العربية

العربية

DC-DC محولات كهربائي / هجين سيارة كهربائية

DC-DC المحولات توظف العديد من الهياكل المختلفة

بيع السيارات الكهربائية أكثر من تلك مع محركات احتراق داخلي (ICE) في أوائل القرن العشرين ولكن بعد عشرين عامًا ، قاموا الجميع باستثناء اختفوا. الآن ، استجابة لأسعار الغاز المرتفعة ومعايير أداء الوقود والانبعاثات الإلزامية ، هم العودة العودة. بعض منهم يتم تصنيعها بواسطة شركات صناعة السيارات وبعضها عبارة عن تحويلات من سيارة جليدية للسيارات الكهربائية ، ولكن في أي مركبة مع جهد بطارية أعلى من المركبات التقليدية ، تحويل التيار المستمرجزء لا يتجزأ من قوة السيارات الإلكترونيات.

بقلم كيث ناردون ، مدير تطوير الأعمال ، وتوم كوراتولو ، مدير هندسة التطبيقات ، فيكور مؤسسة

التقنيات التقليدية
في الوقت الحاضر ، بالطبع ، DC-DC المحولاتاستخدام التصاميم التكنولوجية الحالية ، أحد الجوانب الأساسية لـ أي هو ، على سبيل المثال ، طوبولوجيا. DC-DC المحولات توظف العديد من الهياكل المختلفة ، ولا يوجد أي منها يتفوق على جميع الآخرين في كل احترام. بعض التطبيقات لها متطلبات يتم استيفاءها بشكل أفضل من خلال طبولوجيا. معينة على الرغم من الاعتبار الكامل للعدد الكبير من الهياكل المتاحة يمكن مهمة شاقة ، فمن المفيد مراعاة مزايا وعيوب الفئتين الطوبولوجيتين الرئيسيتين: تردد ثابتتعديل عرض النبضة (PWM) ومتغير التردد تبديل التيار الصفري (ZCS).
من الاثنان، PWM يمكن أن يكون التصميم أبسط إلى حد ما ، لكنه بطبيعته مقايضة الكفاءة مقابل تردد التشغيل ، كلاهما من العوامل المهمة للسيارات الكهربائية (EV) أو الهجينة (HEV). تردد عالي لطالما تم التعرف على التشغيل كأحد المفاتيح الرئيسية لتحقيق كثافة الطاقة العالية . على سبيل المثال ، مغناطيسات وفلاتر ومكثفات أصغر . في وضع التبديل المحولات. مع ثابت التردد التبديل المحولات ، مع ذلك ، تزداد خسائر التبديل مباشرةً مع تردد التشغيل ، مما أدى إلى المكان المناسب التي يحد من القدرة الكثافة القابلة للتحقيق. تردد متغير تتغلب المحولات على حاجز التردد من خلال الحصول على كل تشغيل و إيقاف من التبديل تحدث عند الصفر الحالي.
الفرق الرئيسي الثاني بين التردد الثابت والتردد المتغير DC-DC المحولات هي الضوضاء . مرة أخرى ، معلمة مهمة لـ EVs / HEVs . تم إنشاؤه بواسطة التبديل. ال الصعب التبديل PWM يولد ضوضاء أكثر من التبديل الناعم لـ ZCS.
اليوم ، الابتدائية EV / HEV DC-DC محول التطبيق هو التحويل من بطارية عالية الجهد وصولاً إلى 12 فولت الجهد النموذجي للسيارة ، على الرغم من قد تكون الفولتية العالية ، مثل 42 فولت للتوجيه المعزز مطلوبة DC-DC المحولات . بشكل عام مخصص . المستخدمة في هذا يحتوي التطبيق عادةً على مدخلات 250 - 450 فولت ، ومخرجات قابلة للضبط من 12.5 إلى 15.5 فولت ، وطاقات خرج من 250 w إلى 3.5 كيلوواط. ال الأحجام والأوزان المتوفرة DC-DC المحولات تختلف بشكل كبير ، اعتمادًا على تردد التشغيل ، بالطبع ، ولكن أيضًا إلى حد ما على مدخلات ومخرجات الجهد و الطاقة.
مع طبولوجيا تقليدية ، تكون الكفاءات عادةً منتصف 80-90@، ولكن من المحتمل أن تكون الكفاءات المنخفضة أربع أو خمس نقاط مئوية أقل. نتيجة لذلك ، AC-DC وبعض واسع النطاق تحتاج منتجات dc dc إلى الاستخلاص عند الخط المنخفض.
الجهد العالي / الطاقة العالية التحويل في المركبات في مرحلة مبكرة. يجب حل العديد من التحديات التقنية والاقتصادية من أجل التطوير و HEV التطبيقات. ال التحديات التقنية لمثل هذا المحول . العديد منهم مترابطة . تشمل الحجم والوزن والكفاءة والكهرومغناطيسية التوافق / التداخل الكهرومغناطيسي (EMC / EMI) ، الموثوقية ، عزل الجهد العالي ، الحرارة الإزالة / الإدارة الحرارية والتكلفة بالإضافة إلى ذلك ، بالطبع ، يعد الأداء الموثوق في بيئات الحرارة والبرودة والصدمات والاهتزازات لمركبة الطريق أمرًا معطى.
التقنيات المتقدمة
DC-DC المحولات من أجل EVs المستقبلية و HEVs تتطلب كثافة عالية للطاقة ، وكفاءة ، وقابلية للتوسع لا يمكن تكون فعالة من حيث التكلفة مدعوم بتردد منخفض ومحول الحجم بينما 2 كيلوواط DC-DC قد يكون المحول هدف تصميم شائع ، متطور تتطلب المركبات مزيدًا من الطاقة ، في حين الأصغر DC-DC المحولات مع انخفاض معدلات الطاقة توفر تكلفة أقل لـ مستوى الدخول evs و HEVs. إلى التعامل مع هذا اتساع احتياجات الطاقة ، ومنهجية نظام طاقة مرنة وقابلة للتطوير باستخدام كثافة طاقة عالية ، ومحولات معيارية قادرة على تحويل الناقل بكفاءة ، والعزل وتنظيم الجهد ، ستتيح أداءً أكبر ووقتًا أسرع في السوق ، فعالة من حيث التكلفة.
مثل هذه التقنيات المتقدمة متوفرة أو تأتي على الإنترنت الآن. هؤلاء يمكن لمحركات تحويل الطاقة أن تدعم التوزيع الفعال للطاقة الكهربائية عالية الجهد داخل المركبات وتوفر مزايا رئيسية لمصمم نظام الطاقة ، بما في ذلك الحجم الصغير والوزن المنخفض وكثافة الطاقة العالية والكفاءة العالية ومرونة التصميم والاستجابة السريعة للمتطلبات الكهربائية المتغيرة.
على وجه التحديد ، تقنيات تحويل الطاقة الجديدة . في شكل DC-DC محركات تحويل الطاقة . تعد بحلول متقدمة لـ EV / HEV المركبات تشمل:
الجهد الصفري التبديل (DC / ZVS) DC-DC المحولات مع 95@ الكفاءة عند 1 كيلوواط / في 3 القوة الكثافة ؛ ZVS دفعة باك المنظمون مع > 97@ الكفاءة عند 1 kW / in3 ؛ وجيب السعة محول ™ الجهد العالي (SAC HV) محولات الحافلات مع 97@ الكفاءة عند 1 kW / in3.
DC / ZVS DC-DC المحولات
تبديل الجهد صفر المشبك المزدوج (DC / ZVS) محولات (الشكل 1) لديها القدرة على توفير ناتج منظم من نطاق إدخال واسع جدًا. تتضمن أنظمة طاقة الخلايا التكيفية عددًا من المحولات التي تم تكوينها في مصفوفة لتوفير نطاق واسع وعالي الجهد وعالي التردد الطاقة المعالجة تستخدم كتلة المحول عادةً خليتين محولات مقترنتين مغناطيسيًا تم تكوينهما بشكل انتقائي في سلسلة أو متوازية (الشكل 2). في أي من التكوينين ، الوضع العام تم إلغاء الضوضاء بشكل أساسي ، مما أدى إلى القضاء على تحدي ترشيح كبير لـ evs و HEVs.


طبولوجيا الخلايا التكيفية المتجسدة في DC / ZVS DC-DC المحولاتلـ EV / HEV DC-DC محول قد يشمل الأداء محول السعة الجيبية (SAC) الخلايا. تستخدم محركات الكيس جهد صفري / تيار صفري التبديل للتخلص من خسائر التبديل من خلال القضاء على فقد التبديل ، يمكن تشغيل الكيس بكفاءة عند ترددات عالية نسبيًا ، عادةً في نطاق mhz ، مما ينتج عنه حجم منتج أصغر. يسمح تردد التشغيل العالي بتصغير العديد من المكونات ، مما يزيد من قدرة المحول الإجمالية الكثافة تعمل محولات التبديل الناعمة التي تعمل على تردد عالٍ أيضًا على تقليل التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) ومكونات التصفية التي يتطلبها التبديل الثابت محولات تعمل بتردد منخفض
ال يستخدم محرك الكيس عادةً لتوفير تحويل ناقل نسبة الجهد الثابت مع HV العزلة ال DC-ZVS يوفر المحرك DC-DC التحويل مع التنظيم و العزلة يوضح الشكلان 3 و 4 الكفاءة وأداء تموج الإخراج لـ DC / ZVS محولات تم تكوينها في متعدد كيلوواط مجموعة.


ZVS دفعة باك المنظمين
ZVS دفعة باك توفر الجهات التنظيمية ناتجًا منظمًا من إدخال مصدر غير منظم. ZVS دفعة باك يمكن استخدام المنظمين بشكل مستقل ، على أنه غير معزول منظمات الجهد ، أو مجتمعة مع المضاعفات الحالية الكيس لخلق معزولة DC-DC المحولات . ال المنظم قد يكون "عامل" بعيدًا عن مضاعفات التيار الكيس لتوفير كثافة متزايدة عند نقطة التحميل مع دعم توزيع الطاقة بكفاءة وتوفير وزن الموصل والتكلفة. معًا ، هؤلاء محركات تمكين DC-DC محول أنظمة مع كثافة ومرونة وكفاءة أعلى بكثير من المحولات التقليدية
ZVS دفعة باك قدرات المنظم تشمل:
• جهد الإدخال والإخراج حتى 650 Vdc
• حتى 5: 1 مدى جهد المدخلات
• حتى 5: 1 تصعيد الجهد / نسبة التنحي
• كفاءة تحويل تصل إلى 98@
• قابلة من مئات الواط إلى كيلووات.
طوبولوجيا التبديل اللين الفريدة و ZVS هندسة التحكم تمكن كفاءة HV التشغيل عند 1 ميغا هرتز. قد تتم موازاة المنظمين لتحقيق زيادة في الطاقة الإنتاجية تتمثل إحدى ميزات بنية التحكم في المنظم في أن تسلسل التحويل الخاص به لا يتغير في وضع باك أو وضع التعزيز . يتم التحكم فقط في المدة النسبية للمراحل داخل كل دورة تشغيل لتأثير زيادة الجهد أو تنحيه.
كيس HV محولات الحافلات
نسبة ثابتة محولات التي تشمل الكيس HV محول الناقل ، قادر على كفاءة HV الحافلة التحويل. قدرات إضافية تشمل:
• جهد الإدخال والإخراج حتى 650 فولت تيار مستمر
• حتى 5: 1 جهد الدخل المدى ؛
• الضرب الحالي حتى 200X ؛
• كفاءة تحويل تصل إلى 98@
• قابلة من مئات الواط إلى كيلو وات.
ZVS-ZCS طبولوجيا محول السعة الجيبية مع مجموعة نقل طاقة منخفضة q تدعم الكفاءة التردد العالي معالجة الطاقة مع أ تردد ثابت مذبذب ذو نقاوة طيفية عالية و الوضع المشترك التناظر ، مما ينتج عنه خالي من الضوضاء عملية. ال تقوم بنية التحكم بإغلاق تردد التشغيل على تردد طنين مجموعة نقل الحركة ، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة وتقليل مقاومة الإخراج. من خلال إلغاء المكونات التفاعلية بشكل فعال ، يمكن أن تكون مقاومة الإخراج ، Zout ، منخفضة نسبيًا. إلى مزيد من تقليل Zout ، أو للحصول على قدرة طاقة أكبر ، يمكن موازاة محولات الناقل مع تيار دقيق مشاركة. توفر محولات الحافلات الكيسية الهادئة والقوية جهدًا خطيًا بشكل أساسي / التحويل الحالي مع مقاومة خرج مسطحة تصل إلى حوالي 1 MHz.
معًا ، هذه تعد تقنيات الطاقة بحلول متفوقة للتحديات التقنية المرتبطة بـ evs و HEVs بما في ذلك الحجم الصغير ، والوزن المنخفض ، والكفاءة العالية جدًا ، والتداخل الكهرومغناطيسي المنخفض ، وعزل الجهد العالي ، وإدارة الحرارة ، والنمطية ، ومرونة التصميم ، وقابلية التوسع ، والتكلفة. هم موازاة بسهولة لتكوين متسامح مصفوفات عالية القدرة

المصدر من : http: / / www.powerguru.org / dc-dc-converter-Technologies-for-electrichybrid-electric-cars /
ارسل رسالة
ارسل رسالة
إذا أنت مهتمون بمنتجاتنا ويريدون معرفة المزيد من التفاصيل ، يرجى ترك رسالة هنا ، وسنقوم بالرد عليك بأسرع ما نستطيع.

الصفحة الرئيسية

منتجات

حول

اتصل