Hur växelriktare fungerar i hybrid- och elfordon

Hur växelriktare fungerar i hybrid- och elfordon

Redan innan de stigande priserna på bränsle blev hybrid- och elfordon (EV) redan populära både i USA (USA) och Europa. Det är inte bara de miljömedvetna som har övertygats om att gå över till elbilar. Människor som vill spara på bränslet och föredrar att köra fordon med nollutsläpp går alla över till hybrid eller elbilar.

En hybrid eller elbil använder en extra växelriktare och omvandlartandem för att hantera dess strömförsörjning och elmotordrivsystem. Detta är nödvändigt eftersom strömförsörjningen från nätet är i växelström, men bilbatterier lagrar el i likström. För att komplicera saker ännu mer använder de flesta hybrid- eller elbilar elmotorer som går på AC. Den här artikeln kommer att diskutera hur växelriktare fungerar i hybrid- och elfordon.

Vad en inverter gör

Det finns två kritiska element som arbetar tillsammans för att hantera strömförsörjningen och ladda batterier och kretsar i hybrid- och elfordon. Dessa nyckelelement är växelriktaren och omvandlaren. Dessa två arbetar alltid tillsammans för att hantera strömförsörjningen. Detta är inte riktigt detsamma som enheten som används för att hantera strömförsörjningen för datorer och routrar.

En växelriktares huvudsakliga funktion är att omvandla elektricitet, som kommer från en likströmskälla (DC) till en växelströmskälla (AC). De flesta motorer som är utformade för att driva hushållsapparater och enheter körs på ett nätaggregat. Anledningen till detta är att AC-motorer anses vara generellt mer kraftfulla än DC-motorer. De kan generera ett högre vridmoment med hjälp av en mer kraftfull elektrisk ström.

Här är några av de andra fördelarna med en AC-motor:

  • AC-motorer kräver lägre starteffekt
  • De har en mer kontrollerbar nivå av startström och acceleration, vilket är mycket lämpligt för att kontrollera accelerationen av elfordon
  • VFD och VSD kan läggas till växelströmsmotorer, vilket kan ge bättre kontroll över vridmoment och varvtal vid olika driftsteg
  • De anses vara mer hållbara och har längre livslängd, vilket gör dem mer lämpade för slitaget som kommer med vägresor
  • AC-motorer är lämpliga för flerfaskonfigurationer

AC och DC strömförsörjning Laddning

Tänk på att strömförsörjningen från nätet är i AC. Detta innebär att laddning av batterierna i en elbil måste göras genom att växla växelströmsförsörjningen från nätet till DC så att bilbatterierna kan laddas om. Strömförsörjningen omvandlas från AC till DC vid själva laddstationen. Strömförsörjningen som går från nätet är i AC eftersom den kan överföra mer kraftfull och effektiv elkraft.

Utgående strömförsörjning som kommer från solcellspaneler och lagras i elbilsbatterier är vanligtvis i DC. Bilbatterier fungerar med DC. Elektriska batterier kan även laddas med DC-laddare. Det är en tjock tråd som kommer från laddstationen. De tjocka ledningarna är designade för DC-laddning. Detta är vad du använder för att koppla in din hybrid- eller elbil för laddning.

I Europa kan DC-laddare leverera mellan 50 kW till 100 kW. Det finns vissa laddare som kan ladda upp till 350 kW. Vid cirka 90kW kan en elbils batteri laddas upp till 80 % på bara cirka 30 minuter.

Hur växelriktare fungerar i hybrid- och elfordon 1

Hur växelriktare fungerar

Den tekniska termen för en växelriktare är en spänningsomvandlare. Det kallas en omvandlare eftersom det är en elektrisk enhet som omvandlar spänningen från strömförsörjningen från AC till DC. De två vanliga typerna av spänningsomvandlare är step-up-omvandlaren (denna används för att öka spänningen) och step-down-omvandlaren (används för att minska spänningen). Omvandlare används vanligtvis för att öka spänningen från en lågspänningskälla till en högre spänning, som kan användas för tung utrustning.

En inverter fungerar i en hybrid eller elbil som en del av en inverter/omvandlartandemenhet. De två huvudkomponenterna finns i en enda hölje, som du inte kommer att kunna urskilja om du inte öppnar höljet. De flesta hybrider och elbilar använder dessa två viktiga enheter för att hantera strömförsörjningen till sina elektriska drivsystem.

Växelriktaren fungerar genom att tillföra el till elmotorn, som driver axeln för fordonsframdrivning. Både hybrider och elbilar använder vanligtvis lågspänningslikströmsbatterier. Dessa batterier har vanligtvis bara runt 210 volt. De är designade så att de inte blir för tunga och tar inte upp för mycket plats i fordonet.

Den elektriska strömmen som kommer ut ur växelriktaren blir AC och används för att driva elmotorn eller generatorn. Dessa motorer använder vanligtvis cirka 650 volt. Detta anses redan vara en relativt effektiv högspänning. Med andra ord är den primära funktionen för en växelriktare att omvandla DC-strömförsörjningen från batteriet till AC, vilket är elmotorns effektkonfiguration.

Slutsats

Hybrid- eller elfordon körs genom en tandemenhet av växelriktare och omvandlare. Omvandlaren behövs eftersom ström från nätet är i AC men bilbatteriet lagrar el i DC. Då blir det nödvändigt att konvertera likströmmen igen till växelström eftersom elmotorer använder växelström som strömförsörjning. Med andra ord är huvudfunktionen hos en växelriktare att omvandla strömförsörjningen från DC till AC eftersom elmotorer arbetar med AC som strömförsörjning.