Converter

Sujeten:

Aféierung
Iwwersiicht vum HV System
Operatioun vun der Converter
Boost Converter

Aféierung:
Mir fannen Konverter an Hybrid a voll elektresch Gefierer. De Konverter konvertéiert eng héich DC Spannung an eng niddereg DC Spannung. Mir nennen dësen Komponent also en DC-DC Converter. D'Héichspannung vun der HV Batterie vun 200 bis 600 Volt (ofhängeg vum Gefier) gëtt am Konverter an 14 Volt DC fir d'Bordbatterie ëmgewandelt. D'elektresch Komponenten am Interieur an Aussen- (wéi Beliichtung, Radio, Dier Schleisen, elektresch Fënster Motore, etc.). gi mat Spannung a Stroum vun dëser Batterie geliwwert.

Den Konverter ass an d'Gefier als säin eegene Héichspannungskomponent agebaut. D'Verbindung fir den Héichspannungskabel kann un der orange Plastikkappe erkannt ginn.

Den Konverter enthält zwee Spule mat engem mëllen Eisenkär tëscht hinnen. En héije Stroum fléisst duerch d'Spirelen. Wéinst der Hëtztentwécklung ass de Konverter mam Killsystem ugeschloss. Den zirkuléierende Kältemëttel absorbéiert d'Hëtzt an iwwerdréit se an de Heizkierper.

Iwwersiicht vum HV System:
D'Héichspannung vun der HV Batterie gëtt un de geschéckt Inverter féiert. D'Konversioun vun DC an AC fënnt am Inverter statt (d'Spannung invertéiert vun DC an AC Spannung). Den HV Elektromotor (synchron oder asynchron) gëtt mat dëser Ofwiesselungsspannung a Bewegung gesat.

D'HV Batterie dréit och den DC-DCConverter déi d'Héichspannung an eng Bordspannung vun 12 bis 14 Volt konvertéiert.

Déi folgend Figur weist d'Komponente vum HV System schematesch.

Operatioun vum Konverter:
Den Konverter ass tëscht der HV Batterie an der 12 Volt Onboard Batterie montéiert. Déi folgend Bild weist d'Komponente vu lénks op riets:

12 Volt an Bord Batterie;
capacitor (elco);
Ënnerdréckungsspiral (fir héich Frequenz Peaks ze filteren);
Dioden (Gläichretter);
transformer mat galvanically isoléiert coils;
H-Bréck mat véier Transistoren;
HV Batterie

Den Transfert vun der Héichspannung op 14 Volt fënnt duerch Induktioun vu Spule statt. D'Verbindung tëscht den Niddereg- an Héichspannungssystemer ass galvanesch isoléiert: dat heescht datt et keng konduktiv Verbindung tëscht deenen zwee Systemer gëtt.

De erakommen coil (N2, HV Säit) stellt en ofwiesselnd Magnéitfeld am mëll Eisen Kär. Déi Ausgaang coil (N1, 14-Volt Säit) ass an engem ofwiesselnd Magnéitfeld. Dëst schaaft Spannungen.

D'ECU vum HV System schalt d'Transistoren T2 an T3 un (kuckt déi folgend Figur). Den Transistor T2 verbënnt also de positiven vun der HV Batterie um Enn vun der Primärspiral. De Stroum verléisst d'Spëtzt iwwer d'Spule a fléisst zréck op d'Negativ vun der HV Batterie iwwer den Transistor T3.

De primäre Stroum verursaacht e Magnéitfeld am Transformator, deen eng Spannung an der Sekundärspiral generéiert. Dat generéiert Magnéitfeld an dofir d'Spannung si méi niddereg an der sekundärer Spule wéi an der Primärspiral. Déi lénks Batterie a Kondensator gi mat enger DC Spannung vu ronn 14,4 Volt gelueden.

Den Transformator funktionnéiert nëmme mat alternéierend Spannungen. Well d'Batterien nëmmen eng Direktspannung liwweren, gëtt e variéiert Magnéitfeld erstallt andeems d'Transistoren un an ausschalten.

Aus dësem Grond schalten d'Transistoren T2 an T3 aus, duerno schalten T1 an T4 direkt un. De Stroum an der Primärspiral fléisst elo an déi entgéintgesate Richtung (vun uewe bis ënnen). Als Resultat gëtt e Géigendeel Magnéitfeld am Transformator generéiert an dofir och eng Géigendeel Spannung an der Sekundärspiral. Och an dëser Situatioun ass d'Ladespannung vun der Batterie an dem Kondensator ongeféier 14,4 Volt.

Beispill:

AC an: 201,6 Volt;
N1: 210 Wendungen, R = 27,095 Ω ;
N2: 15 Wendungen, R = 0,138 Ω;
Wicklungsverhältnis (ech) = N1: N2 = 210:15 = 14;
AC aus = AC an: ech = 201,6: 14 = 14,4 Volt;
P in = U^2 : R = 201,6^2 : 27,095 = 1500 Watt;
P aus (lossless) = U^2 : R = 14,4 : 0,138 = 1500 Watt;
Effizienz = 90%;
P eraus (tatsächlech) = P eraus * Effizienz = 1500 * 0,9 = 1350 Watt;
Batteriestroum (I) = P : U = 1350 : 14,4 = 93,75 Ampere.

Boost Converter:
D'Bild hei drënner weist e System Iwwersiicht inklusiv de Boost Converter an den Inverter vun engem Toyota Prius.

D'Batteriespannung vun 201,6 Volt gëtt am Boostkonverter an eng Direktspannung vu 650 Volt ëmgewandelt. Eng Spule an zwee IGBTs (Transistoren) gi benotzt fir eng Induktiounsspannung ze generéieren. D'Reaktorspiral gëtt am Boost-Konverter tëscht dem Kondensator (lénks) an den IGBTs T1 an T2 gewisen. Andeems Dir d'Transistoren kontinuéierlech fuert / net dréit, gëtt eng Induktiounsspannung an der Reakterspiral generéiert, wat de Kondensator opléist.
D'Diode garantéiert datt d'Ladespannung eropgeet bis d'Spannung 650 Volt erreecht.

Zesummenhang Säiten: