MAX1873REEE充电电流偏小的问题是什么原因?1.充电电流并不是理论上的0.2/RCSB,RCSB为0.33欧姆时充电电流反而比为1欧姆时要小,跟输入电压关系也较大,12V输入时充电电流(170mA)没有10.5V时充电电流(200mA)大;跟电感关系也比较大,电感越小充电电流越小;似乎跟datasheet中的公式完全不一样,这是什么原因啊?还有我用的是MAX1873REEE,充的是8.4V双节锂电池,在充电过程中其pin7驱动LED电路会无规则的闪灭交替发光,应该是充电电流不稳定的现象。换过IC,以上两问题都没解决,可排除IC故障,PCB布线也OK,模拟地和功率地实行单点连接.
2017-10-27 10:22
我们日常常说的18650其实是指电池的外形规格,是日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。18650电池原指镍氢电池和锂离子电池,由于镍氢的现在比较少用,所以现在多指锂离子电池。18650锂离子电池单节标称电压一般为:3.6V 或3.7V;最小放电终止电压一般为: 2.5~2.75V。常见容量为1200~3300mAh。 关于一致性 18650电池是最早、最成熟、最稳定的锂离子电池,广泛应用在电子产品中。多年来,日本厂商在18650电池的生产工艺上积累了大量的经验,使得产出的18650电池的一致性、安全性都达到了非常高的水准。 相比之下,层叠式锂离子电池远远没有成熟,常见的有方形电池、软包电池,甚至连尺寸、大小、极耳位置等都不统一,电池厂商所具备的生产工艺也不能满足条件,大多数以人为控制为主,电池的一致性达不到18650电池的水准。如果电池的一致性达不到要求,大量电池串、并联形成的电池组的管理也将不能让每个电池的性能更好地发挥,而18650电芯可以解决这一问题。 从18650的电芯分析 特斯拉为何钟情于“圆柱电池”? 特斯拉使用的松下18650圆柱电池 总结来说,18650电池的单体容量小,所需的单体数量会很多(Model S有7104只),但是一致性很好;层叠式电池的容量可以做得较大(20 Ah到60 Ah),单体数量可以降低,但是一致性差。相比之下,现阶段很难投入大量的人力物力与电池供应商一起去改善层叠式电池的生产工艺。因此,在研发Roadster和Model S的时候,Tesla的唯一选择是从市场上去购买电池,自行开发电池系统。开发一套管理6000多节单体一致性很好的电池系统与开发一套200多节一致性很差的电池系统,相比之下,前者的技术难度应该更低一些。即使单体电池数目增多,但是如果这些电池的性能是可靠的,管理起来还是容易一些。 对比另一款很成功的纯电动汽车,日产的LEAF,它采用的是层叠式锂离子电池。这是因为日产与NEC合作多年,在电池技术方面积累很深厚,在品质控制方面应该有相当的功力。LEAF的电池来自AESC,日产与NEC的合资公司。 对比下美、日、中等不同地区的汽车厂商在开发电动汽车时与电池厂商的合纵连横是一件非常有意思的事情。 关于散热能力 层叠式电池的厚度薄、表面大,均热、散热能力都不错,因此日产的LEAF很大胆地采用了被动式热管理系统(其实就是不管理!),由空气的自然对流将热量带走。 从左到右,LEAF从单体,到四节单体电池两并两串组成的电池模块,再到由48个电池模块串联组成的电池组如下图所示: 从18650的电芯分析 特斯拉为何钟情于“圆柱电池”? 日产LEAF使用的NEC层叠电池 可以看到,电池组上没有任何的风扇、冷却液管道等热管理系统。大概这就是无招胜有招。 反过来看Tesla,18650电池的个头比较小,在正常充放电时单体电池内部的温差也不会太大。但是,6000多个单体电池的温度也应当保持在不超过5°C的范围内,这是一件非常困难的事情。但是,Tesla做到了。怎么做到的?参看Tesla 的电池管理系统 (BMS) 相比其他电动汽车有哪些优势? 从18650的电芯分析 特斯拉为何钟情于“圆柱电池”? 特斯拉电池模组中的液冷系统 如上图,这些管道是冷却液的流道,流道均匀分布在电池模组中间,能让每只电芯能很好地跟水管接触,这样每只电芯在冷却时带走的热量也几乎一样,温差也就可以有效地控制在很小的范围内。 总结来说,由于采用了小容量的18650电池,Tesla的热管理系统的复杂度是大大增加了的。也就是说,如果从散热能力方面考虑,使用小容量的18650电池不是最优选择。 关于能量密度 谈到能量密度,就必须区分单体电池的能量密度与电池组的能量密度。 就单体电池的能量密度来看,18650电池是要高于层叠式锂离子电池。我这里查到的日产LEAF所用的33 Ah锂离子电池的能量密度是157 Wh/kg,GM Volt所用的层叠式电池的能量密度约为150 Wh/kg;而Roadster所用的18650电池的能量密度约为211 Wh/kg。但是,18650电池的管理系统更加复杂,由此额外增加的重量会使得电池组的能量密度远低于单体的能量密度。Roadster的电池组重量是450 kg,能量密度是118 Wh/kg,而LEAF电池组的重量是225 kg,能量密度是107 Wh/kg。在电池组层次,两者的能量密度已经不相上下。 关于安全性 前面提到层叠式锂离子电池的各种优点,但它也有一些缺点。由于层叠式锂离子电池一般是采用铝塑膜封装的,而铝塑膜的厚度薄,机械强度差,在汽车发生碰撞等极端情况下,铝塑膜很容易发生破损导致安全事故产生。这也就解释了为什么日产要在4个单体组成的电池模块外面再加一个铝壳。 18650电池一般是钢壳,安全性更好;而且前面也提到随着18650电池生产工艺水平的的不断提高,安全性也在不断提高。 Tesla在应对这些18650电池可能出现的安全事故上,也倾注了很多心血。如果一个单体电池出现温度过高等异常情况,根据异常情况的恶劣程度,这枚电池或其所在的模组会断电以防止事故的蔓延。由于单体容量小,只要不发生蔓延,事故的严重程度将是较低的。 关于成本 18650锂离子电池具有容量大、寿命长、安全性能高等特点,又因为体积小,重量轻,使用方便,深受消费者的青睐。随着人们对18650电池技术研究的不断加深,使得电池的一致性、安全性都达到了非常高的水准。作为最早的锂离子电池,18650电池也是目前世界上最成熟、最稳定的电池组合,至今仍然占据领先位置。我国每年生产18650电池约几十亿节,这一数据远远超出其他材料的电池。 而Tesla采用18650电池,就可以利用日本松下等厂商之前的生产线进行生产。在消费类电子产品所用18650电池竞争日趋激烈的情况下,松下等厂商与Tesla合作升级产品,将原有的生产线改良后用于生产动力电池。工业生产有一个规模效应,当生产产品的规模达到一个量级之后,成本会大大降低。一辆新能源汽车就需要成千上万节18650电池,因此单体的采购成本可控。 可以说,采用18650、20700等圆柱电池作为新能源电动汽车的动力之源,在现阶段可以说是最优的选择。但是随着电池技术工艺的成熟,未来也会出现更多新型的电池应用在新能源电动汽车上。
2017-10-16 09:34
变革时代中的创新
2019-05-23 06:08
`致所有工程师朋友:你们有没有觉得自己蒙头学习的时候很寂寞?有没有在动手实操的过程中遇到瓶颈?有没有对未来的职业发展规划感到迷茫?无论你有以上哪一个困扰,都可以选择加入我们的【全国工程师职业成长联盟
2019-06-20 11:55
据外媒报道,在高温聚合物燃料电池(高温质子交换膜燃料电池,HTPEMFC)试验中,其操作稳定性(降解速率)破纪录。 在恒定载荷(constant load)条件下,该测试历史9000个小时,测试温度为160℃,DPS测试用电池的降解速率达到0.5μV/h,该降解速率相当于0.00008%/h。相较之下,参照膜的降解速率则高达2.6μV/h。整个测试周期为1.3万小时,该团队为测试电池分别配置了聚苯并咪唑薄膜及线性聚苯并咪唑薄膜(cross-linked and linear polybenzimidazole membranes),两者平均电压衰变率(average voltage decay rate)分别为1.4μV/h和4.6μV/h。 刷出降解速率新纪录非高温聚合物燃料型电池不可 DPS主要生产膜电极组(membrane electrode assembly,MEA)产品,是少数几家能生产聚苯并咪唑(polybenzimidazole,PBI)材质的厂商,该材料被用于制作燃料电池的塑料膜。相较于传统PEM燃料电池,该聚合物耐高温性更强,其聚合物电介质薄膜(HTPEM)的运行温度可达160-200℃。 DPS燃料电池组(fuel cell stacks)采用甲醇作为燃料,甲醇生产成本低廉,从生物资源中提取甲醇的难度也较低。为装配燃料电池组,DPS与位于丹麦奥尔堡(Aalborg, Denmark)的SerEnergy开展合作,由丹麦能源部的EUDP项目提供资金支持。此外,SerEnergy为燃料电池组提供了出色的操作稳定性及极低的降解速率。 近年来,DPS致力于提升燃料电池产品的出口量,该公司在电池用超高温塑料(膜)的制造方面取得了成功。据公司预计,该技术已十分成熟,其商业化运作将近在眼前。
2017-10-18 10:36
现在很多产品都可以解决我们生活中的大问题。但是反过来,很多我们已经习惯的产品,似乎还有一些问题并没有解决,并且严重限制了这项技术或产品的进一步发展。智能手机或笔记本电脑电池就是一个很好的例子,这么多年电池技术始终没有太大的进步。不过现在这种状况将要有所改变了。 目前无论是电源充电和太阳能是最常见的充电方式,但是通常来说这两种充电方式,要么体积庞大要么非常笨重,而最近美国陆军又有了一项非常有趣的新发明,而这种新方法依靠的只是一对小小的粉末。这种粉末是铝基粉末,当它与水混合时会产生大量的能量。在研究人员的测试中,一小撮粉末反应足可以为一个遥控坦克所需的电量。未来研究小组表示,如果可以释放出更多的热量并且提高利用率,那么这种材料的应用潜力就会被加倍。 研究人员的这项发明看起来有点不可思议,当这种铝基粉末与水混合之后,水面会开始冒泡,然后开始出现水解过程,而铝在这个过程中作为一种催化剂,催化了热、酸和电力的化学物质。 根据团队中一位名叫Anit Giri的物理学家介绍:“在我们的试验中,根本就不需要催化剂,而且它的反应速度非常快。比如一公斤的铝粉可以在三分钟之内产生220kW的电力,而这已经足够为大部分的电器提供电能。而这已经是已知在不需要酸、碱和高温等催化条件下最快的反应速度。” 不过目前,研究人员正在寻找一种能够将这种方式进行实际应用的新方法,暂时看来,难度还比较大。研究人员表示,这种粉末最终可以被用于3D打印无人机和机器人,可以通过溶解自身结构来给电池提供部分电量。在任务结束时,还可以完成有效的自我销毁。不过这个想法在未来很长一段时间内无法实现,不过最有可能的应用,应该就是士兵带这种粉末在战场上为作战电子设备充电了。 毕竟在战场上作战的三到五天时间里,除了食物和水的供给之外,胜负的关键还取决于电子设备的使用时间。而这种方法可以很快的给锂电池充电,而这就可以让战场上的士兵手中的电子设备使用更长时间,为作战获胜提供更大的可能性。
2017-08-14 10:33
WiFi物联网小车设计方案,采用电脑上位机软件通过无线WiFi 控制小车的运动,采集小车的信息。与传统的“智能小车”相比,主要特点在于使用32 位高性能单片机控制、互联网通信机制和电脑上位机软件控制。此方案融合了电脑软件、网络通信、图像处理、图形显示、运动控制、速度采集和温度采集等技术,具有“物联网”的相关特点。传统的小车控制大多使用红外通信,使用遥控器进行控制,不但受到距离的限制,而且远没有电脑软件直观美观。互联网通信使小车具备远程控制的能力,这是红外通信望尘莫及的。此外,本方案小车控制芯片采用Cortex-M3单片机,该单片机具有极丰富的外设,这给小车以后功能升级和扩展奠定了基础。 1 总体设计方案 WiFi 物联网小车设计方案需要达到的目的是使用电脑软件(简称上位机)通过互联网与小车控制端(简称下位机) 进行通信,从而控制小车的运动,采集小车的速度、温度以及视频监控等功能。总体设计方案如图1 所示。图中有2 种通信模式可选,其中“WiFi 局域网小车控制”是采用局域网的方式,将上位机、无线路由器和小车组成一个局域网,实现上位机控制小车的目的。“互联网远程小车控制方案”是采用远程互联网的方式,将上位机与小车组成一个互联网,从而实现远程控制小车的目的。2 种方案的技术类似,由于受到实验条件的限制,本设计以局域网小车控制为例进行讲解说明。 图1 总体方案设计 从通信的角度来讲,无线路由器是上位机和下位机的数据中心,上位机通过Winsocket 套接字编程创建一个网络接口与路由器进行连接,小车端通过一个串口转WiFi 模块,将串口数据通过WiFi 模块转换成WiFi 信号与路由器交互。此过程中,上位机和下位机WiFi 模块均有一个独立的局域网IP 地址。通过这个IP 地址上位机和下位机便可以实现网络通信。 从控制的角度来讲,上位机是小车的控制中心,上位机通过“按键”发出指令给小车,小车收到指令后回传相关数据给上位机,上位机收到小车回传的数据,经过解析,将其显示出来。 1.1 上位机软件设计 上位机主要功能是控制小车运动,显示小车的速度、周围的温度以及小车采集的摄像。如图2 所示,这些功能由2 个线程来完成分别是“图像、声音处理线程”和“小车运动控制,速度、温度采集线程”等。前一个线程主要负责接收并处理有小车WiFi摄像头传过来的图像信息和音频信息,此部分主要涉及到DirectShow 相关技术。后一个线程主要负责小车运动的控制,包括“前进、后退、左转、右转、停止、加速、减速、转向灯和喇叭”以及接收处理小车回传的温度和速度信息等,并用虚拟图表显示出来。上位机软件2 个线程都创建了一个互不相干的套接字,前者用于与小车WiFi 摄像头进行数据交互,后者用于与小车串口转WiFi 模块进行数据交互。 1.2 下位机软件设计 下位机软件设计,即Cortex-M3 核心处理器的程序设计,如图3 所示。设计方案主要包括:摄像的控制、小车4 个电机的控制、DS18B20 温度数据的采集、红外对管速度模块数据的采集以及采集到数据后数据的处理打包发送等内容。其中摄像的控制、电机控制以及温度和速度的采集均以函数的形式获取,当下位机收到上位机的相关命令后,便调用相应的函数获取到结果后用固定的格式发送给上位机。 下位机实现WiFi 与无线路由器通信的核心是串口转WiFi 模块,通过这个模块可以将下位机发送的串口数据直接转换成WiFi 信号发射出去。在使用此模块之前可以通过多种方式进行配置,只要配置好了,便可以与制定的WiFi 接入点进行网络通信。
2017-10-13 10:12
减小便携式设备中电子器件尺寸和功耗的需求对元件制造商营造了严苛的要求。更小的可穿戴产品日益增长的趋势和普及化将这挑战提升到更高水平。 录音和音频播放是可穿戴和小型便携式电子设备中常见的两个特性 – 智能手机和蓝牙耳机是两个最好的例子。在这些应用中,需要实现高品质、先进的数字信号处理(DSP)算法,同时要求使用最少的电和元件数,同时终端产品符合人体工程学和美学,且性能上不受影响。 本文着眼于音频处理领域最新的集成硬件和软件方案如何帮助推动创新的和高性能的便携式及可穿戴应用的发展。 可穿戴设备 – 一个新的市场类别,几年前几乎不存在,最近已抢占新闻头条。它包括任何可穿戴的物品 – 眼镜、服装、鞋类、手表、手环等等。该领域由“新颖”所推动 –无需安装基础,所以每个看到这些“常用随身配件”的好处的人都可以购买 – 市场不仅仅局限于人类,也有宠物用的可穿戴设备。 鉴于市场太新,极快速增长不足为奇。据International Data Corporation (www.idc.com) 研究,2.15年付运量为8000万台。IDC预测2016年增长将超过40%,付运量达到1.111亿台,展望未来,预计可穿戴市场将保持28%的年复合增长率(CAGR),到2019年约付运2.15亿台设备。 除了这快速增长,我们正看到快速发展。这由许多因素推动 – 新的初创公司竞相引进新的设备以参与市场,更多发展成熟的公司力求强化他们的设计,增添更多的功能或减小尺寸或兼而有之。事实上,某些设备在市场空间中处于它们的第二或第三次迭代,这创新只是强调我们正见证的快速发展。 与任何市场一样,消费者的需求向制造商和设计人员造成压力,以更好性能、更小尺寸和更低成本的产品。在可穿戴市场,成功的关键标准包括连接性、功能、尺寸和电池充电时间。 可穿戴设备供应商面临的主要挑战之一是“粘性”。对更早的设备,通常是一旦失去新颖的价值,就被送进抽屉,不再吸引使用者。为解决这问题,制造商必须不断推进关键标准以开发设备,使其不被淘汰。 看智能手机市场的演进,我们可证实这点。早期的移动电话只适合安装在车内,接着它们演变至放入公文包,然后到口袋,现在您可将一台完全成熟的智能手机戴在您的手腕上。一直以来,尺寸在缩减,电池使用时间在延长,功能在升级,才有我们今天的先进设备,这些设备现已成为我们忠实的伴侣。 可穿戴市场已发展了很长时间,但它将继续遵循类似的轨迹,设备变得更小、更智能和更省电,直到我们实现可穿戴设备完全集成到我们的日常生活中。 不出意料,其中的一些关键标准开始在相反的方向引导我们。更强大的功能使我们朝向具有更多记忆要求、更多传感器的更精密的软件方向迈进,这要求空间和电源来运行,更直观的用户接口需要更多的按钮和更多的空间。这些类似的挑战见诸于许多技术领域,但没有比可穿戴市场更集中的了。 市场上现有约1平方毫米的麦克风,无论指令集多大,尺寸都保持不变。当加上低功耗,高功能的数字信号处理(DSP)方案变得非常有吸引力。
2017-08-28 09:57
中西部“硬科技”发展蓝图。 本次“硬科技大会”的主题就是改变世界未来进入移动能源。 李河君指出,汉能要“将世界带进移动能源时代”。“移动能源具有高科技+能源的双重属性。”李河君表示,在中国的八大
2017-11-09 10:58
万物互联大时代,物联网的最基本功能是什么?
2020-06-16 11:33