Olika tekniker för olika systemutmaningar
En DC/DC-omvandlare är konstruerad för att omvandla en likspänningsnivå till en annan. I mobila applikationer används omvandlare vanligtvis för att leverera en definierad och reglerad utspänning till hjälplaster som styrsystem, belysning, kommunikationsutrustning, displayer, sensorer och säkerhetselektronik.En DC/DC-equalizer gör mer än att bara omvandla spänning. Den används oftast i 24 V-system som byggs upp av två 12 V-batterier, där fordonet även behöver tillgång till 12 V för utvalda laster.
I stället för att enbart omvandla spänningen hjälper equalizern till att upprätthålla balansen mellan de två batterierna. Systemets 12 V-laster försörjs av equalizern upp till dess strömgräns. Om ytterligare ström krävs under en kort period tas den överskjutande strömmen från ett av batterierna. När den tillfälliga belastningen har avtagit återställer equalizern balansen mellan batterierna.
Utan korrigerande balansering riskerar det svagare batteriet att fortsätta degraderas snabbare. I många fall leder en betydande skillnad mellan batterierna till att båda måste bytas ut samtidigt, annars återkommer obalansen snabbt. Jämfört med att byta båda batterierna kan en equalizer därför vara en kostnadseffektiv förebyggande åtgärd.
- Minskad batterikapacitet
- Kortare livslängd
- Ökade underhålls- och utbyteskostnader
Varför batteriobalans ofta förbises
Batteriobalans är en gradvis process. Seriekopplade batterier åldras sällan identiskt, och hjälplaster som är anslutna till endast ett batteri kan förstärka skillnaderna över tid.Denna utmaning kan uppstå i applikationer där 24 V-batterisystem försörjer ojämnt fördelade 12 V-laster, särskilt när kraven på tillförlitlighet är höga och oplanerade driftstopp får betydande operativa konsekvenser.
I sådana system kan även små skillnader i batteribelastning successivt leda till minskad kapacitet, kortare livslängd och högre underhållskostnader.
När ett batteri regelbundet utsätts för djupare urladdningscykler än det andra ökar belastningen på just det batteriet. Till slut begränsas hela batteripackets prestanda av det svagaste batteriet snarare än det starkaste. Resultatet blir förtida batteribyten, kortare drifttid och högre livscykelkostnader.
När ett batteri i ett batteripar har åldrats snabbare än det andra är det sällan en långsiktig lösning att enbart byta den svagare enheten. Det nya och det gamla batteriet kommer snabbt att arbeta på olika nivåer igen, vilket ofta innebär att hela batteriparet måste bytas ut. Genom att hålla batterierna balanserade tidigare i livscykeln kan en equalizer bidra till att undvika denna typ av onödiga kostnader.
En DC/DC-equalizer överför kontinuerligt energi mellan batterierna för att upprätthålla balanserade spänningsnivåer. På så sätt fungerar batterisystemet som en enhetlig energikälla i stället för som individuella batterier som åldras i olika takt.
Att designa för tillförlitlighet i stället för korrigerande underhåll
I takt med att elektrifieringen ökar inom industrifordon och off-highway-maskiner får beslut kring systemarkitektur allt större påverkan på maskinens tillgänglighet under hela dess livscykel.En DC/DC-omvandlare säkerställer stabil spänning till kritiska laster och skyddar känslig elektronik från störningar i kraftsystemet. En DC/DC-equalizer skyddar batterihälsan genom att motverka långsiktig obalans och ojämnt åldrande.
Båda teknikerna stödjer samma övergripande mål: att förbättra systemets tillförlitlighet samtidigt som onödiga underhållsinsatser minskar.
För OEM:er som utvecklar modern batteridriven utrustning är frågan därför inte vilken teknik som är bäst. Den mer relevanta frågan är vilken utmaning som behöver lösas inom den övergripande elektriska arkitekturen och var respektive teknik skapar störst värde.
Micropowers produktportfölj omfattar både DC/DC-omvandlare och DC/DC-equalizers utvecklade för krävande mobila applikationer, från entreprenadmaskiner och nyttofordon till räddnings-, säkerhets- och försvarssystem där långsiktig elektrisk tillförlitlighet är en central konstruktionsprioritet.
