如今的汽車正處于徹底變成電子系統(tǒng)的交界點(diǎn),最大限度減少了機(jī)械系統(tǒng)的采用,正在成為人們生活中最大、最昂貴的“數(shù)字化工具”。由于可用性和環(huán)保原因,以及提高內(nèi)燃型、混合動(dòng)力型和全電動(dòng)型汽車行車安全的需求,市場逐步減少了對汽油的依賴,這正是“數(shù)字化”轉(zhuǎn)變的驅(qū)動(dòng)力。
就電動(dòng)型汽車而言,想要司機(jī)心里更踏實(shí),能否實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確監(jiān)控汽車的功耗是關(guān)鍵。
監(jiān)視和控制功耗的幾種方法
要監(jiān)視電子系統(tǒng)的功耗,就需要連續(xù)測量電流和電壓。電壓可以直接用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 測量。如果 ADC 輸入范圍小于所監(jiān)視的電壓,那么也許需要一個(gè)電阻分壓器 (圖 1)。
圖 1:測量電源軌上的輸入電壓和負(fù)載電流 (檢測電壓)
為了測量電流,需要在電源通路中放置一個(gè)檢測電阻器,再測量其壓降。如圖 1 所示,跨導(dǎo)放大器將高壓側(cè)檢測電壓轉(zhuǎn)換成電流輸出,該電流流經(jīng)增益設(shè)定電阻器,以產(chǎn)生一個(gè)以地為基準(zhǔn)并與負(fù)載電流成比例以及適合饋送給 ADC 的電壓。
為了最大限度降低功耗,全標(biāo)度檢測電壓限制為幾十毫伏。因此,放大器輸入失調(diào)需要低于 100μV。
為了計(jì)算功率,必須使用通過 ADC 數(shù)字接口訪問 ADC 數(shù)據(jù)的微控制器或處理器,以實(shí)現(xiàn)電壓讀數(shù)和電流讀數(shù)相乘。要監(jiān)視能耗,需要在一定時(shí)間內(nèi)累計(jì) (相加) 功率讀數(shù)。
為了開關(guān)電源,一般在汽車電路中會(huì)使用機(jī)電繼電器。