Explicació detallada dels inversors en vehicles elèctrics
Un inversor és un dispositiu que converteix el corrent continu (DC) subministrat per la bateria en corrent altern (AC). El motor d'un vehicle elèctric acciona les rodes amb aquest corrent altern. Per millorar l'eficiència energètica de tot el vehicle elèctric, s'ha de minimitzar la pèrdua d'energia de l'inversor.
Visió general dels inversors
Un inversor d'un vehicle elèctric és un dispositiu que converteix el corrent continu (DC) subministrat per la bateria en corrent altern (AC). Això es deu al fet que el motor de tracció instal·lat en els vehicles elèctrics s'acciona majoritàriament per corrent altern. La potència de sortida de l'inversor s'estableix segons la potència de sortida del motor (30kW a 400kW, etc.).
Normalment, el nombre d'inversors instal·lats en un cotxe és d'1 a 2. No obstant això, en el cas d'un tipus de motor de cub (un mètode en què cada pneumàtic és accionat per un motor), es requereix un inversor per a cada motor.
Sobre els tipus de motors
Hi ha dos tipus principals de motors, a saber, motors de disc raspallat i motors sense escombretes. Els motors de disc raspallats s'utilitzen per a dispositius petits i, com que s'accionen per tensió de CC, són relativament senzills de controlar. Els motors sense escombretes posen l'accent en l'eficiència energètica i són adequats per a situacions que requereixen un ajustament de velocitat de rotació (velocitat). S'utilitzen en motors de tracció per a la conducció, etc. Com que s'accionen per corrent alterna, són indispensables els inversors que converteixen la potència de corrent continu en potència de corrent alterna.
Tendències del mercat i dels equips
A mesura que augmenta el nombre de vehicles elèctrics, també augmentarà el nombre d'inversors instal·lats. A més, a mesura que millora el rendiment de conducció, els motors s'estan avançant cap a una major potència, de manera que els inversors també han de tenir una major potència (alta potència). Com a les funcions/rendiment requerides dels components electrònics que constitueixen inversors en el futur, es poden enumerar "alta potència", "alta resistència a la calor" i "miniaturització/lleuger". Els requisits per a cadascun són els següents.
- Alta potència
Per suportar l'alta potència del motor, l'inversor també ha de tenir una alta potència (alta potència). Alta potència significa alta tensió (de l'actual 400V a 800V en el futur) i alta corrent, de manera que els semiconductors que constitueixen l'inversor també han de suportar una gran potència.
- Alta resistència a la calor
A mesura que els components electrònics es miniaturitzen, la quantitat de calor rebuda per unitat de superfície també augmenta. En fer-los resistents a la calor, es pot prevenir l'envelliment causat per la calor generada pels mateixos components i la calor rebuda dels components circumdants.
- Miniaturització/lleuger
Factors com l'alta potència fan que l'equip sigui més gran i més pesat, cosa que afectarà el rang de creuer, per la qual cosa és necessari suportar una gran potència mentre es miniaturitza/lleugera.
Estructura del circuit de l'inversor
Estructura global
L'inversor està format pels següents circuits.
- Filtre de soroll: Suprimeix el soroll de l'exterior o del circuit
- Mesura de la tensió: Mesura de la tensió per controlar el circuit de conversió
- Circuit de conversió de tensió: converteix la tensió mitjançant l'operació de commutació mitjançant FET, etc.
- Mesura de corrent: Mesura de corrent per controlar el circuit de conversió
- Circuit de control: Controla el circuit de conversió, etc.
- Convertidor DC/DC: Subministren energia al circuit de control
- Comunicació IF: Circuit de comunicació amb l'exterior
