Subiecte:
- introducere
- Prezentare generală a sistemului HV
- Funcționarea convertorului
- Boost convertor
Introducere:
Găsim convertoare în vehicule hibride și complet electrice. Convertorul transformă o tensiune DC înaltă într-o tensiune DC scăzută. Prin urmare, numim această componentă un convertor DC-DC. Tensiunea înaltă a bateriei HV de 200 până la 600 volți (în funcție de vehicul) este convertită în convertor în 14 volți DC pentru bateria de bord. Componentele electrice din interior și exterior (cum ar fi iluminatul, radioul, încuietorile ușilor, motoarele electrice pentru geamuri etc.). sunt alimentate cu tensiune și curent de această baterie.
Convertorul este încorporat în vehicul ca componentă proprie de înaltă tensiune. Conexiunea pentru cablul de înaltă tensiune poate fi recunoscută după capacul portocaliu din plastic.
Convertorul conține două bobine cu un miez de fier moale între ele. Un curent mare trece prin bobine. Datorită dezvoltării căldurii, convertizorul este conectat la sistemul de răcire. Lichidul de răcire care circulă absoarbe căldura și o transferă la calorifer.
Prezentare generală a sistemului HV:
Tensiunea înaltă de la bateria HV este trimisă la invertor conduce. Conversia de la DC la AC are loc în invertor (tensiunea se inversează de la DC la AC). Motorul electric HV (sincron sau asincron) este pus în mișcare cu această tensiune alternativă.
Bateria HV alimentează și DC-DCConvertizor care convertește tensiunea înaltă într-o tensiune de bord de 12 până la 14 volți.
Figura următoare prezintă schematic componentele sistemului HV.
Funcționarea convertorului:
Convertorul este montat între bateria HV și bateria de bord de 12 volți. Următoarea imagine arată componentele de la stânga la dreapta:
- baterie de bord de 12 volți;
- condensator (elco);
- bobină de suprimare (pentru a filtra vârfurile de înaltă frecvență);
- diode (redresoare);
- transformator cu bobine izolate galvanic;
- H-bridge cu patru tranzistoare;
- baterie HV
Transferul tensiunii înalte la 14 volți are loc prin inducția bobinelor. Conexiunea dintre sistemele de joasă și înaltă tensiune este izolată galvanic: aceasta înseamnă că nu există nicio legătură conductivă între cele două sisteme.
De sosit bobina (N2, partea HV) asigură un câmp magnetic alternativ în miezul de fier moale. The De ieșire bobina (N1, partea de 14 volți) este într-un câmp magnetic alternativ. Acest lucru creează tensiune.
ECU al sistemului HV pornește tranzistoarele T2 și T3 (a se vedea figura următoare). Tranzistorul T2 conectează astfel pozitivul bateriei HV la partea inferioară a bobinei primare. Curentul părăsește partea superioară prin bobină și curge înapoi la negativul bateriei HV prin tranzistorul T3.
Curentul primar determină un câmp magnetic în transformator, care generează o tensiune în bobina secundară. Câmpul magnetic generat și deci tensiunea sunt mai mici în bobina secundară decât în bobina primară. Bateria din stânga și condensatorul sunt încărcate cu o tensiune DC de aproximativ 14,4 volți.
Transformatorul funcționează numai cu tensiuni alternative. Deoarece bateriile furnizează doar o tensiune continuă, un câmp magnetic variabil este creat prin pornirea și oprirea tranzistorilor.
Din acest motiv, tranzistoarele T2 și T3 se opresc, după care T1 și T4 se pornesc imediat. Curentul din bobina primară curge acum în direcția opusă (de sus în jos). Ca urmare, în transformator este generat un câmp magnetic opus și, prin urmare, și o tensiune opusă în bobina secundară. Tot in aceasta situatie, tensiunea de incarcare a bateriei si a condensatorului este in jur de 14,4 volti.
exemplu:
- AC in: 201,6 volți;
- N1: 210 spire, R = 27,095 Ω ;
- N2: 15 spire, R = 0,138 Ω;
- Raportul de înfășurare (i) = N1 : N2 = 210:15 = 14;
- AC out = AC in : i = 201,6 : 14 = 14,4 volți;
- P în = U^2 : R = 201,6^2 : 27,095 = 1500 wați;
- P out (fără pierderi) = U^2 : R = 14,4 : 0,138 = 1500 Watt;
- Eficiență = 90%;
- P out (real) = P out * randament = 1500 * 0,9 = 1350 Watt;
- Curentul bateriei (I) = P : U = 1350 : 14,4 = 93,75 Amperi.
Boost convertor:
Imaginea de mai jos arată o vedere de ansamblu a sistemului, inclusiv convertorul boost și invertor a unei Toyota Prius.
Tensiunea bateriei de 201,6 volți este convertită într-o tensiune continuă de 650 volți în convertorul de amplificare. O bobină și două IGBT (tranzistoare) sunt folosite pentru a genera o tensiune de inducție. Bobina reactorului este prezentată în convertorul de amplificare între condensator (stânga) și IGBT-urile T1 și T2. Prin antrenarea/nu antrenarea continuă a tranzistorilor, se generează o tensiune de inducție în bobina reactorului, determinând încărcarea condensatorului.
Dioda asigură că tensiunea de încărcare crește până când tensiunea ajunge la 650 volți.
Pagini înrudite:
- Acționare electrică (Prezentare generală);
- baterie HV;
- Invertor.
