1C31238H01模擬量輸入模塊
雙向電源的原型設(shè)計(jì)和評(píng)估板隨處可見(jiàn)。主要原因之一是電動(dòng)汽車(chē)，更確切地說(shuō)是因?yàn)殡姵亟M，一個(gè)再生能源的存儲(chǔ)介質(zhì)。再生能源已成為許多國(guó)家的熱門(mén)話題：它是美國(guó)增長(zhǎng)最快的能源，2000年到2018年的增長(zhǎng)率為100%。英國(guó)去年第一次達(dá)到零碳能源發(fā)電量高于燃料能源發(fā)電量，而距今不到十年之前的英國(guó)還有超過(guò)75%的電力來(lái)自化石燃料。Recom Power能源總部在奧地利，在歐洲綠色能源的最前沿，其中約72%的電力來(lái)自零碳源。但是并非每個(gè)國(guó)家都有長(zhǎng)海岸線，讓核電站可以藏在視線之外或設(shè)在當(dāng)?shù)匕籽┌}皚的高山和湖泊中。大多數(shù)國(guó)家必須依靠風(fēng)能、太陽(yáng)能或小規(guī)模的水力發(fā)電，而這些水力發(fā)電并非總是可靠的。夏季河水水位低，限制了水力生產(chǎn)的電力，而且電力需求的高峰通常在無(wú)風(fēng)天或者晚上。
1C31238H01模擬量輸入模塊確保連續(xù)供電的解決方案之一是利用存儲(chǔ)在電動(dòng)汽車(chē)（EV）電池組中的電力來(lái)幫助平衡所謂的“車(chē)輛到電網(wǎng)（V2G）”系統(tǒng)中的供需 。在未來(lái)十年內(nèi)，光是德國(guó)就有大約700萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)，每輛的車(chē)載電池容量為20-100kWh。即使只剩20%的容量，仍然還有140GW可用，等同于100個(gè)核電站的容量。
成功的V2G系統(tǒng)的關(guān)鍵是結(jié)合雙向能量傳輸和人工智能。大多數(shù)車(chē)輛的停車(chē)時(shí)間超過(guò)95%。如果車(chē)主在工作時(shí)為EV充電，EV可以決定是否在高峰時(shí)段繼續(xù)充電還是將存儲(chǔ)的一部分釋放回電網(wǎng)，通過(guò)已知或預(yù)測(cè)的使用模式來(lái)調(diào)整充電狀態(tài)。由于大多數(shù)的白天行程低于37公里，因此不一定每次行駛時(shí)或是在每次行駛之間都一定得充滿電。但如果要做到充電和放電能回電網(wǎng)就需要雙向充電器/主逆變器雙向地傳輸電能。請(qǐng)注意，雙向充電站本身不必是智能的，必要的處理能力已整合到電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)置的AI系統(tǒng)中。
為滿足2030年對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的潛在需求，需要數(shù)百萬(wàn)個(gè)雙向AC/DC電源，下一步就是要詢問(wèn)制造這些電源是否有商業(yè)價(jià)值。近期有兩個(gè)相對(duì)較新的進(jìn)展，讓雙向電源的設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單也更便宜。第一個(gè)是引入了新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，特別適合雙向電流；第二個(gè)是新技術(shù)例如碳化硅（SiC）大功率開(kāi)關(guān)晶體的不斷成熟，現(xiàn)在在價(jià)格上與歷史悠久的絕緣柵雙極晶體管（IGBT）具有一樣的競(jìng)爭(zhēng)力，但效率明顯更好。由市電供電的電池充電器本質(zhì)上是AC-DC轉(zhuǎn)換器（PFC級(jí)），接著DC-AC轉(zhuǎn)換器（變壓器驅(qū)動(dòng)器級(jí)），然后是AC-DC轉(zhuǎn)換器（整流器和輸出濾波器級(jí)），最后是電池充電接口。
and R6 are typical absolute value circuits, which are mainly used to realize the voltage / current conversion of absolute values. I1 = (1) the operational amplifier A3 and transistors Q1, Q2, Q3, Q4 form a single quadrant multiplication / Division (average) circuit. I1 flows through transistors Q1 and Q2, and I3 flows through Q3, acting on the emitter and base of Q4 respectively, so as to obtain: I4 = i12/i3 2 current I4 flows through low-pass filter circuit R1 and CAV (external capacitance), and then returns to drive current mirror to generate I3. When the time constant r1cav is much larger than the period of the signal to be measured, I3 is the average value of I4. According to the definition of effective value and formula 2, I4 is actually the effective value i1rms of I1. The voltage output is generated by IOUT. From the current mirror circuit, IOUT = 2i4 that is, IOUT = 2i1rms. After resistance R2, it is converted into output voltage: Vout = ioutr2 = 2i1rms× R4 = i1rmsr4 = VIN RMS 3 where R4 = 50K Ω R2 = 25K Ω
3.3 AD536A measurement accuracy analysis
AD536A is extremely convenient to use, with only one external capacitor CAV.
