第6章电动机和电气零部件
6.142V电源驱动的12V白炽灯PWM控制
6.1.142V化的要求
汽车的电源系统为了满足不断增加的电力需求,正在迎接高电压化(42V化)的到来。这样虽然可以实现更低燃油消耗的怠速停机,但另一方面,42V化也有比较难以实现的场合。采用白炽灯和触点继电器的照明系统就是一例。42V直接驱动的白炽灯(42V用灯泡)寿命比较短,因此目前实用化还比较困难。因此,用42V电源驱动现有的14V灯泡,可以用DC/DC变换器和PWM(PulseWidthModulation)控制方法。这里主要论述有关采用PWM控制的白炽灯照明系统的技术问题、技术现状和可行性。近年,HID(高亮度放电灯泡)、LED的使用已经取得了一定的进展,这些照明灯泡在42V化时不需要有特别的考虑。然而,从成本和普及程度来看,还是白炽灯占有利地位,因此对其42V化的研究是非常重要的。
6.1.2白炽灯PWM控制的优点
(1)降低车辆电源系统的成本
对于42V车辆电源系统,虽然最终是单一电源的形式,但目前还是由42V/14V构成的双电源系统。系统的一部分可以采用比DC/DC变换器简单的具有控制算法和电路结构的PWM控制器,这样由于可以减小DC/DC变换器的容量,从而可以降低车辆电源系统的成本。
(2)可控性的利用
PWM控制的优势之一就是可控性,例如配合DRL(DaytimeRunningLight)、外部亮度、车辆的行使条件和电源电压的灯泡亮度控制,可以非常容易地通过软件的增加和变更来实现。
6.1.3PWM控制器的适用范围和性能要求
(1)PWM控制的车灯范围
图中所示为根据车灯的功能分类的功率消耗比例。照明灯、信号灯、尾灯和边灯的功率合计为700W,所占比例分别为71%、26%和3%。另外,高头灯、低头灯、雾灯和转向灯的总功率为420W,占全体的60%。如果对这些大功率的车灯采用PWM控制,在成本方面具有很大优势,对后述的闪变等也非常有利。当然,在信号灯等小功率的车灯上的使用也是非常可能的。
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