Szczegółowe wyjaśnienie DC/DC w pojazdach elektrycznych
Pojazdy elektryczne (EV) są wyposażone w duże akumulatory litowo-jonowe o wysokim napięciu i akumulatory ołowiowe o niskim napięciu stosowane w pojazdach silnikowych. Obie akumulatory muszą być naładowane, akumulatory litowo-jonowe muszą być naładowane na stacjach ładowania, a akumulatory ołowiowe należy ładować z baterii litowo-jonowych. Obecnie urządzeniem, które przekształca pewną moc stałego w inną moc stałego, to konwerter DC/DC. Wyjaśnimy funkcje i konfigurację systemu konwerterów DC/DC.
Co to jest konwerter DC/DC?
Przegląd przetwornic DC/DC
Działanie wszystkich urządzeń EV opiera się na energii elektrycznej. Działanie silnika napędowego itp. opiera się na mocy dużych/wysokonapięciowych akumulatorów litowo-jonowych, a wiele innych urządzeń pokładowych (ECU, kamery, światła itp.) opiera się na mocy niskonapięciowych akumulatorów kwasowo-ołowiowych działać. Jeśli akumulator kwasowo-ołowiowy nie zostanie naładowany, wyczerpie się jego moc, dlatego należy go ładować z akumulatora litowo-jonowego. Wśród nich urządzeniem przetwarzającym prąd stały wysokiego napięcia na prąd stały niskiego napięcia jest przetwornica DC/DC. Dzięki konwersji na niskie napięcie różne urządzenia pokładowe pojazdów elektrycznych mogą działać przy odpowiednim napięciu.
Różne zastosowania wysokiego napięcia i niskiego napięcia
- Zastosowania wysokiego napięcia
Do pracy silnika napędowego wymagane jest wysokie napięcie. Ponieważ silnik wymaga dużej mocy, próba pracy przy niskim napięciu spowoduje wygenerowanie dużego prądu, co spowoduje zwiększone straty w obwodzie i słabą wydajność konwersji. Aby poprawić wydajność, wymagane jest wysokie napięcie (400 V lub więcej) w celu stłumienia prądu.
- Zastosowanie niskiego napięcia
Niskie napięcie jest używane do urządzeń innych niż te związane z silnikiem napędowym (różne urządzenia w samochodzie i reflektorach itp.). Ponadto, nawet w przypadku sprzętu wysokiego napięcia, wewnętrzny obwód sterujący działa przy niskim napięciu. Dlatego niezbędny jest konwerter DC/DC, który przekształca wysokie napięcie na niskie napięcie.
O budowie obwodu przetwornicy DC/DC
Ogólna struktura
- Wykrywanie napięcia (strona wejściowa): Mierzy napięcie wejściowe z akumulatora litowo-jonowego
- Filtr szumów (strona wejściowa): Usuwa szumy za pomocą kondensatorów i cewek
- Obwód konwersji napięcia: przekształca napięcie, przełączając transformatory izolacyjne i FET
- Filtr szumu (strona wyjściowa): usuwa szum za pomocą kondensatorów i cewek
- Wykrywanie napięcia (strona wyjściowa): mierzy napięcie wyjściowe
- Obwód sterujący: Obwód konwersji kontroluje itp.
- Konwerter DC/DC: dostarcza zasilanie do obwodu kontrolnego
- Obwód komunikacyjny: Obwód komunikacyjny z otoczeniem
W pojazdach elektrycznych większość urządzeń pokładowych innych niż silnik działa przy napięciu znacznie niższym niż napięcie głównego źródła zasilania pojazdu. Jednym z nich jest konwerter DC/DC, który przekształca wysokonapięciowy prąd stały akumulatora litowo-jonowego w niskonapięciowy prąd stały. W przyszłości wraz ze wzrostem liczby pojazdów elektrycznych wzrośnie również liczba zainstalowanych przetwornic DC/DC.
Ponadto, w miarę jak różne urządzenia stają się coraz bardziej zelektryfikowane i mają większą moc, konieczne jest również dążenie do większej mocy wyjściowej przetwornic DC/DC. W przyszłości ludzie będą stawiali wyższe wymagania dotyczące wydajności komponentów elektroniki samochodowej, takie jak wysokie napięcie (wysokie napięcie wytrzymywane), duży prąd, niskie straty, wysoka odporność na ciepło i miniaturyzacja.
