Предметы:
- введение
- Обзор высоковольтной системы
- Работа преобразователя
- Повышающий преобразователь
Инлейдинг:
Мы находим преобразователи в гибридных и полностью электрических транспортных средствах. Преобразователь преобразует высокое напряжение постоянного тока в низкое напряжение постоянного тока. Поэтому мы называем этот компонент преобразователем постоянного тока. Высокое напряжение высоковольтной аккумуляторной батареи от 200 до 600 В (в зависимости от автомобиля) преобразуется в преобразователе в 14 В постоянного тока для бортовой аккумуляторной батареи. Электрические компоненты внутри и снаружи (например, освещение, радио, дверные замки, электродвигатели стеклоподъемников и т. д.). снабжаются напряжением и током от этой батареи.
Преобразователь встроен в автомобиль как отдельный высоковольтный компонент. Место подключения высоковольтного кабеля можно узнать по оранжевому пластиковому колпачку.
Преобразователь содержит две катушки с сердечником из мягкого железа между ними. По катушкам течет большой ток. Из-за выделения тепла преобразователь подключается к системе охлаждения. Циркулирующая охлаждающая жидкость поглощает тепло и передает его радиатору.
Обзор высоковольтной системы:
Высокое напряжение от высоковольтной аккумуляторной батареи подается на инвертор проводит. Преобразование постоянного тока в переменный происходит в инверторе (напряжение преобразуется из постоянного в переменное). Высоковольтный электродвигатель (синхронный или асинхронный) приводится в движение этим переменным напряжением.
Высоковольтная аккумуляторная батарея также питает DC-DC.Преобразователь который преобразует высокое напряжение в бортовое напряжение от 12 до 14 вольт.
На следующем рисунке схематически показаны компоненты высоковольтной системы.
Работа преобразователя:
Преобразователь устанавливается между высоковольтной аккумуляторной батареей и бортовой аккумуляторной батареей напряжением 12 В. На следующем изображении показаны компоненты слева направо:
- бортовой аккумулятор 12 В;
- конденсатор (elco);
- катушка подавления (для фильтрации высокочастотных пиков);
- диоды (выпрямители);
- трансформатор с гальванически развязанными катушками;
- H-мост на четырех транзисторах;
- Высоковольтная аккумуляторная батарея
Передача высокого напряжения в 14 вольт происходит за счет индукции катушек. Соединение между системами низкого и высокого напряжения гальванически изолировано: это означает, что между двумя системами нет проводящего соединения.
De входящий катушка (N2, сторона ВН) создает переменное магнитное поле в сердечнике из мягкого железа. Исходящий катушка (N1, сторона 14 В) находится в переменном магнитном поле. Это создает напряжение.
ЭБУ высоковольтной системы включает транзисторы Т2 и Т3 (см. следующий рисунок). Таким образом, транзистор Т2 соединяет плюс высоковольтной аккумуляторной батареи с нижней частью первичной обмотки. Ток покидает верхнюю часть через катушку и возвращается к минусу высоковольтной батареи через транзистор Т3.
Первичный ток создает магнитное поле в трансформаторе, которое генерирует напряжение во вторичной обмотке. Генерируемое магнитное поле и, следовательно, напряжение во вторичной катушке ниже, чем в первичной. Левая батарея и конденсатор заряжаются постоянным напряжением около 14,4 Вольт.
Трансформатор работает только с переменным напряжением. Поскольку батареи подают только постоянное напряжение, при включении и выключении транзисторов создается переменное магнитное поле.
По этой причине транзисторы Т2 и Т3 выключаются, после чего сразу же включаются Т1 и Т4. Ток в первичной обмотке теперь течет в противоположном направлении (сверху вниз). В результате в трансформаторе создается противоположное магнитное поле и, следовательно, противоположное напряжение во вторичной обмотке. Также в этой ситуации зарядное напряжение аккумулятора и конденсатора составляет около 14,4 Вольт.
Пример:
- Вход переменного тока: 201,6 В;
- N1: 210 витков, R = 27,095 Ом;
- N2: 15 витков, R = 0,138 Ом;
- Коэффициент намотки (i) = N1 : N2 = 210:15 = 14;
- Выход переменного тока = вход переменного тока: i = 201,6: 14 = 14,4 В;
- P вход = U^2: R = 201,6^2: 27,095 = 1500 Вт;
- P out (без потерь) = U^2: R = 14,4: 0,138 = 1500 Вт;
- КПД = 90%;
- P выход (фактический) = P выход * эффективность = 1500 * 0,9 = 1350 Вт;
- Ток батареи (I) = P: U = 1350: 14,4 = 93,75 Ампер.
Повышающий преобразователь:
На изображении ниже показан обзор системы, включая повышающий преобразователь и инвертор от Тойоты Приус.
Напряжение аккумуляторной батареи 201,6 Вольт преобразуется в постоянное напряжение 650 Вольт в повышающем преобразователе. Катушка и два IGBT (транзистора) используются для генерации индукционного напряжения. Катушка реактора показана в повышающем преобразователе между конденсатором (слева) и IGBT T1 и T2. При непрерывном включении/отключении транзисторов в катушке реактора генерируется индукционное напряжение, которое заряжает конденсатор.
Диод обеспечивает увеличение зарядного напряжения до тех пор, пока напряжение не достигнет 650 вольт.
Связанные страницы:
