如今的汽車正處于徹底變成電子系統的交界點,最大限度減少了機械系統的采用,正在成為人們生活中最大、最昂貴的“數字化工具”。由于可用性和環保原因,以及提高內燃型、混合動力型和全電動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“數字化”轉變的驅動力。
就電動型汽車而言,想要司機心里更踏實,能否實時、準確監控汽車的功耗是關鍵。
監視和控制功耗的幾種方法
要監視電子系統的功耗,就需要連續測量電流和電壓。電壓可以直接用模數轉換器(ADC) 測量。如果 ADC 輸入范圍小于所監視的電壓,那么也許需要一個電阻分壓器 (圖 1)。
圖 1:測量電源軌上的輸入電壓和負載電流 (檢測電壓)
為了測量電流,需要在電源通路中放置一個檢測電阻器,再測量其壓降。如圖 1 所示,跨導放大器將高壓側檢測電壓轉換成電流輸出,該電流流經增益設定電阻器,以產生一個以地為基準并與負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,全標度檢測電壓限制為幾十毫伏。因此,放大器輸入失調需要低于 100μV。
為了計算功率,必須使用通過 ADC 數字接口訪問 ADC 數據的微控制器或處理器,以實現電壓讀數和電流讀數相乘。要監視能耗,需要在一定時間內累計 (相加) 功率讀數。
為了開關電源,一般在汽車電路中會使用機電繼電器。