Même avant la hausse des prix du carburant, les véhicules hybrides et électriques (VE) devenaient déjà populaires aux États-Unis (US) et en Europe. Ce ne sont pas seulement les personnes soucieuses de l'environnement qui ont été convaincues de passer aux véhicules électriques. Les personnes qui souhaitent économiser du carburant et préfèrent conduire des véhicules à zéro émission se tournent toutes vers l'hybride ou les véhicules électriques.
Un hybride ou EV utilise un onduleur auxiliaire et un tandem de convertisseurs pour gérer son alimentation et son système d'entraînement par moteur électrique. Ceci est nécessaire car l'alimentation électrique du réseau est en courant alternatif, mais les batteries de voiture stockent l'électricité en courant continu. Pour compliquer encore plus les choses, la plupart des véhicules hybrides ou électriques utilisent des moteurs électriques fonctionnant au courant alternatif. Cet article discuterait du fonctionnement des onduleurs dans les véhicules hybrides et électriques.
Que fait un onduleur
Deux éléments essentiels fonctionnent en tandem pour gérer l'alimentation électrique et recharger les batteries et les circuits des véhicules hybrides et électriques. Ces éléments clés sont l'onduleur et le convertisseur. Ces deux fonctionnent toujours ensemble pour gérer l'alimentation électrique. Ce n'est pas tout à fait le même que l'appareil utilisé pour gérer l'alimentation des ordinateurs et des routeurs.
La fonction principale d'un onduleur est de convertir l'électricité provenant d'une source d'alimentation en courant continu (CC) en une alimentation en courant alternatif (CA). La plupart des moteurs conçus pour alimenter les appareils électroménagers et les appareils fonctionnent sur une alimentation en courant alternatif. La raison en est que les moteurs à courant alternatif sont généralement considérés comme plus puissants que les moteurs à courant continu. Ils peuvent générer un couple plus élevé avec l'utilisation d'un moteur plus puissant courant électrique.
Voici quelques-uns des autres avantages d'un moteur à courant alternatif :
- Les moteurs à courant alternatif nécessitent une puissance de démarrage inférieure
- Ils ont un niveau de courant de démarrage et d'accélération plus contrôlable, ce qui convient parfaitement au contrôle de l'accélération des véhicules électriques
- VFD et VSD peuvent être ajoutés aux moteurs à courant alternatif, ce qui peut fournir un meilleur contrôle du couple et de la vitesse à différentes étapes de fonctionnement
- Ils sont considérés comme plus durables et ont une durée de vie plus longue, ce qui les rend plus adaptés à l'usure qui accompagne les déplacements sur route
- Les moteurs à courant alternatif conviennent aux configurations multiphasées
Charge d'alimentation CA et CC
Gardez à l'esprit que l'alimentation électrique du réseau est en courant alternatif. Cela signifie que la charge des batteries d'une voiture électrique doit être effectuée en convertissant l'alimentation en courant alternatif du réseau en courant continu afin que les batteries de la voiture puissent être rechargées. L'alimentation électrique est convertie du courant alternatif au courant continu à la station de charge elle-même. L'alimentation électrique provenant du réseau est en courant alternatif car elle peut transmettre une puissance électrique plus puissante et plus efficace.
L'alimentation de sortie provenant des panneaux solaires et stockée dans les batteries des voitures électriques est généralement en courant continu. Les batteries de voiture fonctionnent avec du courant continu. Les batteries électriques peuvent également être chargées à l'aide de chargeurs CC. Il y a un fil épais qui sort de la station de charge. Les fils épais sont conçus pour la charge CC. C'est ce que vous utilisez pour brancher votre voiture hybride ou EV pour la recharge.
En Europe, les chargeurs DC peuvent fournir entre 50 kW et 100 kW. Certains chargeurs peuvent charger jusqu'à 350 kW. À environ 90 kW, la batterie d'une voiture électrique peut être rechargée jusqu'à 80 % en seulement 30 minutes environ.
Comment fonctionnent les onduleurs
Le terme technique pour un onduleur est un convertisseur de tension. C'est ce qu'on appelle un convertisseur parce que c'est un appareil électrique qui convertit la tension de l'alimentation du courant alternatif au courant continu. Les deux types courants de convertisseurs de tension sont le convertisseur élévateur (utilisé pour augmenter la tension) et le convertisseur abaisseur (utilisé pour diminuer la tension). Les convertisseurs sont couramment utilisés pour élever la tension d'une source basse tension à une tension plus élevée, qui peut être utilisée pour les équipements lourds.
Un onduleur fonctionne dans un système hybride ou Véhicule électrique dans le cadre d'une unité tandem onduleur/convertisseur. Les deux composants principaux sont contenus dans un seul boîtier, que vous ne pourrez distinguer qu'en ouvrant le boîtier. La plupart des hybrides et des véhicules électriques utilisent ces deux dispositifs importants pour gérer l'alimentation électrique de leurs systèmes d'entraînement électrique.
L'onduleur fonctionne en fournissant de l'électricité au moteur électrique, qui entraîne l'arbre de propulsion du véhicule. Les hybrides et les véhicules électriques utilisent généralement des batteries CC basse tension. Ces batteries n'ont généralement qu'environ 210 volts. Ils sont conçus de cette façon pour ne pas être trop lourds et ne pas prendre trop de place dans le véhicule.
Le courant électrique qui sort de l'onduleur devient AC et est utilisé pour alimenter le moteur électrique ou le générateur. Ces moteurs utilisent généralement environ 650 volts. Ceci est déjà considéré comme une haute tension relativement efficace. En d'autres termes, la fonction principale d'un onduleur est de convertir l'alimentation en courant continu de la batterie en courant alternatif, qui est la configuration de puissance du moteur électrique.
Conclusion
Les véhicules hybrides ou électriques fonctionnent grâce à une unité tandem d'onduleur et de convertisseur. Le convertisseur est nécessaire car l'alimentation du réseau est en courant alternatif, mais la batterie de la voiture stocke l'électricité en courant continu. Il devient alors nécessaire de reconvertir le courant continu en courant alternatif car les moteurs électriques utilisent le courant alternatif comme source d'alimentation. En d'autres termes, la fonction principale d'un onduleur est de convertir l'alimentation du courant continu en courant alternatif puisque les moteurs électriques fonctionnent en utilisant le courant alternatif comme source d'alimentation.
