Penjelasan terperinci tentang inverter kendaraan listrik

Inverter adalah perangkat yang mengonversi arus searah (DC) yang dipasok oleh baterai menjadi arus bolak -balik (AC). Motor kendaraan listrik (EV) digerakkan oleh daya AC ini. Untuk meningkatkan efisiensi energi EV secara keseluruhan, penting untuk meminimalkan kehilangan energi inverter.

Apa itu inverter?

Tinjauan Inverter

Inverter dalam kendaraan listrik bertanggung jawab untuk mengonversi arus searah (DC) yang dipasok oleh baterai menjadi arus bolak -balik (AC). Ini diperlukan karena sebagian besar motor traksi yang dipasang di EV beroperasi pada daya AC. Daya output inverter diatur sesuai dengan daya output motor (mulai dari 30 kW hingga 400 kW, dll.).

Biasanya, EV dilengkapi dengan satu atau dua inverter. Namun, dalam kasus sistem motor roda (di mana setiap roda digerakkan oleh motor individu), setiap motor membutuhkan inverter sendiri.

Jenis motor

Motor terutama dikategorikan ke dalam dua jenis: motor yang disikat dan motor sikat.

• Motor yang disikat biasanya digunakan dalam perangkat kecil dan mudah dikendalikan karena ditenagai oleh arus searah (tegangan DC).
• Motor sikat , di sisi lain, fokus pada efisiensi energi dan cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kontrol kecepatan yang tepat, seperti motor traksi pada kendaraan listrik. Karena motor sikat beroperasi pada daya AC, inverter sangat penting untuk mengubah DC menjadi AC.

Tren pasar dan pengembangan perangkat

Ketika jumlah kendaraan listrik meningkat, permintaan untuk inverter juga akan tumbuh. Selain itu, dengan tren peningkatan kinerja kendaraan, motor dirancang untuk output daya yang lebih tinggi, mengharuskan inverter dengan kapasitas daya yang lebih tinggi.

Komponen elektronik yang membentuk inverter diharapkan untuk memenuhi persyaratan tertentu di masa depan, termasuk:

• Kapasitas daya yang lebih tinggi
• Ketahanan panas yang lebih baik
• Ukuran yang lebih kecil dan berat yang lebih ringan

Persyaratan utama untuk inverter masa depan

1. Kapasitas daya yang lebih tinggi
   Untuk mendukung motor output tinggi, inverter juga harus meningkatkan kapasitas daya mereka. Ini termasuk beroperasi pada tegangan yang lebih tinggi (mis., Peningkatan dari 400V saat ini ke 800V di masa depan) dan menangani arus yang lebih tinggi. Akibatnya, semikonduktor dan komponen lain yang digunakan dalam inverter harus dirancang untuk mendukung aplikasi daya tinggi.
2. Ketahanan panas yang lebih baik
   Ketika komponen elektronik menjadi lebih kecil, jumlah panas per satuan luas meningkat. Meningkatkan ketahanan panas sangat penting untuk mencegah penuaan dan kerusakan yang disebabkan oleh panas yang dihasilkan sendiri dan panas yang diserap dari komponen di sekitarnya.
3. Ukuran yang lebih kecil dan berat yang lebih ringan
   Peningkatan output daya sering mengarah ke peralatan yang lebih besar dan lebih berat, yang secara negatif mempengaruhi jangkauan kendaraan. Oleh karena itu, inverter harus dirancang agar kompak dan ringan sambil tetap mendukung output daya tinggi.

Konfigurasi Sirkuit Inverter

Struktur keseluruhan

Inverter terdiri dari sirkuit berikut:

• Filter noise: Menekan noise dari sumber eksternal atau di dalam sirkuit itu sendiri.
• Pengukuran tegangan: Mengukur tegangan untuk mengontrol sirkuit konversi.
• Sirkuit Konversi Tegangan: Konversi tegangan melalui operasi switching menggunakan FET (transistor efek lapangan) atau komponen serupa.
• Pengukuran saat ini: Mengukur arus untuk mengontrol sirkuit konversi.
• Sirkuit kontrol: Mengontrol sirkuit konversi dan komponen lainnya.
• Konverter DC/DC: Memasok daya ke sirkuit kontrol.
• Antarmuka komunikasi: Memfasilitasi komunikasi dengan sirkuit eksternal.

Peran inverter adalah untuk mengubah daya DC yang disediakan oleh baterai menjadi daya AC. Dengan meningkatnya produksi kendaraan listrik, jumlah inverter yang dipasang juga diperkirakan akan meningkat. Ada permintaan yang meningkat untuk inverter output tinggi, sementara miniaturisasi tetap menjadi tantangan utama. Komponen elektronik yang digunakan dalam inverter harus mendukung "kapasitas daya yang lebih tinggi," "ketahanan panas yang lebih baik," dan "ukuran yang lebih kecil dan berat yang lebih ringan."