Podrobné vysvetlenie meničov v elektrických vozidlách
Invertor je zariadenie, ktoré premieňa jednosmerný prúd (DC) dodávaný batériou na striedavý prúd (AC). Motor elektrického vozidla poháňa kolesá týmto striedavým prúdom. Na zlepšenie energetickej účinnosti celého elektrického vozidla je potrebné minimalizovať stratu energie meniča.
Prehľad meničov
Invertor v elektrickom vozidle je zariadenie, ktoré premieňa jednosmerný prúd (DC) dodávaný batériou na striedavý prúd (AC). Je to spôsobené tým, že trakčný motor inštalovaný v elektrických vozidlách je väčšinou poháňaný striedavým prúdom. Výstupný výkon meniča sa nastavuje podľa výstupného výkonu motora (30kW až 400kW atď.).
Zvyčajne je počet invertorov inštalovaných v aute približne 1 až 2. Avšak v prípade typu motora s nábojom (metóda, pri ktorej je každá pneumatika poháňaná motorom), je potrebný menič pre každý motor.
O typoch motorov
Existujú dva hlavné typy motorov, a to motory s kefovým kotúčom a bezkomutátorové motory. Motory s kefovým kotúčom sa používajú pre malé zariadenia a keďže sú poháňané jednosmerným napätím, ich ovládanie je relatívne jednoduché. Bezuhlíkové motory kladú dôraz na energetickú účinnosť a sú vhodné pre situácie, ktoré vyžadujú jemné nastavenie rýchlosti otáčania (otáčky). Používajú sa v trakčných motoroch na pohon atď. Keďže sú poháňané striedavým prúdom, sú nevyhnutné meniče, ktoré premieňajú jednosmerný prúd na striedavý prúd.
Trendy trhu a vybavenia
S rastúcim počtom elektrických vozidiel sa bude zvyšovať aj počet inštalovaných meničov. Okrem toho, ako sa zlepšuje jazdný výkon, motory smerujú k vyššiemu výkonu, takže aj invertory musia mať vyšší výkon (vysoký výkon). Ako funkcie/výkon požadované od elektronických komponentov, ktoré budú v budúcnosti predstavovať meniče, možno uviesť „vysoký výkon“, „vysoká tepelná odolnosť“ a „miniaturizácia/ľahká hmotnosť“. Požiadavky na každú z nich sú nasledovné.
- Vysoký výkon
Na podporu vysokého výkonu motora musí mať aj menič vysoký výkon (vysoký výkon). Vysoký výkon znamená vysoké napätie (zo súčasných 400 V na 800 V v budúcnosti) a vysoký prúd, takže aj polovodiče, ktoré tvoria menič, musia podporovať vysoký výkon.
- Vysoká tepelná odolnosť
S miniaturizáciou elektronických súčiastok sa zvyšuje aj množstvo prijatého tepla na jednotku plochy. Tým, že sú odolné voči teplu, je možné zabrániť starnutiu spôsobenému teplom generovaným samotnými komponentmi a teplom prijímaným z okolitých komponentov.
- Miniaturizácia/ľahká
Faktory ako vysoký výkon robia zariadenie väčším a ťažším, čo ovplyvní cestovný dosah, takže je potrebné podporovať vysoký výkon pri miniaturizácii/ľahkej.
Štruktúra obvodu meniča
Celková štruktúra
Menič sa skladá z nasledujúcich obvodov.
- Hlukový filter: Potláča hluk zvonku alebo obvodu
- Meranie napätia: Meranie napätia na riadenie konverzného obvodu
- Obvod na konverziu napätia: Prevádza napätie prepínaním cez FET atď.
- Meranie prúdu: Meranie prúdu na riadenie konverzného obvodu
- Riadiaci obvod: Ovláda konverzný obvod atď.
- DC/DC menič: Napájanie riadiaceho obvodu
- Komunikačný IF: Komunikačný okruh s vonkajškom
