المواضيع:
- مقدمة
- نظرة عامة على نظام الجهد العالي
- تشغيل المحول
- دفعة تحويل
مقدمة:
نجد المحولات في السيارات الهجينة والكهربائية بالكامل. يقوم المحول بتحويل الجهد العالي DC إلى جهد DC منخفض. لذلك نسمي هذا المكون محول DC-DC. يتم تحويل الجهد العالي من بطارية الجهد العالي من 200 إلى 600 فولت (حسب السيارة) في المحول إلى 14 فولت تيار مستمر للبطارية الموجودة على متن الطائرة. المكونات الكهربائية الداخلية والخارجية (مثل الإضاءة والراديو وأقفال الأبواب ومحركات النوافذ الكهربائية وغيرها). يتم تزويدها بالجهد والتيار بواسطة هذه البطارية.
المحول مدمج في السيارة كمكون خاص بها عالي الجهد. يمكن التعرف على اتصال كابل الجهد العالي من خلال الغطاء البلاستيكي البرتقالي.
يحتوي المحول على ملفين بينهما قلب من الحديد الناعم. يتدفق تيار عالي عبر الملفات. بسبب تطور الحرارة، يتم توصيل المحول بنظام التبريد. يمتص المبرد المنتشر الحرارة وينقلها إلى المبرد.
نظرة عامة على نظام الجهد العالي:
يتم إرسال الجهد العالي من بطارية الجهد العالي إلى العاكس يجري. يتم التحويل من التيار المستمر إلى التيار المتردد في العاكس (ينعكس الجهد من جهد التيار المستمر إلى جهد التيار المتردد). يتم تشغيل المحرك الكهربائي عالي الجهد (متزامن أو غير متزامن) مع هذا الجهد المتناوب.
تعمل بطارية الجهد العالي أيضًا على تشغيل DC-DCمحول الذي يحول الجهد العالي إلى جهد على متن الطائرة من 12 إلى 14 فولت.
ويوضح الشكل التالي مكونات نظام الجهد العالي بشكل تخطيطي.
تشغيل المحول:
يتم تركيب المحول بين بطارية الجهد العالي والبطارية الموجودة على متن الطائرة بقوة 12 فولت. الصورة التالية توضح المكونات من اليسار إلى اليمين:
- بطارية على متن الطائرة 12 فولت؛
- مكثف (إلكو) ؛
- ملف القمع (لتصفية قمم التردد العالي)؛
- الثنائيات (المقومات) ؛
- محول بملفات معزولة كلفانيا؛
- جسر H بأربعة ترانزستورات.
- بطارية الجهد العالي
يتم نقل الجهد العالي إلى 14 فولت من خلال تحريض الملفات. يتم عزل الاتصال بين أنظمة الجهد المنخفض والعالي غلفانيا: وهذا يعني أنه لا يوجد اتصال موصل بين النظامين.
De واردة يوفر الملف (الجانب N2، HV) مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا في قلب الحديد الناعم. ال منفتح الملف (N1، جانب 14 فولت) موجود في مجال مغناطيسي متناوب. وهذا يخلق التوتر.
تعمل وحدة التحكم الإلكترونية لنظام الجهد العالي على تشغيل الترانزستورات T2 وT3 (انظر الشكل التالي). وبالتالي، يقوم الترانزستور T2 بتوصيل الجزء الموجب للبطارية ذات الجهد العالي إلى الجزء السفلي من الملف الأساسي. يترك التيار الجزء العلوي عبر الملف ويتدفق عائداً إلى السالب للبطارية ذات الجهد العالي عبر الترانزستور T3.
يسبب التيار الأولي مجالًا مغناطيسيًا في المحول، مما يولد جهدًا في الملف الثانوي. المجال المغناطيسي المتولد وبالتالي الجهد يكون أقل في الملف الثانوي عنه في الملف الأولي. يتم شحن البطارية والمكثف الأيسر بجهد تيار مستمر يبلغ حوالي 14,4 فولت.
المحول يعمل فقط مع الفولتية المتناوبة. نظرًا لأن البطاريات توفر جهدًا مباشرًا فقط، يتم إنشاء مجال مغناطيسي متغير عن طريق تشغيل وإيقاف الترانزستورات.
لهذا السبب، يتم إيقاف تشغيل الترانزستورات T2 وT3، وبعد ذلك يتم تشغيل T1 وT4 على الفور. يتدفق التيار في الملف الأساسي الآن في الاتجاه المعاكس (من الأعلى إلى الأسفل). ونتيجة لذلك، يتم توليد مجال مغناطيسي معاكس في المحول، وبالتالي أيضًا جهد معاكس في الملف الثانوي. وفي هذه الحالة أيضًا، يبلغ جهد شحن البطارية والمكثف حوالي 14,4 فولت.
على سبيل المثال:
- دخل التيار المتردد: 201,6 فولت؛
- N1: 210 دورة، R = 27,095 أوم؛
- N2: 15 دورة، R = 0,138 أوم؛
- نسبة اللف (i) = N1 : N2 = 210:15 = 14؛
- مخرج التيار المتردد = دخل التيار المتردد: i = 201,6: 14 = 14,4 فولت؛
- P in = U^2 : R = 201,6^2 : 27,095 = 1500 واط؛
- P خارج (بدون فقدان) = U^2: R = 14,4: 0,138 = 1500 واط؛
- الكفاءة = 90%؛
- P خارج (الفعلي) = P خارج * الكفاءة = 1500 * 0,9 = 1350 واط؛
- تيار البطارية (I) = P : U = 1350 : 14,4 = 93,75 أمبير.
دفعة تحويل:
توضح الصورة أدناه نظرة عامة على النظام بما في ذلك محول التعزيز و العاكس لسيارة تويوتا بريوس.
يتم تحويل جهد البطارية البالغ 201,6 فولت إلى جهد مباشر قدره 650 فولت في محول التعزيز. يتم استخدام ملف واثنين من IGBTs (الترانزستورات) لتوليد جهد تحريضي. يظهر ملف المفاعل في محول التعزيز بين المكثف (يسار) وIGBTs T1 وT2. من خلال القيادة المستمرة/عدم تشغيل الترانزستورات، يتم توليد جهد تحريضي في ملف المفاعل، مما يؤدي إلى شحن المكثف.
يضمن الدايود زيادة جهد الشحن حتى يصل الجهد إلى 650 فولت.
الصفحات ذات الصلة:
