Sådan fungerer invertere i hybrid- og elektriske køretøjer

Sådan fungerer invertere i hybrid- og elektriske køretøjer

Allerede før de stigende priser på brændstof var hybrid- og elektriske køretøjer (EV'er) allerede ved at blive populære både i USA (USA) og Europa. Det er ikke kun de miljøbevidste, der er blevet overbevist om at skifte til elbiler. Folk, der ønsker at spare på brændstof og foretrækker at køre i nul-emissionskøretøjer, skifter alle til hybrid eller elbiler.

En hybrid eller elbil bruger en ekstra inverter og konvertertandem til at styre dets strømforsyning og elektriske motordrivsystem. Dette er nødvendigt, fordi strømforsyningen fra nettet er i vekselstrøm, men bilbatterier lagrer strøm i jævnstrøm. For at komplicere tingene endnu mere bruger de fleste hybrid- eller elbiler elektriske motorer, der kører på AC. Denne artikel vil diskutere, hvordan invertere fungerer i hybrid- og elektriske køretøjer.

Hvad en inverter gør

Der er to kritiske elementer, der arbejder sammen om at styre strømforsyningen og genoplade batterier og kredsløb i hybrid- og elektriske køretøjer. Disse nøgleelementer er inverteren og omformeren. Disse to arbejder altid sammen om at styre strømforsyningen. Dette er ikke helt det samme som den enhed, der bruges til at styre strømforsyningen til computere og routere.

Den primære funktion af en inverter er at konvertere elektricitet, som kommer fra en jævnstrøm (DC) strømkilde til en vekselstrøm (AC) strømforsyning. De fleste af de motorer, der er designet til at drive husholdningsapparater og -enheder, kører på en AC-strømforsyning. Årsagen til dette er, at AC-motorer generelt anses for at være kraftigere end DC-motorer. De kan generere et højere drejningsmoment ved brug af en mere kraftfuld elektrisk strøm.

Her er nogle af de andre fordele ved en AC-motor:

  • AC-motorer kræver en lavere starteffekt
  • De har et mere kontrollerbart niveau af startstrøm og acceleration, hvilket er særdeles velegnet til at styre accelerationen af ​​elektriske køretøjer
  • VFD og VSD kan tilføjes til AC-motorer, hvilket kan give bedre kontrol over drejningsmoment og hastighed på forskellige driftsstadier
  • De anses for at være mere holdbare og have længere levetid, hvilket gør dem mere velegnede til den slitage, der følger med vejkørsel
  • AC-motorer er velegnede til flerfasede konfigurationer

AC og DC strømforsyning opladning

Husk, at strømforsyningen fra nettet er i AC. Det betyder, at opladning af batterierne i en elbil skal ske ved at konvertere AC-strømforsyningen fra nettet til DC, så bilbatterierne kan genoplades. Strømforsyningen konverteres fra AC til DC på selve ladestationen. Strømforsyningen, der kører fra nettet, er i AC, fordi den kan overføre mere kraftfuld og effektiv elektrisk strøm.

Udgangsstrømforsyningen, der kommer fra solcellepaneler og opbevares i elbilbatterier, er normalt i DC. Bilbatterier fungerer med DC. Elektriske batterier kan også oplades ved hjælp af DC-opladere. Der kommer en tyk ledning fra ladestationen. De tykke ledninger er designet til DC-opladning. Dette er, hvad du bruger til at tilslutte din hybrid- eller elbil til opladning.

I Europa kan DC-opladere levere mellem 50 kW til 100 kW. Der er nogle opladere, der kan lade op til 350 kW. Ved omkring 90 kW kan en elbils batteri genoplades op til 80 % på kun omkring 30 minutter.

Sådan fungerer invertere i hybrid- og elektriske køretøjer 1

Sådan fungerer invertere

Den tekniske betegnelse for en inverter er en spændingsomformer. Det kaldes en konverter, fordi det er en elektrisk enhed, der konverterer spændingen fra strømforsyningen fra AC til DC. De to almindelige typer spændingsomformere er step-up-konverteren (dette bruges til at øge spændingen) og step-down-konverteren (bruges til at reducere spændingen). Omformere bruges almindeligvis til at øge spændingen fra en lavspændingskilde til en højere spænding, som kan bruges til kraftigt udstyr.

En inverter fungerer i en hybrid el elbil som en del af en inverter/konverter tandem enhed. De to hovedkomponenter er indeholdt i en enkelt boligenhed, som du ikke vil være i stand til at skelne, medmindre du åbner huset. De fleste hybrid- og elbiler bruger disse to vigtige enheder til at styre strømforsyningen til deres elektriske drivsystemer.

Inverteren fungerer ved at levere elektricitet til den elektriske motor, som driver akslen til køretøjets fremdrift. Både hybrider og elbiler gør typisk brug af lavspændings DC-batterier. Disse batterier har typisk kun omkring 210 volt. De er designet på den måde, så de ikke bliver for tunge og ikke optager for meget plads i køretøjet.

Den elektriske strøm, der kommer ud af inverteren, bliver til AC og bruges til at drive den elektriske motor eller generator. Disse motorer bruger typisk cirka 650 volt. Dette betragtes allerede som en relativt effektiv højspænding. Med andre ord er den primære funktion af en inverter at konvertere DC strømforsyningen fra batteriet til AC, som er strømkonfigurationen af ​​den elektriske motor.

Konklusion

Hybride eller elektriske køretøjer kører gennem en tandem enhed af inverter og konverter. Konverteren er nødvendig, fordi strøm fra nettet er i AC, men bilbatteriet lagrer elektricitet i DC. Så bliver det nødvendigt at konvertere DC-strømmen igen til AC, fordi elmotorer bruger AC som strømforsyning. Med andre ord er hovedfunktionen af ​​en inverter at konvertere strømforsyningen fra DC til AC, da elektriske motorer fungerer ved at bruge AC som strømforsyning.