科目：
- はじめに
- HVシステムの概要
- コンバータの動作
- ブーストコンバーター
導入：
ハイブリッド車や完全電気自動車にはコンバーターが搭載されています。 コンバータは、高い DC 電圧を低い DC 電圧に変換します。 したがって、このコンポーネントを DC-DC コンバータと呼びます。 HV バッテリーからの 200 ～ 600 ボルト (車両によって異なります) の高電圧は、コンバーターで車載バッテリー用の 14 ボルト DC に変換されます。 内装および外装の電気部品 (照明、ラジオ、ドアロック、電動ウィンドウモーターなど)。 このバッテリーによって電圧と電流が供給されます。
コンバータは、独自の高電圧コンポーネントとして車両に組み込まれています。 高電圧ケーブルの接続は、オレンジ色のプラスチック キャップで識別できます。
コンバータには、間に軟鉄コアを挟んだ XNUMX つのコイルが含まれています。 コイルには大電流が流れます。 熱が発生するため、コンバータは冷却システムに接続されています。 循環する冷却液は熱を吸収し、ラジエーターに伝えます。
HVシステムの概要：
HV バッテリーからの高電圧は、 インバーター 行為します。 DC から AC への変換はインバーターで行われます (電圧が DC から AC 電圧に反転します)。 HV 電気モーター (同期または非同期) は、この交流電圧で作動します。
HV バッテリーは DC-DC にも電力を供給しますコンバータ 高電圧を 12 ～ 14 ボルトのオンボード電圧に変換します。
次の図は、HV システムのコンポーネントを概略的に示しています。
コンバータの動作:
コンバータは、HV バッテリーと 12 ボルトの車載バッテリーの間に取り付けられます。 次の図は、コンポーネントを左から右に示しています。
- 12ボルトのオンボードバッテリー。
- コンデンサー (エルコ);
- 抑制コイル（高周波ピークをフィルタリングするため）。
- ダイオード (整流器);
- 電気的に絶縁されたコイルを備えた変圧器。
- XNUMX つのトランジスタを備えた H ブリッジ。
- HVバッテリー
14 ボルトへの高電圧の伝達は、コイルの誘導によって行われます。 低電圧システムと高電圧システムの間の接続は電気的に絶縁されています。これは、XNUMX つのシステム間に導電接続がないことを意味します。
De 入ってくる コイル (N2、HV 側) は、軟鉄コアに交番磁場を提供します。 の 発信 コイル (N1、14 ボルト側) は交流磁場内にあります。 これにより緊張が生まれます。
HV システムの ECU は、トランジスタ T2 と T3 をオンにします (次の図を参照)。 したがって、トランジスタ T2 は HV バッテリのプラスを 3 次コイルの底部に接続します。 電流はコイルを介して上部から出て、トランジスタ TXNUMX を介して HV バッテリのマイナスに戻ります。
一次電流によってトランス内に磁界が発生し、二次コイルに電圧が発生します。 生成される磁場、したがって電圧は、一次コイルよりも二次コイルの方が低くなります。 左側のバッテリーとコンデンサーは、約 14,4 ボルトの DC 電圧で充電されます。
変圧器は交流電圧でのみ動作します。 バッテリーは直流電圧のみを供給するため、トランジスタのオンとオフを切り替えることによって変化する磁場が生成されます。
このため、トランジスタ T2 と T3 がオフになり、その後 T1 と T4 がすぐにオンになります。 一次コイルの電流は反対方向（上から下）に流れます。 その結果、変圧器内に逆の磁場が発生し、したがって二次コイルにも逆の電圧が発生します。 また、この状況では、バッテリーとコンデンサーの充電電圧は約 14,4 ボルトになります。
例：
- AC入力: 201,6ボルト;
- N1: 210 ターン、R = 27,095 Ω ;
- N2: 15 ターン、R = 0,138 Ω;
- 巻線比 (i) = N1 : N2 = 210:15 = 14;
- AC 出力 = AC 入力: i = 201,6 : 14 = 14,4 ボルト。
- P in = U^2 : R = 201,6^2 : 27,095 = 1500 ワット;
- P out (ロスレス) = U^2 : R = 14,4 : 0,138 = 1500 ワット;
- 効率 = 90%。
- P out (実際) = P out * 効率 = 1500 * 0,9 = 1350 ワット;
- バッテリー電流 (I) = P : U = 1350 : 14,4 = 93,75 アンペア。
昇圧コンバーター:
下の図は、昇圧コンバータと インバーター トヨタのプリウスの。
201,6 ボルトのバッテリー電圧は、昇圧コンバーターで 650 ボルトの直流電圧に変換されます。 1つのコイルと2つのIGBT(トランジスタ)を使って誘導電圧を発生させます。 リアクトル コイルは、ブースト コンバータ内のコンデンサ (左) と IGBT TXNUMX および TXNUMX の間に示されています。 トランジスタの駆動/非駆動を継続すると、リアクトルコイルに誘導電圧が発生し、コンデンサが充電されます。
ダイオードは、電圧が 650 ボルトに達するまで充電電圧を確実に増加させます。
