广告费占比有所下降 (18) 图表34:2017H1中炬高新销售费用各部分同比增幅 (18)

智能车载电源管理器设计方案

车栽电源管理器在汽车电气设备控制中具有非常重要的地位。采用STC12C5410AD作为主控单元被用于交通警用车车载电气设备的电源控制,该控制系统具有低成本、可靠性高、易于实现的特点,经过检测和调试,该系统运行稳定,性能良好。 0引言 随着汽车工业和电子技术的进步,车载电气设备日益增多。交通警务车因其使用要求和场合的特殊性,更是对车载电源提出了新的要求。为实现移动警务的信息处理要求,车载电脑、视频监控设备、夜间照明设备、车载雷达测速等一些大功率的电气设备被集成于汽车内部。因此,要求对上述设备电源可靠控制,并且当汽车停止运行以后,蓄电池电压降低设定值时,切断对外围设备供电,以保证汽车点火系统的正常工作和蓄电池不会因过量放电而造成损坏。几乎所有连接至汽车电池的电子组件和电路均要求保护,以免于受到抑制、瞬态电压(高达60V)和反向电压状态的损害。同时,在蓄电池电量不足时,提示用户备份车载电脑中的数据,复位机械伸缩部件,以保证车载各个部件安全可靠的工作。 对上述实际要求,本文提出以STC5410AD单片机为主控制单元,通过误差放大器、电流检测以及电压检测电路,根据设定参数进行车载电气设备供电管理。 1 STCl2C5410AD单片机的介绍 该系列单片机是新一代高速MCU,指令代码完全兼容传统8051,速度快8-12倍,内部集成MAX810专用复位电路,外部晶振20M以下时,可省外部复位电路。4路PWM,8路高速10位A/D转换,针对电机控制,强干扰场合。该系列单片机有一个全双工的串行通讯口,单片机和PC之间进行串行通讯时必须有~个电平转换电路,因为电脑的串口是I塔232电平的,而单片机的串口是11L或CMOS电平的,我们采用了专用芯片SP232EQ呵进行转换。 ·工作电压:5.5V~3.5V单片机(5V单片机)/3.8V-2.2V(3V单片机) ·工作频率范围:0-35MHz ·用户应用程序空间10K,片上集成512RAM ·GPIO口15个,可设置成四种模式:准双向口/弱上拉,推挽,强上拉,仅为输入(高阻) ·PWM(4路)/PCA(可编程计数器阵列) ·ISP(在系统编程)/IAP(在应用编程),无需专用编程器和专用的仿真器,可以方便把设计的硬件电路接应用系统中,一边调试一边通过串口(P3.0/3.1)直接下载用户程序·8路lO位高速A巾转换器,速度均可达100KHz(10万次,秒),可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。A/D转换结果计算公式如下:

汽车车载系统的电源设计浅析

2014年第03 期 随着我国经济建设的逐渐深入,我国汽车行业的发展速度越来越快,人们生活水平的大幅提高也使得人们对汽车内部车载设备的要求越来越高。由于汽车上面所涉及到的电子设备种类繁多,开关复杂,例如汽车上面装备有具有自动功能的感性负载,如雨刮器、电动车窗、电喇叭、感性线圈等等,这些电子设备在断电的瞬间都会产生很高的感应电动势,这种瞬间作用的感应电动势会直接作用到一些与蓄电池并联的器件上,从而造成电源串扰、瞬变过压等问题,以至于导致电子元件的故障破坏。因而,根据上述这些汽车电系的特点,普通的过压、过载保护已经难以适应要求,并且随着集成电路制造技术的逐渐成熟,车载电子设备正逐步朝着体积缩小化,重量减轻化,功率减小化的趋势发展,传统的电源也渐渐不能满足要求。同时,开关电源的出现以其独有的优势逐渐被广泛采用,尤其是在一些耗电量比较敏感的便携式电子设备中,基本都能见到开关电源的身影。而本文分别从12V 汽油车车载系统和24V 柴油车车载系统两种类型对电源设计进行简要阐述。1.汽车车载系统电源概况 1.1蓄电池主要作用1.1.1在发电机电压低或不发电(发动机处于怠速、停转状态)时,向车载用电设备供电。1.1.2当汽车上同时启用的用电设备功率超过了发电机的额定功率时,协助发电机供电。1.1.3在其存电不足及发电机负载不多时,将发电机的电能转换为化学能储存起来。1.1.4蓄电池相当于一个大电容,可以吸收电路中的瞬变电压脉冲,对汽车上的电气设备及电子元件起到了保护作用。1.1.5对汽车电子控制系统来说,蓄电池也是电子控制装置内存的不间断电源。1.2汽车车载系统对电源的要求1. 2.1要求蓄电池的内阻要小,大电流输出时的电压稳定,以保证有良好的起动性能。1.2.2要求蓄电池的充电性能良好、使用寿命长、维护方便或少维护,以满足汽车使用性能要求。1.2.3要求发电机在发动机转速变化范围内都能正常发电且电压稳定,以满足用电设备的用电需求1.2.4要求发电机的体积小、重量轻、故障率低、发电效率高、使用寿命长等,以确保汽车使用性能要求。2.汽车车载系统电源设计 2.112V 汽油车车载系统电源设计2.1.1分布式系统结构车载电源管理系统中,12v 稳压控制模块可用作12V 可控稳定电压和12V 常通电源。在这电源系统中,常通稳定电源主要功能是给一些车载电器进行供电,譬如仪表盘的时钟,某些需要供电的内存等等,汽车处于行驶状态下时,ECU 数字电路的电力主要来源于12v 可控稳定电压。另外,霍尔电流传感器的使用能够有效实现对蓄电池充电、放电过程的监视,并能大概估计出蓄电池的SOC 值。总体而言,汽车的电源管理系统中供应电能的形式主要是以电源通道的形式进行,其中,在每一个通道之内,都应该设计一个配套的智能继电器实现对其的有效控制。2.1.2基于智能继电器的电源通道设计所谓的“电源通道”,就是一种具有控制电流以及能够保护过电流的电能传输通道。而随着智能继电器在车载电源系统中的应用,电源通道的电流保护和电流控制等功能在某种程度上得到了有效的强化。目前,随着科技的发展,汽车电源系统中,传统的继电器已经渐渐难以满足对电流的有效控制,因而我们引入了模拟半导体功率器件(如IGBT 、MOS 场效应晶体管等等)。实际上,有些半导体功率器件甚至还能实现过热、过压和过电流等方面的保护功能,但由于其内部导通电阻相对较大,所产生的焦耳效应会伴随着大量的热量散失,所以,模拟半导体功率器件在车载大直流电源开关控制方面的应用目前还难以真正实现。因而,本设计所选用的是一种普通车载继电器,设计过程中,为辅助其运行,还特别设计了一个单片机控制系统,这一系统中主要包括电流检测电路、电压检测电路以及初级线圈驱动电路,当然,还有连接车载总线通信的总线接口。该设计结构中,为了保证智能继电器能够实现对检测电路上电流的实时保护,以及对总线电流大小形成过载保护,我们通常会在检测电路中设置低通运算和霍尔传感器两大部分来对电路进行放大。智能继电器主要是通过LIN 总线的设计保证与车载网络之间实现信息交换,而普通继电器的主要功能就是要一定限度内的过载电流确保分断,而如果是短路状况下形成的大电流,该继电器则难以发挥作用。正是因此,在短路保护结构设计中,往往还需要设置相关的短路保护器件,例如自恢复熔丝等等。2.224V 柴油车车载电源设计2.2.1正电源设计通过采用开关电源稳压转换器,在输入端接入24V 直流,使得输出端输出5V 直流。作为所输入直流电源的载体,供电线路设计上还需要设置滤波电路。为了保护电源芯片,防止电源接反和电源过压等情况的发生,往往要通过加二极管进行控制,输入端和输出端的电容是滤波电容,则在输出端要加上发光二极管DS1进行+5V 电源指示。2.2.2负电源设计一般情况下,通过采用开关电源转换器ICL7660AM JA ,能够容易实现-5V 电源。ICL7660的工作温度范围在-55℃至+125℃之间,输入电压范围在1.5V 至10V 之间,设计过程中,通过使用CMOS 工艺所制成的小功率、高效率的低压直流转换器,一方面可以保证由单电源到对称输出双电源转换的顺利进行,另一方面还能保证倍压和多倍压的输出。结语:未来,随着汽车逐渐成为大众商品,人们对汽车的设计要求不仅仅在于行驶功能,更多的在于内部舒适度、便捷度等各方面的功能指数,因而对于车载系统的研究迫在眉睫。汽车企业只有不断深入研究汽车车载系统的电源设计理论,并不断优化 种电子设备的使用,才能在激烈的竞争中取得领先优势参考文献:[1]陈广洋,陆奎.基于STC 单片机的智能车载电源管理器设计[J].微型电脑应用.2009(01)[2]张新丰,杨殿阁,薛雯,陆良,连小珉.车载电源管理系统设计[J].电工技术学报.2009(05)[3]肖宁,吕盼稂,王余涛,竺长安.基于TEF6606车载收音机模块设计[J].微型机与应用.2010(08)作者简介:刘娟,女,汉,1979年10月出生,籍贯:湖南长沙,助教,湖南大学电气工程专业毕业,专业方向:汽车机电。汽车车载系统的电源设计浅析 刘娟(长沙职业技术学院南院汽车工程系410111) 【摘要】随着我国汽车行业的高速发展,车载系统在汽车上的应用越来越频繁,许多车载产品,例如车载电视、车载点烟器在方便人们的生活之余,也逐渐成为人们汽车旅途上不可缺乏必需品之一。而车载系统中通常包括单片机和其他芯片,往往系统性能的好坏很大程度上都是由供电品质的好坏决定,因此,本文根据笔者的个人经验,主要就汽车车载系统的电源设计方面进行了简要介绍。 【关键词】汽车;车载系统;电源设计 ● ◇电源与电流◇5

酱油研究报告

酱油的研究报告 一、工艺流程: 1、高盐稀态法生产工艺及操作要点 1.1高盐稀态法工艺流程: 高盐稀态法工艺流程如下: 小麦一筛选除杂一焙炒一粉碎→→ 豆粕一除杂一润水一蒸料一风冷→ 混合—接种—制曲—制醪一发酵—压榨—沉淀—过滤一灭菌—成品 1.2 高盐稀态法操作要点 1.2.1 原料配比以小麦、豆粕为好,小麦占45%-50%。因为淀粉质原料水解后在各种酶的作用下能产生糖、醛、酯等成分,这些是风味物质的基础。 1.2.2 蒸煮可用NK罐蒸煮。豆粕要干蒸润水,然后加入轧成片的小麦,再润水,如果原料是风送进行的,操作较方便。 1.2.3 制曲可采用2日曲,24h菌丝基本长好,为促使酶系全一些,定位42h出曲,便于安排生产。制曲温度不宜太低,因为是开放性生产,温度太低会引起青霉等杂菌污染,所以品温控制在30度-33度。 1.2.4 发酵 固态发酵阶段:拌曲盐水15?Be’,盐水量750L/t-800L/t混合料,发酵温度控制在35?C 稀态发酵阶段:拌曲盐水18?Be’,盐水量1400L/t-1450L/t混合料,发酵温度控制在30?C以下。发酵初期每天搅拌1次,中期每周搅拌2-3次,后期每周搅拌1次。 1.2.5 压榨压榨分初压、轻压、重压3个程序,初压是靠自重淋出,要求12h以上,加压要缓慢。压榨出原油一定要有澄清工序,硅藻土过滤是可行的。 2.低盐固态法生产工艺及操作流程 2.1 低盐固态法工艺流程如下: 豆粕→轧碎→混合→于蒸润水→麸皮、种曲 ↓ 蒸料→冷却接种→培养→成曲→拌盐水→入池→ 倒池封面→前期水解→倒醅→后期发酵→酱醅→成熟→浸淋→头油→调配→灭 菌→冷却沉淀→质量检验→灌装成品 2.2 低盐固态法的操作要点

车载充电机与BMS电池管理方案设计详解

车载充电机与BMS电池管理方案设计详解 [导读]车载充电机作为电动汽车关键零部件之一,对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。而在车载充电机测试方案方面,能提供专业方案的供应商并不多。 关键词:车载充电机电源管理汽车电子 2015年第一季度,在多重利好政策的刺激下,国内新能源汽车市场增长加快,仅第一季度新能源汽车乘用车销售达到26581辆。当然电动汽车在发展的同时,离不开与之配套的基础设施的建设。车载充电机作为电动汽车关键零部件之一,对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。而在车载充电机测试方案方面,能提供专业方案的供应商并不多。艾德克斯作为在新能源领域的领先测试测量方案供应商,提供的测试方案不仅能够完全满足不同型号的车载充电机测试的需求,还能通过一套软件来控制测试过程与充电机本身,具有其他厂商的测试方案所不具备的独特且重要的功能。 车载充电机与BMS电池管理系统 充电机主要应用给电动汽车上的动力电池充电,按是否安装在车上,充电机可分为车载式(随车型)和固定式。固定式充电机一般为固定在充电站内的大型充电机,主要以大功率和快速充电为主。而车载充电机安装在车辆内部,其优势就是可以在车库,路边或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时充电,功率相对较小。 目前绝大多数的车载充电机都采用智能化的工作方式给动力电池充电,这直接关系着动力电池的寿命和充放电过程中的安全性。作为电动汽车最核心的动力电池,它是一个由多个单体电池封装成的电池组,虽然通过单体电池的电流相同,但是放电的深度会有所不同,深度放电是对电池的一种损耗;并且如果深度放电后的电池还被按照常规的电流值充电,则是对电池的进一步损耗。因此,BMS电池管理系统是电动汽车的一个重要部分,实现对动力电池电压及剩余容量(SOC)等数据的监控和管理。下图中简单表示了车载充电机和BMS

纯电动汽车车用电源系统设计匹配

纯电动汽车车用电源系统设计 纯电动汽车的结构相对简单,只有一个能量来源——动力电池,所以电源系统的设计相对也比较简单,本节以一种纯电动公交车的电源系统设计来进行说明。 1.整车设计要求 整车设计参数如表9-1所示。 整车行驶工况满足表9-2中国典型城市公交车行驶工况要求。 动力电源系统分布在车辆两侧四个相同的空间内(原行李箱位置)。 2.电源系统设计 (1)确定车辆的功率需求根据汽车理论,汽车功率平衡关系应满足式(9-1)。 (9-1)P v——车辆需求功率,kW; g——重力加速度,m/S2; m——车辆满载质量,kg; i——道路坡度; δ——旋转质量换算系数; du/dt——加速度,m/s2; u a——车速,km/h; η——传动系统效率;

A——车辆迎风面积,m2; fr——滚动阻力系数; CD——风阻系数。 在启动加速、爬坡、最高车速三种情况下车辆的需求功率是最高的,分别计算这三种情况下车辆的需求功率,选择功率要求最大的作为车辆的需求功率。 最高车速μmax对应的车辆功率需求P v1为: (9-2)最大爬坡度am对应的车辆需求功率P v2为: (9-3)原地起步加速到指定加速时间T如式9-4所示,可以计算出给定全力加速时电动汽车电机对应于车速ua的需求功率P v3。 (9-4)由式(9-2)~式(9-4)以及表9-1与表9-2中的数据,可以得到车辆的最高车速、最大爬坡度和全力加速时车辆对应的功率需求,分别为98.7kW,91.8kW、65kW。 纯电动汽车的电机的功率应能同时满足汽车对最高车速、加速度及爬坡度的要求,所以电动机的额定功率为: (9-5) 国家标准推荐的电机功率等级为5.5kW、7.5kW、11kW、15kW、18.5kW、22kW、30kW、37kW、45kW、55kW、75kW、90kW、110kW、132kW、150kW、160kW、185kW、200kW及以上,并符合GB/T4772.1-1999的要求。根据式(9—5)计算结果以及车辆辅件的功率需求,电机额定功率可以选定为110kW。电源系统的功率应不低于P,即应大于110kW。 (2)确定系统电压范围根据整车所选择的电机,确定电源系统的标称电压及电压应用范围。 采用合理的高电压设计,可以减小电机逆变器的成本和体积,并且有利于控制总线的工作电流在一定范围内,从而保护电源系统。同时,总线电压越高,驱动电机能够输出的最大电磁转矩和最大功率数值也就越大,车辆动力性能好。但直流总线的最高电压也不能过高,否则会对功率逆变器中的功率开关器件造成较大的冲击,总线电压不能超过IGBT决定的电机最高允许电压限制。

车载电源简要说明

车载电源简要说明 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

连云港易思特电子有限公司 车载交直流一体化电源 使用说明书 公司总部:江苏灌云经济开发区纬三东路15号 生产基地:江苏灌云县杨集镇工业集中区露希欧汽车产业园 销售经理:潘东亚 2014年6月6日编制一、产品概述 车载交直流一体化电源,是一种专门为LED广告车、舞台车、宣传车、演 车等相关特殊车辆设计的特种车载电源。当客户现场可提供市政用电(交流220V)时,市电经设备内部交直流互投装置直接给负载供电,同时设备内充电器组为蓄电池组充电;当客户现场无法提供市政用电时,设备将自动投切至蓄电池供电,此时本设备提供的电源主要用于LED显示屏及电脑、功放音响及电动机、液压系统等交流负载供电。当市电恢复正常后,设备自动投切至市电工作;同时充电器组为蓄电池组充电。 二、应用领域 该产品主要应用于:LED广告车、舞台车、宣传车、演出车、冷藏车、 房 车、大型客车、公交车、旅游车等特种车领域。 三、产品特点 该产品是针对LED广告车而研发的电源产品,相比以往的LED广告车所采用的发电机供电系统,具有以下优点:

☆环保节能,无噪音,无公害; ☆全免维护,智能人性化操作系统,操作简单,维护方便; ☆运行、维护费用低; ☆采用最新DSP数字化控制,逆变器调制技术采用SPWM正弦脉宽调制技术,控制芯片采用美国Atmel微处理器,稳定、高效; ☆采用模块化设计方案,整个系统由若干个功能模块组成,便于调试和维护; ☆用户可选用RS232/485通讯接口,便于与上位机通讯; ☆逆变器采用隔离变压器输出,带载能力强; ☆逆变器模块采用进口IPM智能模块,输出稳定、可靠; ☆管理简单,自动切换可无人值守; ☆充电器采用高频软开关全桥变换技术,自动实现铅酸蓄电池的均/浮充转换; ☆逆变器正弦波输出,稳压、稳频; ☆系统可根据客户实际需要,优化配置,最大限度地为客户节省成本; ☆保护功能齐全,欠压、过压、过载、过流、短路、过温(选配)、电池过充等保护; ☆设备性能可定制; ☆可实现远程控制(选配); ☆设备自带强制启动功能,可强切市电同时可取消电池欠压、过压、过载等保护功能,特殊情况下可使用该功能,正常情况下不建议使用该功能,影响蓄电池寿命。 四、型号命名 车载电源命名方法如下: 五、车载交直流一体化电源外观图及说明 输出功率 A为交流电源,D为直流电源,

车载智能化电源管理系统的研究

车载智能化电源管理系统的研究 摘要:伴随汽车工业现代化水平的提高,车载设备的数量与信息化水平都在不 断提高,这就是车载设备消耗功率有了很大的提高,这就给车载电源的供电能力 提出了更高的要求。因此,为了保证车辆的安全稳定运行,就需要提高车载电源 的供电稳定性,这要求设计人员一方面能够继续提高车载电源的电源容量水平, 另一方面也需要通过设计安全可靠的智能化电源管理系统来协调车载电源复杂的 供电工作。接下来,本文将从车载智能化电源管理系统的设计原理以及系统组成 等方面入手,旨在为我国汽车工业的发展提供一点建议。 关键词:智能化电源管理系统信息交互应用 一、智能化电源管理系统概述 伴随汽车工业的发展,汽车的设计理念经历了不断更新与完善,当前对于汽 车的各功能设计来说,行业上已经达成共识,要以安全性为第一要点,行驶性为 第二要点的同时,需要注重设计中的人性化。因此,作为汽车系统重要组成部分 的智能化电源管理系统而言,需要达到以下功能目标。(1)电源系统的保护功能,实现对于整车电源的有效保护,当出现短路、过电流故障时,能够及时切断 车载电源回路,从而保护系统。(2)实现对于车载电池荷电状况的SOC检查, 完成电量状况的实时监控,及时通知用户进行充放电,从而保证电源稳定性。(3)完成对于汽车静态状态下电流控制,保证汽车能够在长时间停放后保证启 动的最低电量要求,从而延长汽车必要情况下的停放实践。(4)与汽车其他组 成部分实现信息交互,从而帮助用户更好的了解汽车整体状况。(5)实现对于 车载电源故障问题的智能化诊,为汽车故障维修提供信息。 二、智能化电源管理模块的功能要求 为保证车载智能化电源管理系统能够正常发挥功能,需要按照实际的功能需 要划分电源管理系统的电源管理模块,具体来说主要有以下六个划分模块。(1)电池健康度估算模块(SOC),主要是根据车载电源系统中电池的运行电压、电流、电池温度以及运行时间等基本参数来进行合理计算SOC的值;(2)通过监 控元件实现车载电池运行状况的实时监控,监控内容主要有电池的充放电过程、 电池运行的温度、电池运行的安全状态等;(3)实现对于电池常见故障的智能 诊断,并在必要情况下及时切断电流,实现有效的安全保护与失效控制;(4) 智能化电源管理系统的自检与诊断功能,对于系统自身状况的检验,记录各种故 障信息,为检修提供方便;(5)通过自动化控制功能,实现电源系统内电池的 充放电均衡功能;(6)实现与汽车内其他控制系统的信息交互。 三、智能化电源管理系统的应用 3.1过电流、短路的保护功能 车载智能化电源管理系统的过电流保护原理如下。电源管理系统针对电源系 统内各个需要进行电流检测的关键位置进行正常工作电流的估算与实际测量,从 而收集得到电流值I初,为根据过载电流主要是指长时间通电回路,过载电流设 定过电流倍数 K,那么在实际情况的电源系统工作中,电源管理系统对电源通道 的电流状况进行采集得到了实际电流I实,当I实大于I初时,那么智能化电源管 理系统就会判断电源出现过载电流,从而控制电源系统内部的继电器断开电流。 而针对电源内部的短路保护功能,在设计上则比较简单,与传统电源管理系 统相似,同样都是通过保险丝的应用就可以完成短路保护,当电源系统回路中出 现短路故障时,保险丝会第一时间熔断,从而起到保护系统的作用。但是相比之

2018年酱油行业市场调研分析报告

2018年酱油行业市场调研分析报告

一、行业驱动因素:需求端量价升,供给端生产+产品+渠道+品牌共同推动 (6) 1.1 需求端:消费观念升级+餐饮用量提升下,未来酱油年增速约10% (7) 1.2 供给端:产品升级+渠道下沉+品牌塑造,工艺改进+自动化生产+规模效应 (8) 1.3酱油竞争三个层面: 海天平台成型、中炬稳步推进全国化、千禾聚焦新市场 (9) 二、产品升级:龙头卡位主流价格带,区域品牌寻求差异化竞争 (10) 2.1 产品结构升级:海天成本领先战略VS区域性品牌差异化战略 (10) 2.2 差异化竞争下的产品升级路径:纵向概念升级,横向品类细分 (11) 2.3 价格带研判:“鲜味-高鲜”为主,“零添加&原酿”尚早 (11) 三、渠道织网:海天完成全国化,中炬稳步追赶,千禾尚处扩张初期 (11) 3.1 酱油/调味品行业渠道解析:大流通易守难攻,商超易攻难守 (11) 3.2 渠道竞争力全方位透析:全国化进程&市场运作&经销商质量&渠道管控 (12) 四、产品+渠道竞争到品牌竞争,调味品平台型公司成型 (17) 4.1 海天拉动行业从产品+渠道竞争到品牌竞争 (17) 4.2 调味品平台型公司成型:渠道自下而上驱动+品牌自上而下驱动 (20) 五、行业加速集中,龙头收割份额 (21) 5.1 从本轮提价说起:龙头趁原材料&包材涨价之机收割行业份额 (21) 5.2 短期环保严查催化,长期无效产能退出 (22) 六、投资建议 (24) 七、风险提示 (25)

图表1调味品各细分品类零售额占比 (6) 图表2中国酱油行业零售额 (6) 图表3中国酱油行业份额估算,CR5约52% (6) 图表4酱油1-8M17商超份额,CR5达73% (6) 图表5酱油行业驱动因素分析 (7) 图表6本轮全行业提价情况 (7) 图表7中国消费者餐饮花费(万亿元):餐饮服务市场持续增,家庭烹饪份额下降 (8) 图表8餐饮行业市场规模保持较快增速 (8) 图表9中国外卖O2O市场规模增长较快 (8) 图表10中国外卖O2O渗透率提升较快 (8) 图表11随着工艺改进+自动化生产程度提高+规模效应提升,毛利率仍有很大提升空间 (9) 图表122016年各公司酱油销量及单吨成本 (9) 图表13各公司酱油毛利率对比 (9) 图表14酱油产品结构的升级路径 (10) 图表15酱油/调味品渠道构成、特点及目标人群特点 (12) 图表16海天逐步实现全国化单位:百万元 (13) 图表17海天各渠道占比估算 (13) 图表18中炬高新各市场占比:东南沿海为成熟市场,占比75% (13) 图表19千禾开拓市场前期费用较高单位:万元 (14) 图表20千禾高费用率推动高增速 (14) 图表2116年酱油上市公司营收区域分布单位:百万元 (14) 图表22经销商数量与单个经销商创收对比 (15) 图表23销售人员与平均销售人员创收均对比 (15) 图表24前五名客户占总销售额比例对比(16年) (16) 图表25应收、预收账款周转天数对比 (16) 图表26自2H16海天广告投放费激增,促销费用稳步上升单位:百万元 (17) 图表27广告投入对海天营收增速的推动力或更大 (17) 图表282H16-1H17 海天签订广告合同 (18) 图表29海天与中炬广告费用对比单位:百万元 (18) 图表30商超渠道中海天份额提升较快,中炬份额稳中有升 (18) 图表31多品类广告协同打造“海天”大品牌 (19) 图表32海天成为Kantar品牌足迹榜前十中成长最快的品牌 (19) 图表33调味品平台公司成型 (20)

220V 车载电源系统安装说明 ( 朗逸 )

220V逆变电源系统安装说明(朗逸) Array注意:此附件只用于安装除 1.4TSI配用DSG 变 速箱以外的车型。 220V逆变电源系统概述 1-车载电源主机 2-逆变电源导线 3-信号端子 ◆(棕红色) 接在继电器10 号位 4-负极端子 ◆(黑色) 固定在左A 柱接地点处 5-线束卡扣 ◆共 2 个 6-固定垫片 ◆共2 个 7-404 继电器 ◆共 1 个 8-快速接线卡子 9-保险丝 ◆ 25A,共2个 10-扎带 ◆20cm,共8支 小扎带12cm,共1支 11-固定螺丝 ◆共8 个 12-电源插座支架 13-钣金支架 ◆用于固定车载电源主机 14-负极接线端子 ◆ (黑色) 接在继电器8 号位 15-BCM 信号端子 ◆(棕红色) 接在BCM T73b\49 针 16-信号端子 ◆ (红色) 接在继电器7 号位 17-电源端子 ◆(红色) 接在继电器6号位 18-负极端子 ◆(黑色) 固定在左 A 柱接地点处 19-正极端子 ◆(红色) 接在保险丝盒30 号电源线 20-电源插座总程 21-卡扣

1 安装前的准备工作 注意: 在执行电气系统的维修之前,先断开蓄电池的接地线。 说明: ◆ 断开蓄电池的接地线之前,必须先查询收 音机的防盗密码。 ◆ 重新连接蓄电池后,应当按照维修手册和 使用说明书的规定检查车辆电气设备 (收音机、时钟、电动车窗) 的功能。 - 拆卸驾驶员侧座椅。 - 拆卸仪表板左侧饰板 -f-。 - 拆卸前部装饰板 -g-。 - 拆卸转向柱下部饰板 -h-。 - 拆卸发动机舱盖拉手及左 A 柱饰板 -i-。 - 拆卸驾驶员侧门槛饰条 -k-。 - 拆卸中央扶手箱 -l-。 - 去除后部储物箱 -j-。 - 拆卸手刹盖板 -a-。 - 拆卸 BCM 。 - 拆卸保险丝盒。

汽车导航系统电源设计

汽车导航系统电源设计 现代汽车不断增加越来越复杂的电子系统。市场调研公司Allied Business Intelligence 预测,到2007 年,汽车半导体市场将增长到一年超过170 亿美元,而去年这一市场为123 亿美元。另一家市场调研公司Strategy Analytics 也持有同样乐观的看法:目前在一般的汽车中,电子系统成本占总成本的20% 多,但是到2008 年,这一比例将增长到超过30%。防撞雷达、自适应巡航控制、轮胎压力监视、导航系统、免提蜂窝电话和其它无线连接以及 生物识别访问系统都是这些电子系统的具体例子。不过,一个有极大增长 的领域是基于DVD/HDD 的导航系统。这类系统1997 年推出,预计2005 年全球销量将超过1300 万台。就任何类型的电子产品而言,汽车应用环境都一直是非常严酷的,这并不让人感到意外。宽工作电压范围要求加上高瞬态电 压和大的温度变化给电子系统很大的难题。更严重的是,性能要求不断增高, 而且系统不同的部分需要多种不同的电源电压。今天生产的大多数中高档 汽车都将基于DVD 的GPS 导航系统作为标准设备提供。然而,设计一个处理这类系统中所有不同电压轨的电源可能像为笔记本PC 设计电源系统一样复杂。一般的导航系统可能有 6 个或更多不同的电源,这包括 8V、5V、3.3V、2.5V、1.5V 和 1.2V 电源。8V 用于为旋转光盘的DVD 电动机供电,这通常需要高达2A 的峰值电流。5V 和 3.3V 电源轨一般用于系统总线,通常需要分别提供2A ~ 3A 的电流。存储器和I/O 都需要 2.5V 电源轨,因此1A ~ 2A 的电流足够了。1.5V 和 1.2V 电源轨分别用于为CPU 内核和DSP 内核供电。这两个轨的功率通常分别为3W~5W。考虑到这些限制因素,一个开关稳压器用于汽车导航系统时,需要具有以下特点:●宽 输入工作范围●在宽负载范围内的高效率●在正常工作、备用和停机

车载电源简要说明

车载电源简要说明 Prepared on 22 November 2020

连云港易思特电子有限公司 车载交直流一体化电源 使用说明书 公司总部:江苏灌云经济开发区纬三东路15号 生产基地:江苏灌云县杨集镇工业集中区露希欧汽车产业园 销售经理:潘东亚 2014年6月6日编制一、产品概述 车载交直流一体化电源,是一种专门为LED广告车、舞台车、宣传车、演 车等相关特殊车辆设计的特种车载电源。当客户现场可提供市政用电(交流220V)时,市电经设备内部交直流互投装置直接给负载供电,同时设备内充电器组为蓄电池组充电;当客户现场无法提供市政用电时,设备将自动投切至蓄电池供电,此时本设备提供的电源主要用于LED显示屏及电脑、功放音响及电动机、液压系统等交流负载供电。当市电恢复正常后,设备自动投切至市电工作;同时充电器组为蓄电池组充电。 二、应用领域 该产品主要应用于:LED广告车、舞台车、宣传车、演出车、冷藏车、 房 车、大型客车、公交车、旅游车等特种车领域。 三、产品特点 该产品是针对LED广告车而研发的电源产品,相比以往的LED广告车所采用的发电机供电系统,具有以下优点:

☆环保节能,无噪音,无公害; ☆全免维护,智能人性化操作系统,操作简单,维护方便; ☆运行、维护费用低; ☆采用最新DSP数字化控制,逆变器调制技术采用SPWM正弦脉宽调制技术,控制芯片采用美国Atmel微处理器,稳定、高效; ☆采用模块化设计方案,整个系统由若干个功能模块组成,便于调试和维护; ☆用户可选用RS232/485通讯接口,便于与上位机通讯; ☆逆变器采用隔离变压器输出,带载能力强; ☆逆变器模块采用进口IPM智能模块,输出稳定、可靠; ☆管理简单,自动切换可无人值守; ☆充电器采用高频软开关全桥变换技术,自动实现铅酸蓄电池的均/浮充转换; ☆逆变器正弦波输出,稳压、稳频; ☆系统可根据客户实际需要,优化配置,最大限度地为客户节省成本; ☆保护功能齐全,欠压、过压、过载、过流、短路、过温(选配)、电池过充等保护; ☆设备性能可定制; ☆可实现远程控制(选配); ☆设备自带强制启动功能,可强切市电同时可取消电池欠压、过压、过载等保护功能,特殊情况下可使用该功能,正常情况下不建议使用该功能,影响蓄电池寿命。 四、型号命名 车载电源命名方法如下: 五、车载交直流一体化电源外观图及说明 输出功率 A为交流电源,D为直流电源,

车载充电机与BMS电池管理方案设计详解

车载充电机与BMS 电池管理方案设计 详解

车载充电机与BMS电池管理方案设计详解 [导读]车载充电机作为电动汽车关键零部件之一,对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。而在车载充电机测试方案方面,能提供专业方案的供应商并不多。 关键词:车载充电机电源管理汽车电子 第一季度,在多重利好政策的刺激下,国内新能源汽车市场增长加快,仅第一季度新能源汽车乘用车销售达到26581辆。当然电动汽车在发展的同时,离不开与之配套的基础设施的建设。车载充电机作为电动汽车关键零部件之一,对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。而在车载充电机测试方案方面,能提供专业方案的供应商并不多。艾德克斯作为在新能源领域的领先测试测量方案供应商,提供的测试方案不但能够完全满足不同型号的车载充电机测试的需求,还能经过一套软件来控制测试过程与充电机本身,具有其它厂商的测试方案所不具备的独特且重要的功能。 车载充电机与BMS电池管理系统 充电机主要应用给电动汽车上的动力电池充电,按是否安装在车上,充电机可分为车载式(随车型)和固定式。固定式充电机一般为固定在充电站内的大型充电机,主要以大功率和快速充电为主。而车载充电机安装在车辆内部,其优势就是能够在车库,路边或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时充电,功率相对较小。

当前绝大多数的车载充电机都采用智能化的工作方式给动力电池充电,这直接关系着动力电池的寿命和充放电过程中的安全性。作为电动汽车最核心的动力电池,它是一个由多个单体电池封装成的电池组,虽然经过单体电池的电流相同,可是放电的深度会有所不同,深度放电是对电池的一种损耗;而且如果深度放电后的电池还被按照常规的电流值充电,则是对电池的进一步损耗。因此,BMS电池管理系统是电动汽车的一个重要部分,实现对动力电池电压及剩余容量(SOC)等数据的监控和管理。下图中简单表示了车载充电机和BMS电池管理系统之间工作流程。可见,当车载充电机接上交流电后,并不是马上将电能输出给电池,而是经过BMS 电池管理系统首先对电池的状态进行采集分析和判断,进而调整充电机的充电参数。

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