ZHCAG59 March   2026 BQ76907-Q1 , LM5190-Q1 , TPS55287-Q1 , TPS552872-Q1 , TPS55289-Q1 , TPS552892-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1引言
    1. 1.1 功能与意义
    2. 1.2 法规要求
  4. 2系统架构
    1. 2.1 CPM结构和应用挑战
    2. 2.2 主要功能单元
  5. 3CPM关键参数
    1. 3.1 3s与5s超级电容基本参数
    2. 3.2 车门解锁电机参数与功耗计算
    3. 3.3 充电时间要求
  6. 45s系统方案
  7. 53s系统方案
  8. 6小结
  9. 7参考文献

5 3s系统方案

下表为3s超级电容CPM系统需求示例：

充电时间 60s
超级电容总容量 8.33F
超级电容工作电压范围 3~7.5V
系统输入电压范围 9~16V
电机工作电压范围 9~16V
3s超级电容系统框图 图 5-1 3s超级电容系统框图

TPS61383-Q1是一颗双向升压/降压芯片，并且带有电池健康监测功能。备用电池侧可以支持到12V输入电压，最高支持4串超级电容。当12V主电池正常工作时，可以通过TPS61383-Q1的降压模式给超级电容进行充电，最大充电电流为7A。当12V主电池发生故障后，TPS61383-Q1通过检测主电池端电压的掉落自动切换至升压模式，将超级电容的电压提升到12V给电机进行供电，输入端最大电流为30A。同时，TPS61383-Q1还支持电池健康监测功能，可以检测超级电容的容量，从而判断超级电容的健康情况。与分立方案相比，TPS61383-Q1集成度更高，解决方案面积更小，设计更加简单。

表 5-1 TPS61383-Q1 不同输入电压下充电过程电压电流波形
VIN=12V时充电过程 图 5-2 VIN=12V时充电过程
VIN=16V时充电过程 图 5-3 VIN=16V时充电过程
VIN=9V时充电过程 图 5-4 VIN=9V时充电过程

表 5-1 为12V主电池电压分别在12V，16V，9V时TPS61383-Q1给超级电容充电的电流波形。可以看出TPS61383-Q1充电模式分为恒流充电和恒压充电两个阶段，在恒流模式下TPS61383-Q1以3A的恒定电流向超级电容充电，直至电压达到约7.5V，随后芯片进入恒压模式，充电电流逐渐减小，整个充电过程持续约25s，满足充电时间需求。