数字电源和电机控制混合储能系统
发布时间:2020/10/2 19:31:59 访问次数:3477
HESS电源解决方案的拓扑结构,最重要的一步是对我们进行研究的混合储能系统的科学分析。
三星锂电池和Nesscap/Maxwell超级电容的组合、带有受控旁路高分辨率PWM调制器的微控制器二极管的单向直流-直流转换器结构。该系统基于完全数字控制的系统,在此我们使用了具有超快速和非常高分辨率PWM调制器的微控制器。这是任何数字实时控制系统的基础和最重要的硬件特性。
提供精确控制的MOSFET和IGBT驱动器。英飞凌XMC-4500微控制器系列,得益于其超快速、高分辨率的PWM调制器,非常适用于数字电源和电机控制。对混合储能系统的一般要求是,微控制器能够进行实时处理,并且PWM调制器能够提供一个快速系统所需的分辨率和精度。这也适用于电机控制领域、电源管理或降压-升压拓扑结构。

48V的轻度混合电动车,搭载一个48V的锂电池,作为一个双电池系统去进行供电。从铅变为锂电池它的再生能源效率会提高。另外由于电压提高它也会减少消耗的电流,所以从这方面来看,48V的一个轻度混合电动车对燃油的经济性是有一个很大的提高。
在电动车这样一个领域,其实不光是48V轻度动的电动车,还有比如强混的电动车,以及插电式的电动车。虽然说插电式的电动车它的二氧化碳的减排性能最好,但是相应的它成本的增加就会比较大。而48V轻度混合的电动车,它的二氧化碳减排效果是达到15%-20%,而相应的它增加的成本是在1500欧元以下。所以综合这两点来看的话,48V轻度混合电动车,具有比较好的价格,以及比较好的二氧化碳的减排的效果。而且它也比较容易导入各种尺寸的车辆,而不限于汽车的车型。
在功率MOSFET、IGBT以及将来在GaN和SiC产品方面,我们都始终处于最前沿。我们也很高兴能够与英飞凌和罗姆等主要厂商合作。英飞凌不仅在功率MOS领域,而且在新电源技术的投资方面,都是技术领先的供应商之一。英飞凌在此领域一直起着领军作用。
48V电池系统的需求,第一是系统的简化,高降压比;第二它的工作频率,要避开广播的频段,AM的频段是0.5M-1.7MHz,而车载的要求,需要开关频率保持2MHz以上去进行工作。所以基于这两点,它所需要的脉冲的宽度,至少需要20纳秒去实现。ROHM这款“BD9V100MUF-C”就基于这样一个窄脉宽控制技术,实现了单芯片化。
60v-2.5v的电压转换必须使用2级DCDC去实现,首先从60v转到12V,再从12V转到2.5v。使用这款芯片,单颗芯片就可以完成60v到2.5v这样大幅度电压的转换。由此可以有助于简化整个电源系统的设计,也使得整体设计面积有很大程度的降低。它在整个实际PCB的设计当中,可以做到更加的小型化,由于高频率,外围使用的电感也可以变得更小型,整个PCB的面积降低有70%之多。
HESS电源解决方案的拓扑结构,最重要的一步是对我们进行研究的混合储能系统的科学分析。
三星锂电池和Nesscap/Maxwell超级电容的组合、带有受控旁路高分辨率PWM调制器的微控制器二极管的单向直流-直流转换器结构。该系统基于完全数字控制的系统,在此我们使用了具有超快速和非常高分辨率PWM调制器的微控制器。这是任何数字实时控制系统的基础和最重要的硬件特性。
提供精确控制的MOSFET和IGBT驱动器。英飞凌XMC-4500微控制器系列,得益于其超快速、高分辨率的PWM调制器,非常适用于数字电源和电机控制。对混合储能系统的一般要求是,微控制器能够进行实时处理,并且PWM调制器能够提供一个快速系统所需的分辨率和精度。这也适用于电机控制领域、电源管理或降压-升压拓扑结构。

48V的轻度混合电动车,搭载一个48V的锂电池,作为一个双电池系统去进行供电。从铅变为锂电池它的再生能源效率会提高。另外由于电压提高它也会减少消耗的电流,所以从这方面来看,48V的一个轻度混合电动车对燃油的经济性是有一个很大的提高。
在电动车这样一个领域,其实不光是48V轻度动的电动车,还有比如强混的电动车,以及插电式的电动车。虽然说插电式的电动车它的二氧化碳的减排性能最好,但是相应的它成本的增加就会比较大。而48V轻度混合的电动车,它的二氧化碳减排效果是达到15%-20%,而相应的它增加的成本是在1500欧元以下。所以综合这两点来看的话,48V轻度混合电动车,具有比较好的价格,以及比较好的二氧化碳的减排的效果。而且它也比较容易导入各种尺寸的车辆,而不限于汽车的车型。
在功率MOSFET、IGBT以及将来在GaN和SiC产品方面,我们都始终处于最前沿。我们也很高兴能够与英飞凌和罗姆等主要厂商合作。英飞凌不仅在功率MOS领域,而且在新电源技术的投资方面,都是技术领先的供应商之一。英飞凌在此领域一直起着领军作用。
48V电池系统的需求,第一是系统的简化,高降压比;第二它的工作频率,要避开广播的频段,AM的频段是0.5M-1.7MHz,而车载的要求,需要开关频率保持2MHz以上去进行工作。所以基于这两点,它所需要的脉冲的宽度,至少需要20纳秒去实现。ROHM这款“BD9V100MUF-C”就基于这样一个窄脉宽控制技术,实现了单芯片化。
60v-2.5v的电压转换必须使用2级DCDC去实现,首先从60v转到12V,再从12V转到2.5v。使用这款芯片,单颗芯片就可以完成60v到2.5v这样大幅度电压的转换。由此可以有助于简化整个电源系统的设计,也使得整体设计面积有很大程度的降低。它在整个实际PCB的设计当中,可以做到更加的小型化,由于高频率,外围使用的电感也可以变得更小型,整个PCB的面积降低有70%之多。
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