Išsamus nuolatinės srovės/DC paaiškinimas elektrinėse transporto priemonėse
Elektrinės transporto priemonės (EV) yra aprūpintos didelėmis aukštos įtampos ličio jonų baterijomis ir žemos įtampos švino rūgšties baterijomis, naudojamomis varikliuose. Abi baterijas reikia įkrauti, ličio jonų baterijas reikia įkrauti įkrovimo stotis, o švino rūgšties baterijas reikia įkrauti iš ličio jonų baterijų. Šiuo metu įrenginys, kuris tam tikrą nuolatinės srovės galią konvertuoja į kitą nuolatinės srovės galią, yra DC/DC keitiklis. Mes paaiškinsime DC/DC keitiklių funkcijas ir sistemos konfigūraciją.
Kas yra DC/DC keitiklis?
DC/DC keitiklių apžvalga
Visi EV prietaisai veikia elektros energiją. Vairavimo variklis ir kt. Remia didelių/aukštos įtampos ličio jonų akumuliatorių galia, kad veiktų, ir daugelis kitų laive esančių įrenginių (ECU, fotoaparatų, žibintų ir kt.) Remia žemos įtampos švino ir rūgšties akumuliatorių galia operuoti. Jei švino rūgšties baterija nebus įkraunama, ji baigsis energija, todėl ją reikia įkrauti iš ličio jonų akumuliatoriaus. Tarp jų įrenginys, paverčiantis aukštos įtampos nuolatinės srovės galią į mažos įtampos nuolatinės srovės galią, yra DC/DC keitiklis. Konvertuodami į žemą įtampą, įvairūs EV borto įrenginiai gali veikti esant tinkamai įtampai.
Skirtingas aukštos ir žemos įtampos panaudojimas
- Aukštos įtampos naudojimas
Norint valdyti variklį, reikalinga aukšta įtampa. Kadangi varikliui reikia didelės galios, bandant jį veikti esant žemai įtampai, bus generuojama didelė srovė, todėl grandinėje padidės nuostoliai ir prastas konversijos efektyvumas. Siekiant pagerinti efektyvumą, srovei slopinti reikalinga aukšta įtampa (400 V ar daugiau).
- Žemos įtampos naudojimas
Maža įtampa naudojama įrangai, išskyrus tas, kurios susijusios su varomuoju varikliu (įvairia įranga automobilyje ir priekiniuose žibintuose ir kt.). Be to, net ir aukštos įtampos įrangai vidaus valdymo grandinė veikia esant žemai įtampai. Todėl būtina DC/DC keitiklis, kuris konvertuoja iš aukštos įtampos į žemą įtampą.
Apie DC/DC keitiklio grandinės struktūrą
Bendra struktūra
- Įtampos aptikimas (įvesties pusė): išmatuoja įvesties įtampą iš ličio jonų akumuliatoriaus
- Triukšmo filtras (įvesties pusė): pašalinamas triukšmas, naudodamas kondensatorius ir ritinius
- Įtampos konversijos grandinė: konvertuoja įtampą perjungdama per izoliacijos transformatorius ir FET
- Triukšmo filtras (išvesties pusė): pašalina triukšmą naudojant kondensatorius ir ritinius
- Įtampos aptikimas (išėjimo pusė): matuoja išėjimo įtampą
- Valdymo grandinė: valdo konvertavimo grandinę ir kt.
- DC/DC keitiklis: tiekia maitinimą valdymo grandinei
- Ryšio grandinė: Ryšio grandinė su išore
Elektros motocikluose dauguma borto įrenginių, išskyrus variklį, veikia esant daug žemesnei įtampai nei pagrindinė transporto priemonės maitinimo įtampa. Tarp jų, įrenginys, paverčiantis ličio jonų akumuliatoriaus aukštos įtampos nuolatinės srovės išvestį į žemos įtampos nuolatinę srovę, yra DC/DC keitiklis. Ateityje, didėjant elektromobilių skaičiui, daugės ir įdiegtų DC/DC keitiklių.
Be to, kadangi įvairūs įrenginiai tampa labiau elektrifikuoti ir galingesni, taip pat būtina siekti didesnio DC/DC keitiklių išvesties. Ateityje žmonės pateiks aukštesnius automobilių elektroninių komponentų, tokių kaip aukšta įtampa (aukšta atlaikymo įtampa), didele srove, maža nuostoliu, dideliu atsparumu šilumai ir miniatiūrizavimas, našumo reikalavimai.