Podrobné vysvětlení měničů v elektrických vozidlech
Invertor je zařízení, které převádí stejnosměrný proud (DC) dodávaný z baterie na střídavý proud (AC). Motor elektrického vozidla pohání kola tímto střídavým proudem. Pro zlepšení energetické účinnosti celého elektromobilu je třeba minimalizovat energetické ztráty měniče.
Přehled měničů
Měnič v elektrickém vozidle je zařízení, které přeměňuje stejnosměrný proud (DC) dodávaný z baterie na střídavý proud (AC). Trakční motor instalovaný v elektrických vozidlech je totiž většinou poháněn střídavým proudem. Výstupní výkon měniče se nastavuje podle výstupního výkonu motoru (30kW až 400kW atd.).
Obvykle je počet invertorů nainstalovaných v autě přibližně 1 až 2. Avšak v případě typu motoru s nábojem (způsob, kdy je každá pneumatika poháněna motorem), je pro každý motor vyžadován měnič.
O typech motorů
Existují dva hlavní typy motorů, jmenovitě kartáčované kotoučové motory a bezkomutátorové motory. Motory s kartáčovými kotouči se používají pro malá zařízení, a protože jsou poháněny stejnosměrným napětím, jejich ovládání je relativně jednoduché. Bezkomutátorové motory kladou důraz na energetickou účinnost a jsou vhodné pro situace, které vyžadují jemné nastavení rychlosti otáčení (otáček). Používají se v trakčních motorech pro pohon atd. Protože jsou poháněny střídavým proudem, jsou nepostradatelné měniče, které převádějí stejnosměrný proud na střídavý.
Trendy na trhu a vybavení
S rostoucím počtem elektromobilů se bude zvyšovat i počet instalovaných měničů. Navíc se zlepšujícími se jízdními výkony motory směřují k vyššímu výkonu, takže i měniče potřebují mít vyšší výkon (vysoký výkon). Jako funkce/výkon požadovaný od elektronických součástek, které budou v budoucnu tvořit měniče, lze uvést „vysoký výkon“, „vysoká tepelná odolnost“ a „miniaturizace/lehká“. Požadavky na každou z nich jsou následující.
- Vysoký výkon
Pro podporu vysokého výkonu motoru musí mít měnič také vysoký výkon (vysoký výkon). Vysoký výkon znamená vysoké napětí (ze současných 400 V do 800 V v budoucnu) a vysoký proud, takže polovodiče, které tvoří měnič, musí také podporovat vysoký výkon.
- Vysoká tepelná odolnost
S miniaturizací elektronických součástek se také zvyšuje množství přijatého tepla na jednotku plochy. Tím, že jsou odolné vůči teplu, lze zabránit stárnutí způsobenému teplem generovaným samotnými součástmi a teplem přijímaným z okolních součástí.
- Miniaturizace/lehká
Faktory, jako je vysoký výkon, dělají zařízení větší a těžší, což ovlivní cestovní dosah, takže je nutné podporovat vysoký výkon při miniaturizaci/odlehčení.
Struktura obvodu střídače
Celková struktura
Měnič se skládá z následujících obvodů.
- Noise filter: Potlačuje hluk zvenčí nebo z okruhu
- Měření napětí: Měření napětí pro řízení převodního obvodu
- Obvod pro konverzi napětí: Převádí napětí přepínáním operace přes FET atd.
- Měření proudu: Měření proudu pro ovládání převodního obvodu
- Řídicí obvod: Ovládá převodní obvod atd.
- DC/DC měnič: Napájení řídicího obvodu
- Komunikační IF: Komunikační obvod s vnějškem
