Explicació detallada de DC/DC en vehicles elèctrics
Els vehicles elèctrics (VE) estan equipats amb grans bateries d'ió de liti d'alta tensió i bateries de plom-àcid de baix voltatge que s'utilitzen en vehicles de motor. Les dues bateries s'han de carregar, les bateries d'ions de liti s'han de carregar a les estacions de càrrega i les bateries de plom-àcid s'han de carregar amb bateries d'ions de liti. Actualment, el dispositiu que converteix una determinada potència CC en una potència CC diferent és un convertidor CC/CC. Explicarem les funcions i la configuració del sistema dels convertidors DC/DC.
Què és un convertidor DC/DC?
Visió general dels convertidors DC/DC
Tots els dispositius EV depenen de l'electricitat per funcionar. El motor de conducció, etc., depèn de la potència de bateries d'ió de liti grans/alt voltatge per funcionar, i molts altres dispositius a bord (ECU, càmeres, llums, etc.) es basen en la potència de les bateries de plom-àcid de baix voltatge. per operar. Si la bateria de plom-àcid no està carregada, es quedarà sense energia, de manera que s'ha de carregar des de la bateria d'ions de liti. Entre ells, el dispositiu que converteix l'energia de CC d'alta tensió en potència de CC de baixa tensió és un convertidor de CC/CC. En convertir-se a una tensió baixa, diversos dispositius a bord dels vehicles elèctrics poden funcionar a una tensió adequada.
Diferents usos d'alta tensió i baixa tensió
- Usos de l'alta tensió
Per fer funcionar el motor de conducció, es requereix alta tensió. Atès que el motor requereix una gran potència, si s'intenta funcionar a baixa tensió, es generarà un gran corrent, el que resultarà en pèrdues augmentades en el circuit i una baixa eficiència de conversió. Per millorar l'eficiència, es requereix alta tensió (400 V o més) per suprimir el corrent.
- Usos de baixa tensió
La baixa tensió s'utilitza per a equips diferents dels relacionats amb el motor de conducció (diversos equipaments del cotxe i fars, etc.). A més, fins i tot per a equips d'alta tensió, el circuit de control intern funciona a baixa tensió. Per tant, un convertidor DC/DC que converteixi d'alta tensió a baixa tensió és essencial.
Sobre l'estructura del circuit del convertidor DC/DC
Estructura global
- Detecció de voltatge (costat d'entrada): Mesura la tensió d'entrada de la bateria de ions de liti
- Filtre de soroll (costat d'entrada): elimina el soroll mitjançant condensadors i bobines
- Circuit de conversió de tensió: converteix la tensió mitjançant la commutació a través de transformadors d'aïllament i FET
- Filtre de soroll (costat de sortida): elimina el soroll mitjançant condensadors i bobines
- Detecció de voltatge (costat de sortida): Mesura la tensió de sortida
- Circuit de control: Controla el circuit de conversió, etc.
- Convertidor DC/DC: subministra energia al circuit de control
- Circuit de comunicació: Circuit de comunicació amb l'exterior
Als vehicles elèctrics, la majoria dels dispositius a bord que no siguin el motor funcionen a una tensió molt inferior a la tensió d'alimentació principal del vehicle. Entre ells, el dispositiu que converteix la sortida de CC d'alta tensió de la bateria d'ions de liti en CC de baixa tensió és el convertidor CC/CC. En el futur, a mesura que augmenta el nombre de vehicles elèctrics, també augmentarà el nombre de convertidors DC/DC instal·lats.
A més, a mesura que diversos dispositius es tornen més electrificats i més potents, també és necessari aconseguir una major producció de convertidors DC/DC. En el futur, la gent presentarà requisits de rendiment més elevats per als components electrònics d'automoció, com ara alta tensió (alta tensió de resistència), gran corrent, baixes pèrdues, alta resistència a la calor i miniaturització.
