Breytir

Viðfangsefni:

Inngangur
Yfirlit yfir HV kerfið
Rekstur breytisins
Boost breytir

Kynning:
Við finnum breytir í tvinnbílum og rafknúnum ökutækjum. Umbreytirinn breytir hári DC spennu í lága DC spennu. Þess vegna köllum við þennan íhlut DC-DC breytir. Háspennu frá HV rafhlöðunni, 200 til 600 volt (fer eftir ökutæki) er breytt í breytinum í 14 volta DC fyrir rafhlöðuna um borð. Rafmagnsíhlutirnir að innan og utan (svo sem lýsing, útvarp, hurðalásar, rafknúnir gluggamótorar osfrv.). fá spennu og straum frá þessari rafhlöðu.

Umbreytirinn er innbyggður í ökutækið sem eigin háspennuhluti. Hægt er að þekkja tenginguna fyrir háspennukapalinn á appelsínugulu plastlokinu.

Umbreytirinn inniheldur tvær spólur með mjúkum járnkjarna á milli. Mikill straumur rennur í gegnum spólurnar. Vegna hitaþróunarinnar er breytirinn tengdur við kælikerfið. Kælivökvinn í hringrásinni gleypir hitann og flytur hann yfir í ofninn.

Yfirlit yfir HV kerfið:
Háspennan frá HV rafhlöðunni er send til inverter framkvæmir. Umbreytingin frá DC í AC fer fram í inverterinu (spennan snýr við frá DC í AC spennu). HV rafmótorinn (samstilltur eða ósamstilltur) er settur í gang með þessari riðspennu.

HV rafhlaðan knýr einnig DC-DCbreytir sem breytir háspennunni í 12 til 14 volta innanborðsspennu.

Eftirfarandi mynd sýnir íhluti HV kerfisins á skýringarmynd.

Rekstur breytisins:
Umbreytirinn er festur á milli HV rafhlöðunnar og 12 volta rafhlöðunnar um borð. Eftirfarandi mynd sýnir íhlutina frá vinstri til hægri:

12 volta rafhlaða um borð;
þétti (elco);
bælingarspólu (til að sía hátíðnistoppa);
díóða (afriðlarar);
spennir með galvanískt einangruðum spólum;
H-brú með fjórum smára;
HV rafhlaða

Flutningur háspennu yfir í 14 volt á sér stað með innleiðslu spóla. Tengingin milli lág- og háspennukerfa er galvanískt einangruð: þetta þýðir að engin leiðandi tenging er á milli kerfanna tveggja.

De komandi spólu (N2, HV hlið) gefur til skiptis segulsvið í mjúka járnkjarnanum. The Sendandi spóla (N1, 14 volta hlið) er í segulsviði til skiptis. Þetta skapar spennu.

ECU HV kerfisins kveikir á smára T2 og T3 (sjá eftirfarandi mynd). Transistor T2 tengir þannig jákvæðu HV rafhlöðunnar við botn aðalspólunnar. Straumurinn fer frá toppnum í gegnum spóluna og rennur aftur í neikvæða HV rafhlöðuna um smára T3.

Aðalstraumurinn veldur segulsviði í spenni sem myndar spennu í aukaspólunni. Myndað segulsvið og þar af leiðandi spennan er lægri í aukaspólunni en í aðalspólunni. Vinstri rafhlaðan og þéttirinn eru hlaðnir með DC spennu sem er um 14,4 volt.

Spennirinn virkar aðeins með riðspennum. Vegna þess að rafhlöður veita aðeins jafnspennu myndast breytilegt segulsvið með því að kveikja og slökkva á smára.

Af þessum sökum slökkva smára T2 og T3, eftir það kveikja strax á T1 og T4. Straumurinn í frumspólunni rennur nú í gagnstæða átt (frá toppi og niður). Fyrir vikið myndast öfugt segulsvið í spenni og því einnig öfug spenna í aukaspólunni. Einnig í þessum aðstæðum er hleðsluspenna rafhlöðunnar og þéttans um 14,4 volt.

Dæmi:

AC inn: 201,6 volt;
N1: 210 snúningar, R = 27,095 Ω;
N2: 15 snúningar, R = 0,138 Ω;
Vindahlutfall (i) = N1 : N2 = 210:15 = 14;
AC út = AC inn: i = 201,6: 14 = 14,4 volt;
P in = U^2 : R = 201,6^2 : 27,095 = 1500 Wött;
P út (taplaust) = U^2 : R = 14,4 : 0,138 = 1500 Watt;
Skilvirkni = 90%;
P út (raunverulegt) = P út * skilvirkni = 1500 * 0,9 = 1350 Watt;
Rafhlaða straumur (I) = P : U = 1350 : 14,4 = 93,75 Ampere.

Boost breytir:
Myndin hér að neðan sýnir kerfisyfirlit þar á meðal boost converter og inverter af Toyota Prius.

Rafhlöðuspennunni upp á 201,6 volt er breytt í 650 volta jafnspennu í straumbreytinum. Spóla og tveir IGBT (transistorar) eru notaðir til að mynda innleiðsluspennu. Reactor spólan er sýnd í boost converter á milli þéttans (vinstri) og IGBT T1 og T2. Með því að keyra stöðugt/ekki keyra smárana myndast innleiðsluspenna í reactor spólunni sem veldur því að þéttinn hleðst.
Díóðan sér til þess að hleðsluspennan aukist þar til spennan nær 650 volt.

Tengdar síður: