Detaljno objašnjenje pretvarača u električnim vozilima
Pretvarač je uređaj koji pretvara izravnu struju (DC) koju baterija isporučuje u izmjeničnu struju (AC). Motor električnog vozila vozi kotače ovom izmjeničnom strujom. Da bi se poboljšala energetska učinkovitost cijelog električnog vozila, gubitak energije pretvarača mora se smanjiti.
Pregled pretvarača
Inverter u električnom vozilu je uređaj koji pretvara istosmjernu struju (DC) koju napaja baterija u izmjeničnu struju (AC). To je zato što se vučni motor ugrađen u električna vozila uglavnom pokreće izmjeničnom strujom. Izlazna snaga pretvarača postavlja se prema izlaznoj snazi motora (30kW do 400kW, itd.).
Obično je broj pretvarača instaliranih u automobilu oko 1 do 2., međutim, u slučaju tipa motora sa glavčinom (metoda u kojoj svaka guma pokreće motor), za svaki motor potreban je pretvarač.
O vrstama motora
Postoje dvije glavne vrste motora, naime četkane diskovne motore i motori bez četkica. Motori s brušenim diskovima koriste se za male uređaje, a budući da ih pokreću istosmjerni napon, oni su relativno jednostavni za kontrolu. Motori bez četkica naglašavaju energetsku učinkovitost i prikladni su za situacije koje zahtijevaju prilagodbu brzine rotacije (brzine). Oni se koriste u vučnim motorima za vožnju itd. Budući da ih pokreću izmjenična snaga, pretvarači koji pretvaraju DC snage u izmjeničnu snagu su neophodni.
Trendovi tržišta i opreme
Kako se povećava broj električnih vozila, povećat će se i broj instaliranih pretvarača. Osim toga, kako se performanse vožnje poboljšavaju, motori se kreću prema većem izlazu, tako da pretvarači također moraju imati veći izlaz (velika snaga). Kao funkcije/performanse potrebne od elektroničkih komponenti koje u budućnosti čine pretvarači, mogu se nabrojati "visoka otpornost na toplinu" i "minijaturizacija/lagana". Zahtjevi za svaki su sljedeći.
- Velika snaga
Kako bi podržao veliku izlaznu snagu motora, pretvarač također mora imati visoku izlaznu snagu (veliku snagu). Velika snaga znači visok napon (sa sadašnjih 400 V na 800 V u budućnosti) i veliku struju, tako da poluvodiči koji čine pretvarač također moraju podržavati veliku snagu.
- Veliki otpor topline
Kako su elektroničke komponente minijaturizirane, povećava se i količina primljene topline po jedinici površine. Ako ih postanu otporni na toplinu, starenje uzrokovano toplinom koju stvaraju same komponente i toplina primljena iz okolnih komponenti mogu se spriječiti.
- Minijaturizacija/lagana
Čimbenici kao što je velika snaga čine opremu većom i težom, što će utjecati na domet krstarenja, stoga je potrebno podržavati veliku snagu dok je minijaturna/laka.
Struktura kruga pretvarača
Ukupna struktura
Pretvarač se sastoji od sljedećih krugova.
- Filter buke: potiskuje buku izvana ili kruga
- Mjerenje napona: mjerenje napona za upravljanje krugom pretvorbe
- Krug pretvorbe napona: pretvara napon prebacivanjem rada kroz FET, itd.
- Mjerenje struje: Mjerenje struje za upravljanje krugom pretvorbe
- Upravljački krug: Upravlja krugom pretvorbe itd.
- DC/DC pretvarač: napajanje napajanja u upravljački krug
- Komunikacija ako: Komunikacijski krug s vanjskim
