海凌科：电源模块在充电桩中的应用分析

发布时间：2024-06-24 11:04
作者：AMEYA360
来源：海凌科
阅读量：465

　　随着新能源汽车市场的迅速崛起，充电桩作为电动车辆能源补给的关键设施，其重要性日益凸显。在充电桩的众多组成部分中，电源模块作为其核心组件，不仅关系到充电桩的能源转换效率，还直接影响到充电过程的安全性和可靠性。

海凌科：电源模块在充电桩中的应用分析

　　1、电源模块的基本功能与特点

　　传统插座是我们日常生活中不可或缺的一部分，它们简单、实用，但功能相对单一。而智能插座则在传统插座的基础上加入了智能控制功能，使得插座不再仅仅是一个简单的电源接口，而是成为了一个能够远程控制、定时开关、电量统计的智能化设备。

　　2、电源模块在充电桩中的核心应用

　　能源转换：电源模块是充电桩实现能源转换的关键部件。它能够将市电等外部电源转换为电动车所需的直流电源，并通过充电接口为电动车提供充电服务。这种能源转换过程不仅要求高效，还要求稳定可靠，以确保充电过程的顺利进行。

　　控制功能：电源模块还负责充电桩的控制功能。它可以根据车辆的需求和充电桩的设置调整输出电压和电流，以满足不同电动车的充电需求。同时，电源模块还可以对充电过程进行监控和保护，确保充电过程的安全可靠。

　　智能化管理：随着技术的发展，电源模块逐渐实现了智能化管理。通过集成先进的通信技术和控制算法，电源模块可以实现与充电桩其他部件的协同工作，实现远程监控、故障诊断和自动调整等功能。这不仅可以提高充电桩的运行效率，还可以降低维护成本和提高用户体验。

　　3、电源模块的重要性

　　电源模块在充电桩中的重要性不言而喻。首先，它是实现能源转换的关键部件，直接关系到充电桩的能源利用效率。一个高效的电源模块可以确保充电桩在充电过程中将更多的电能转换为电动车所需的电能，从而提高能源利用效率。

　　其次，电源模块还关系到充电桩的安全性和可靠性。一个稳定可靠的电源模块可以确保充电过程的安全可靠，避免因电源故障导致的安全事故。同时，电源模块还可以对充电过程进行监控和保护，及时发现并解决潜在的安全隐患。

　　最后，电源模块的智能化管理功能也是提高充电桩运行效率和降低维护成本的关键。通过实现远程监控、故障诊断和自动调整等功能，电源模块可以帮助运营商更好地管理充电桩，提高运营效率并降低维护成本。

　　4、结语

　　电源模块作为充电桩的核心部件之一，在能源转换、控制功能和智能化管理等方面发挥着重要作用。随着新能源汽车市场的不断发展壮大和充电设施的不断完善升级，电源模块的技术水平和性能要求也将不断提高。未来，随着新材料、新工艺和新技术的不断涌现和应用，电源模块将会更加高效、稳定、可靠和智能化地服务于充电桩和新能源汽车市场。

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　　本文从电源规格和系统配电设计两个方面介绍海凌科电源模块如何选型，便于用户更快速高效的挑选想要的产品。　　01、确定电源的规格　　首先确定电源的规格，按照需求的指标进行筛选，确定使用标准电源模块还是需要定制电源。　　第一步，选择电源模块的输入电压。　　3.3V，5V，9V，12V，15V，24V 输入电压变化范围为±10%，选择 A、B、E、F、G、H 系列非稳压输出的产品。输入电压变化范围为±5%，选择 IA、IB、IE、IF 系列稳压输出的产品。　　该系列产品供电一般为开关电源、线性稳压器、稳压二极管等输出电压较为稳定的电源。　　第二步，选择电源模块的输出电压及功率。　　电源模块最好应用在标称满负荷的 30%-80%功率条件下，前提条件是在常温情况，如果设计中考虑到高温环境和低温环境，还需要考虑到温度降额要求。选择合适的输出功率是设计成功的关键因素之一，过大或过小的电流均会导致较低的可靠性和过高的成本。输出电压常见规格有3.3V，5V，9V，12V，15V，24V，±5V，±12V，±15V 等。　　第三步，选择输出负载类型。　　输出电压的类型是由输出负载决定，如 485、CAN 通信总线 IC 对电源精度要求不高的场合，可选择非稳压输出系列的模块(如 A、B、E、F、G、H 系列);对于传感器、高精度的运放、A/D、D/A 等芯片对电源精度和纹波噪声较敏感的器件应选择稳压输出系列的模块(IA、IB、IE、IF 系列)。　　第四步，选择电源模块的隔离性质。　　隔离特性，使模块的输入与输出完全为两个独立的(不共地)电源。在工业总线系统中，面临恶劣环境(雷击、电弧干扰)时进行安全隔离，也能起到消除接地环路的作用;在混合电路中，实现敏感模拟电路和数字电路的噪声隔离;在多电压供电系统中实现电压的转换。　　对于双路输出的产品，需确定输出的两路是否需要隔离，如果需要隔离，需要选用双隔离双输出产品。　　按照隔离强度，电源分为 1500VDC/2000VDC/3000VDC/3500VDC/4200VDC/6000VDC 隔离等。　　第五步，选择电源模块的封装尺寸。　　目前常见的封装分为 SIP、DIP、SMD、DFN、SOIC-16 五种，尺寸大小详见各产品的技术手册。选择哪种类型主要由系统设计的实际空间尺寸、采用的生产工艺和现场使用环境来决定，如使用在汽车系统上，应选择 DIP 或者 SMD 封装的产品，其抗振动的性能更好。　　注：1、B/F/H为单路输出，A/E/G为±双输出;　　2、带I字母为稳压输出　　02、系统配电设计　　系统配电的设计往往要结合产品的特性和电路的需求进行多次优化，准确评估实际电路的工作参数和环境参数，有助于我们更为精确地选择合适的模块电源。　　第一步，外界因素　　环境温度会对电源模块及其外接元件有一定的影响，电源模块在应用时可能处于高温、低温或高低温循环变化环境中(如：机舱、船舱等)，我们应详细了解在环境条件变化情况下电源模块相应参数的变化，以便保证在实际环境中满足其要求。　　需要注意的是：电源模块工作的环境温度，不是指当时的气温，而是设备机壳内的空间温度;由于存在许多发热器件，通常机壳内温度比周边环境气温要高。　　特别在高温时模块大幅度降额，设计时要考虑足够余量，且外围器件应选择高低温特性较好的电解电容为宜。因为在高温下，电容的内压增大，容易导致失效，请参照所使用电容的规格书正确使用。　　在有电弧、静电放电、不稳定交流电网、启动开关、继电器、雷击等干扰的环境，输入电压和电流可能会远远超过模块的承受范围，导致模块永久性损坏和负载电路的瘫痪，这时要适当添加保护电路，确保电源安全工作。　　传输距离对系统供电电源也有影响，一般选型时注意以下几点：　　(1)室内线短、温差小、干扰小，一般采用非隔离或小功率型的模块;　　(2)室外远距离传输时，除了考虑防雷隔离保护以外，还要精确计算传输损耗，选择宽电压输入且功率足够的隔离电源模块。　　(3)若传输距离过长、损耗较大时，模块的供电电源必须提供足够的功率，才能保证模块正常工作，考虑到模块的启动电流，一般建议供电电源提供的电流为模块启动电流的 1.3-1.6 倍。　　(4)建议在模块的输入引脚旁并接一电容，以提高产品启动性能。　　第二步，工作环境　　所有功率转换产品都会有一定的损耗转变为本身的热能，使自身发热，并影响周围环境升温，引起数据干扰(热敏传感器件)和器件性能下降，甚至会引起短路起火，布局时一定要有充足气流空间，或增加散热面积来降低温升，保证安全。　　由于开关电源是采用开关技术来实现的，其自身的开关振荡电路及内部的磁性元件会对周围的器件以传导和辐射的方式产生电磁干扰和污染。电磁干扰(EMI)是指通过电磁辐射传播和信号线、电源线传导的电磁能量对环境所造成的污染。电磁干扰不能完全被消除，但可以采取一些方法使其降低到安全的等级。　　第三步，模块的布局　　不合理的接地和电源布局往往会引起系统出现不稳定，高噪声和其它恶劣现象。　　在许多应用中，数字电路和模拟电路共用同一电源，在这类设计中其实是要对模拟电路和数字电路分开使用或完全隔离电源、接地回路，避免数字直流电平的变化和逻辑瞬态过程干扰到敏感的模拟电路。　　在高速或动态模拟电路、数字电路中，负载通过较长的线路配电时，电源配线的分布电阻和等效电感变得明显且极易因为负载电流的迅速变化引起噪声干扰，这就需要对负载去耦，同时消除线路上的串联阻抗和分布参数引起的谐振。
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　　智能照明市场不断拓展，在2023年市场已突破百亿规模。而智能感应灯的应用也在不断普及，但是目前市场的智能感应灯普通价格偏高。　　为了更好的降低智能灯控的成本，海凌科推出了新款5.8G雷达模块，单价低至3.5元，支持运动感应，体积小巧，应用简单，感应距离壁挂可达10-12米，大幅度降低智能感应灯等产品的生产成本。　　LD020模块参数　　绿茵场上，球员们已经准备好大展身手!这是属于足球的狂欢，也是我们球迷的盛宴!让我们为每一次精彩的射门欢呼，为每一次努力的奔跑加油!欧洲杯不只是比赛，更是我们展现热爱、团结和拼搏精神的舞台。一起为这足球盛宴嗨起来吧!　　基于多普勒雷达原理　　该产品定位为运动感知场景应用　　感应距离:感应半径3-5m(挂高 3m)，径向感应8-12m(壁挂)　　吸顶式安装，3dB 波束宽度:110°+10°(推荐吸顶式安装)　　具有快检模式(固件自带)　　具备感光检测的能力(可选/默认未贴感光元件)　　吸顶式安装，3dB 波束宽度:110°+10°(推荐吸顶式安装)　　具备感光检测的能力(可选/默认未贴感光元件)　　亮点一　　超远感应距离：挂高 4-5m(感应半径)，壁挂 10-12 米(径向)　　亮点二　　超高性价比：LD020模块的单价低至3.5元，超低单价，超高性价比。　　亮点三　　运动感知：LD020雷达模块可以感应到物体或人体的运动状态。同时，这款模块支持定制光检测功能。　　LD020与其他5.8G雷达　　绿茵场上，球员们已经准备好大展身手!这是属于足球的狂欢，也是我们球迷的盛宴!让我们为每一次精彩的射门欢呼，为每一次努力的奔跑加油!欧洲杯不只是比赛，更是我们展现热爱、团结和拼搏精神的舞台。一起为这足球盛宴嗨起来吧!　　LD012和LD016是海凌科的两款老牌产品，销量10万+，单价低，体积小巧。下图中将LD020和LD012、LD016三款5.8G雷达模块做了一个对比，不难发现LD020在传输距离和性价比这两方面更为优秀。　　同时，LD020雷达模块初始化时间短，具备快检模式，安装在灯具中测试操作简单，可以有效加速产品批量化测试，支持批量化定制。　　三款模块参数对比　　LD020模块应用场景　　绿茵场上，球员们已经准备好大展身手!这是属于足球的狂欢，也是我们球迷的盛宴!让我们为每一次精彩的射门欢呼，为每一次努力的奔跑加油!欧洲杯不只是比赛，更是我们展现热爱、团结和拼搏精神的舞台。一起为这足球盛宴嗨起来吧!　　智能家居：HLK-LD020雷达模块可以广泛应用于各类灯具，如日光灯、球泡灯、筒灯、吸顶灯等。智能感应人体移动存在，自动开启和关闭灯光，更方便更节能。　　楼道照明：智能楼道照明不管是在办公楼宇还是居民楼，已经成为了基础设施。在LD020模块感应到人体运动后，智能开启，感应到无人运动后，延迟几十秒后自动关闭，不仅更加智能方便，而且节能环保。
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　　HLK-L09模块APP demo上架，无需联网，用户打开APP，即可使用L09模块通过APP进行语音、图片和文字传输。　　产品介绍　　纯国产类LoRa模块L09　　HLK-L09模块是采用全新的TurMassTM LPWAN 技术，是一款纯国产类LoRa低成本无线通信方案，价格仅15.8元。　　L09模块具有低功耗、小体积、高性价比的特点，同时可以通过测试套件以及APP demo，快速验证模块的点对点传输功能。　　APP上线　　纯国产类LoRa模块L09　　HLK-L09模块APP上线，可通过APP快速验证点对点通信功能，减少时间成本，也便于新手玩家快速入门。　　HLK-L09模块提供测试套件，用户使用两套L09测试套件，通过连接线将底板与手机接口连接，打开APP自动会显示当前设备地址，两台手机APP相互添加设备以建立通信连接。建立连接后，可通过APP进行传输文本或语音，不需要外网。　　产品优势　　纯国产类LoRa模块L09　　纯国产　　TurMassTM技术　　点对点　　远距离无线通信　　通信距离　　模块通信距离为4KM　　工作频段　　470MHz～510MHz　　高灵敏度　　-129dBm@1.8kbps　　产品参数　　工作频率 470MHZ~510MHz　　通信标准 TurMass™　　调制方式 DPFSK　　速率范围 0.44Kbps~85.106Kbps　　接收灵敏度 -129dBm@1.8Kbps　　发射功率 >20dBm　　控制器MCU RISC-V N205内核　　编码方式 卷积码，极化码　　加密方式 AES128/256　　串口配置 115200bps/8/N/1　　外形尺寸 16x24x3.5mm　　应用场景　　纯国产类LoRa模块L09　　基于HLK-L09模块具备低功耗、低成本以及点对点传输的特点，十分适用于城市基础建设和智能养殖、智能种植等场景。　　智慧路灯　　HLK-L09模块具备点对点无线通信功能，可以传输路灯的亮灯情况，便于通过APP等设备远程遥控，以及及时对出现故障的路灯进行检修，同时还能解决传统路灯功耗高、成本高等问题。　　智能公厕　　采用L09模块，可实现室内环境下全方位无死角的信号覆盖，数据传输速率高，延时低，可实现精准的数据采集和低延时的数据传输。　　智能种植　　HLK-L09模块通过与其他传感器结合使用，能够实时传输室内植物的温度、湿度以及光照等参数，配合控制系统调理生长环境，同时还方便了解植物的生长情况。
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