Mga Paksa:
- Panimula
- Pangkalahatang-ideya ng HV system
- Pagpapatakbo ng converter
- Boost converter
Panimula:
Nakahanap kami ng mga converter sa hybrid at fully electric na sasakyan. Kino-convert ng converter ang mataas na boltahe ng DC sa mababang boltahe ng DC. Samakatuwid, tinatawag namin ang bahaging ito na isang DC-DC converter. Ang mataas na boltahe mula sa HV na baterya na 200 hanggang 600 volts (depende sa sasakyan) ay kino-convert sa converter sa 14 volts DC para sa on-board na baterya. Ang mga de-koryenteng sangkap sa loob at labas (tulad ng ilaw, radyo, mga kandado ng pinto, mga de-koryenteng motor sa bintana, atbp.). ay binibigyan ng boltahe at kasalukuyang ng bateryang ito.
Ang converter ay binuo sa sasakyan bilang sarili nitong high-voltage component. Ang koneksyon para sa mataas na boltahe na cable ay maaaring makilala ng orange na plastic cap.
Ang converter ay naglalaman ng dalawang coils na may malambot na bakal na core sa pagitan ng mga ito. Ang isang mataas na kasalukuyang dumadaloy sa mga coils. Dahil sa pag-unlad ng init, ang converter ay konektado sa sistema ng paglamig. Ang nagpapalipat-lipat na coolant ay sumisipsip ng init at inililipat ito sa radiator.
Pangkalahatang-ideya ng HV system:
Ang mataas na boltahe mula sa HV na baterya ay ipinapadala sa reverse nagsasagawa. Ang conversion mula sa DC sa AC ay nagaganap sa inverter (ang boltahe ay nagbabalik mula sa DC hanggang AC na boltahe). Ang HV electric motor (synchronous o asynchronous) ay naka-set sa paggalaw sa alternating voltage na ito.
Pinapaandar din ng baterya ng HV ang DC-DCKombertidor na nagko-convert ng mataas na boltahe sa isang on-board na boltahe na 12 hanggang 14 volts.
Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng mga bahagi ng HV system sa schematically.
Pagpapatakbo ng converter:
Ang converter ay naka-mount sa pagitan ng HV na baterya at ng 12 volt na on-board na baterya. Ang sumusunod na larawan ay nagpapakita ng mga bahagi mula kaliwa hanggang kanan:
- 12 volt on-board na baterya;
- kapasitor (elco);
- pagsugpo coil (upang i-filter ang mataas na dalas ng mga peak);
- diodes (rectifiers);
- transpormer na may galvanically isolated coils;
- H-bridge na may apat na transistors;
- Baterya ng HV
Ang paglipat ng mataas na boltahe sa 14 volts ay nagaganap sa pamamagitan ng induction ng mga coils. Ang koneksyon sa pagitan ng mababa at mataas na boltahe na sistema ay galvanically isolated: nangangahulugan ito na walang conductive connection sa pagitan ng dalawang system.
De papasok coil (N2, HV side) ay nagbibigay ng alternating magnetic field sa soft iron core. Ang Papalabas coil (N1, 14-volt side) ay nasa isang alternating magnetic field. Lumilikha ito ng tensyon.
Ang ECU ng HV system ay nakabukas sa transistors T2 at T3 (tingnan ang sumusunod na figure). Ang Transistor T2 ay nagkokonekta sa positibo ng HV na baterya sa ilalim ng pangunahing coil. Ang kasalukuyang umaalis sa itaas sa pamamagitan ng coil at dumadaloy pabalik sa negatibo ng HV na baterya sa pamamagitan ng transistor T3.
Ang pangunahing kasalukuyang nagiging sanhi ng isang magnetic field sa transpormer, na bumubuo ng isang boltahe sa pangalawang coil. Ang nabuong magnetic field at samakatuwid ang boltahe ay mas mababa sa pangalawang likaw kaysa sa pangunahing likaw. Ang kaliwang baterya at kapasitor ay sinisingil ng DC boltahe na humigit-kumulang 14,4 volts.
Gumagana lamang ang transpormer sa mga alternating voltages. Dahil ang mga baterya ay nagbibigay lamang ng direktang boltahe, ang iba't ibang magnetic field ay nalilikha sa pamamagitan ng pag-on at off ng mga transistor.
Para sa kadahilanang ito, ang mga transistor na T2 at T3 ay naka-off, pagkatapos ay agad na naka-on ang T1 at T4. Ang kasalukuyang sa pangunahing likid ay dumadaloy na ngayon sa kabaligtaran na direksyon (mula sa itaas hanggang sa ibaba). Bilang isang resulta, ang isang kabaligtaran na magnetic field ay nabuo sa transpormer at samakatuwid ay isang kabaligtaran na boltahe sa pangalawang likid. Gayundin sa sitwasyong ito, ang boltahe ng pagsingil ng baterya at ang kapasitor ay nasa paligid ng 14,4 volts.
Halimbawa:
- AC sa: 201,6 volts;
- N1: 210 na pagliko, R = 27,095 Ω ;
- N2: 15 pagliko, R = 0,138 Ω;
- Paikot-ikot na ratio (i) = N1 : N2 = 210:15 = 14;
- AC out = AC in : i = 201,6 : 14 = 14,4 volts;
- P in = U^2 : R = 201,6^2 : 27,095 = 1500 Watts;
- P out (walang pagkawala) = U^2 : R = 14,4 : 0,138 = 1500 Watt;
- Kahusayan = 90%;
- P out (aktwal) = P out * kahusayan = 1500 * 0,9 = 1350 Watt;
- Kasalukuyang baterya (I) = P : U = 1350 : 14,4 = 93,75 Amperes.
Boost converter:
Ang larawan sa ibaba ay nagpapakita ng pangkalahatang-ideya ng system kasama ang boost converter at ang reverse ng isang Toyota Prius.
Ang boltahe ng baterya na 201,6 volts ay na-convert sa isang direktang boltahe na 650 volts sa boost converter. Ang isang coil at dalawang IGBT (transistors) ay ginagamit upang makabuo ng induction voltage. Ang reactor coil ay ipinapakita sa boost converter sa pagitan ng capacitor (kaliwa) at ng IGBTs T1 at T2. Sa pamamagitan ng patuloy na pagmamaneho/hindi pagmamaneho ng mga transistor, nabubuo ang boltahe ng induction sa reactor coil, na nagiging sanhi ng pag-charge ng capacitor.
Tinitiyak ng diode na tumataas ang boltahe sa pagsingil hanggang umabot ang boltahe sa 650 volts.
Mga kaugnay na pahina:
- Electric drive (Pangkalahatang-ideya);
- Baterya ng HV;
- inverter.
