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能量收集利用在汽车上的应用不同的来源

2016-3-7 14:55:46 4228 集成电路蓄电池电动汽车太阳能

1 [tr]车辆提供各种各样的环境能量足以供应低功耗传感器甚至许多驱动源。而电动汽车充电电池捕获制动牵引银行再生动能，常规动力的车辆，可以利用已有的热、振动、使用广泛可用的传感器太阳能专业集成电路。 [tr]能量收集提供了潜在的动力的不同系统和汽车、卡车和任何附加设备，车辆。超出其添加新功能的能力，能收获还可以减去车辆的重量和成本相当大的一部分。具体来说，消除或减少线束意味着整车重量轻和简单的物理设计工具的能力，转化为更高的性能，更低的成本和更大的设计灵活性。 [tr]电动汽车，能量收集的重点仍然为主要牵引传动和牵引蓄电池充电方法的改进。利用能量收集额外的形式可以帮助电动汽车的经济学。在电动汽车的主要动力电池可以占到整车成本的一半，因此能够利用更多的环境能源能够使用较小的电池充电，从更多的来源于车辆。 [tr]电动汽车可以回收大量的能源来自车辆的动能通过刹车系统、悬架和减震器。在这些方法中，制动仍然是主要的能源，在目前可用的车辆的收获。响应更高级别的速度控制算法，在驱动电机控制器的先进算法生成适当的三相电压和电流波形，产生所需的驱动电机的转矩逐渐缓慢的车辆。除了对刹车减小磨损，产生的反电动势产生用于电池充电的能量，导致制动效果。 [tr]当司机进一步踩下制动踏板使车辆完全停止，制动摩擦产生的附加能量能够牵引电池充电。更先进的车辆相结合的方法来最大限度地提高车辆的动力学运动获取能量。在这些车辆控制器协调再生制动和摩擦制动，从百分之100到百分之100的摩擦制动再生变化，取决于多远，硬踩下制动踏板（图1）。 [tr] [tr] 图1：先进的车辆使用混合摩擦制动力矩最大化车辆动能的能量再生制动的结合（罗伯特博世有限公司提供）。温度的差异与质量和速度的车辆，动能收获是环境最大的源动力。然而，所产生的车辆振动的热都可作为重要的能源来源。在传统的内燃机车，从发动机和排气系统的热可以产生大量的电力使用热电发电机（TEG）。能量收集与TEG利用塞贝克效应，在电流回路中形成两个不同的导体，当两路口的导体在不同温度下举行。现代TEGs可以在车辆运行中发现的大的温度差异的种类产生大的电压输出。在最高温度的差异，崔 cp85系列可以产生高达15.4伏，而莱尔德科技 Polartec系列包括设备能够产生35.9 V。通常，TEGs最大温差是热量的水平范围内，从内燃机排气系统的散热。工程师们也可以收获能源更温和的温度差离发动机排气系统。对于这些应用，专业的能量收集装置等线性技术 LTC3108和ltc3109能够从超低电压输出电平由TEG小温差运行时清除能力。线性器件集成了高效率的升压转换器，使能量收集从输入电压水平低20 mV（LTC3108）和30毫伏（ltc3109）。的ltc3109延伸与芯片上的电路设计从任一极性的输入电压发电LTC3108的功能。振动能量振动对车辆的一个重要来源，收获的能量可以为无线传感器系统，如那些在轮胎压力监测系统（TPMS）需要特别有用。连接到每个轮胎的气门，每个单元无线传输TPMS轮胎压力测量时，受中央TPMS控制单元（图2）。 Toshiba wireless sensors in vehicle tire-pressure-monitoring systems 图2：汽车轮胎压力监测系统的低功耗无线传感器可以运行在振动能量收集由储能装置的扩展操作即使车辆停放（东芝提供）虽然补充电池或其他储能装置通常需要确保轮胎气压即使车辆静止的监测，低功耗的轮胎安装系统可以从振动能量收集利用压电换能器提供。从陶瓷，如锆钛酸铅（PZT）或制备含氟聚合物薄膜如聚偏氟乙烯（PVDF）、压电器件作为振动传感器通常安装在悬臂结构，安装在固定平台的一端。当振动引起的压电弯曲装置产生一个交流电压成正比的运动幅度。目前压电器件如测量专业 LDT系列美迪科技 volture系列可以在几十瓦，最大挠度的同时还产生一位数的电压水平在更温和的水平产生输出电压。测量专业ldt0能产生偏转只有2毫米的7 V输出（图3）。 Measurement Specialties LTD0 图3：悬臂压电器件如测量专业ltd0可以产生甚至小幅度的偏转明显的电压水平从压电器件获取能量，线性技术ltc3588-1集成了一个全波整流桥和同步降压转换器提供一个简单的振动能量收集解决方案，需要最少的外部元件。传感器数据处理和无线功能，工程师可以在一个集成的无线子系统如可用MCU系列Atmel ATmega家庭（包括Atmel公司的atmega128rfa1），赛普拉斯半导体触发系列，和德克萨斯仪器 cc2511家庭，其中。这些高度集成的器件结合单片机为核心，片上存储器和无线功能，只需要很少的外部元件来完成无线传感器子系统（图4）。 Atmel ATMEGA128RFA1 图4：高度集成的 MCU 等 ATMEGA128RFA1 结合Atmel单片机为核心，外围设备，和无线功能，只有很少的外部元件实现无线系统（由ATMEL提供）。虽然车辆热振动提供现成的能源，太阳能发电仍然是合适的地理区域的一个可行的来源。就如丰田普锐斯车型配备了太阳能通风系统设计来帮助冷却车内停车时。第三方的太阳能解决方案可以利用高效率的非晶硅等材料的使用三洋的薄膜电池非晶硅太阳能电池生产线。非线性传感器，如太阳能电池，工程师需要保持在其最大功率点（MPP）太阳能电池的输出水平，以确保最佳的能量收集。专为这一目的，设备包括Cymbet cbc915线性技术，LTC3105，德克萨斯文书bq25504集成的最大功率点跟踪（MPPT）的功能，能够应对波动的入射太阳辐射水平和维护太阳能电池在MPP最大能量输出水平。结论车辆提供多样化的可为广泛的系统和电路的能量来源。而再生制动提供了动力电池在电动汽车充电所需的能量水平很高，从传统的燃烧动力车辆的热振动提供辅助功能的现成的能源。利用现有的换能器和专业集成电路，工程师可以利用能源车辆无线传感器系统和其他低功耗车载电子系统提供电源。 [tr] 1
2016-3-7 14:55:46　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 能量收集在汽车应用中利用多种来源 7 • 最能获得能量收集来源的技巧 10 • 利用能量收集进行电力接入控制 4 • 汽车在运动设计中的能量收集 2381 • 能量收集是如何从环境中收集能量的 1809 • 那些应用在汽车上的激光技术 2375 • 应用在电动汽车上的逆变电容 3268 • DIY被用在了汽车上！ 1976 • 能量收集在汽车制动系统中的应用 3852 • 利用能量收集在902 MHz频段的物联网 2 1 个讨论