Interruptor de alimentación de CC de corriente continua alta

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Necesito hacer un interruptor de alimentación (muy barato) para un vehículo eléctrico.

El banco de baterías es un paquete LiPo de 8s (29.6 Vnom), que alimenta un ESC que acciona los motores.

La corriente continua máxima que se puede extraer a través del interruptor es de aproximadamente 120 A. Se pueden esperar picos de alrededor de 180 A aproximadamente, pero muy poco frecuentes / casi inexistentes.

Las restricciones son que el circuito debe recibir alimentación de la batería y no consumir mucha / ninguna corriente cuando está apagado. También hay algunas restricciones dimensionales (es decir, que la solución completa no debería ser más grande que 50 mm x 50 mm x 20 mm o más).

Me imagino que necesitaría un interruptor accionado mecánicamente a la tensión nominal, que habilita algún tipo de carácter (mecánico / eléctrico / estado sólido).

He estado investigando, pero necesito un pequeño consejo sobre qué debo hacer para obtener una solución súper barata.

Hasta ahora me he encontrado:

Circuitos de tiristores

Circuitos de conmutación MOSFET

Relés de estado sólido

Relés mecánicos

Algunos de estos pueden requerir un convertidor de CC / CC o algo para reducir el voltaje a niveles útiles para activar el circuito de conmutación.

¿Alguien tiene alguna otra idea y podría sugerir cuál sería la mejor opción (la más barata) para ir aquí?

Gracias

    
pregunta makepeace

1 respuesta

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Solo tienes dos soluciones prácticas

a) Un interruptor mecánico

b) MOSFETs

Los tiristores y SSR están apagados debido a su voltaje mínimo de "encendido", lo que generaría demasiado calor para disipar el volumen requerido.

... y si es por aislamiento del sistema, solo (a) funcionará.

Notarás que (b) es plural. Para super barato (relativamente), espero que utilice varios paquetes de tipo TO-220 en paralelo. Afortunadamente, los MOSFET comparten muy bien cuando están en paralelo y totalmente activos. Con un RDSon suficientemente bajo, podría administrar el calor producido por 180 A dentro de su volumen.

La industria está produciendo muchos excelentes nuevos FET con VDS en la región de 70-100v para vehículos eléctricos de 42v, estos serían un ajuste perfecto.

Para mantenerlos encendidos, los FET no requieren alimentación, lo que le permitiría diseñar el circuito del variador de manera económica. Si cambia el riel negativo, tenga el positivo disponible para el suministro de la compuerta, es posible que necesite poco más que un divisor potencial para permanecer dentro del voltaje máximo de la compuerta.

Es posible que su unidad necesite cambiarlos rápidamente, para evitar una disipación excesiva si se enciende o apaga bajo carga.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Lo anterior podría ser motivo de reflexión. R1 y R2 reducen el voltaje de la batería al 50%. El rango de voltaje de la compuerta debe ser correcto para el FET, por lo general, > 10v para el mejor RDSon, < 20v para la ruptura de la compuerta, aunque verifique los FET específicos que termina usando. LiPos debe mantener el voltaje del terminal dentro de un rango de 2: 1. Si está inquieto, puede reducir el valor de R1 y poner en paralelo un Zener con R2. Coloque un LED en serie con su zener, o use varios LED en serie como su zener es una alternativa.

Q1 y Q2 aceleran la carga / descarga de la compuerta para la conmutación en carga, omita uno o ambos si esto nunca ocurrirá. He mostrado un interruptor mecánico de encendido / apagado, aunque el control electrónico es fácil de organizar.

Cambiar el riel negativo de esta manera significa que si se conecta a tierra el terminal negativo de las cosas, la batería y los componentes electrónicos alimentados no pueden compartir la misma conexión a tierra. Existe la posibilidad de hacer las cosas mal.

Un interruptor lateral alto requeriría algún tipo de refuerzo de voltaje para operar las puertas.

    
respondido por el Neil_UK

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