Explicação detalhada dos inversores de veículos elétricos

Um inversor é um dispositivo que converte a corrente direta (DC) fornecida por uma bateria em corrente alternada (AC). O motor de um veículo elétrico (EV) é acionado por essa energia CA. Para melhorar a eficiência energética geral de um EV, é crucial minimizar a perda de energia do inversor.

O que é um inversor?

Visão geral dos inversores

Um inversor em um veículo elétrico é responsável por converter a corrente direta (DC) fornecida pela bateria em corrente alternada (CA). Isso é necessário porque a maioria dos motores de tração instalados nos VEs operam com energia CA. A potência de saída do inversor é definida de acordo com a potência de saída do motor (variando de 30 kW a 400 kW, etc.).

Normalmente, um EV está equipado com um ou dois inversores. No entanto, no caso de sistemas de motor nas rodas (onde cada roda é acionada por um motor individual), cada motor requer seu próprio inversor.

Tipos de motores

Os motores são categorizados principalmente em dois tipos: motores escovados e motores sem escova.

• Motores escovados são comumente usados ​​em dispositivos pequenos e são fáceis de controlar porque são alimentados por corrente direta (tensão CC).
• Motores sem escova , por outro lado, concentre -se na eficiência energética e é adequado para aplicações que requerem controle preciso de velocidade, como motores de tração em veículos elétricos. Como os motores sem escova operam com energia CA, um inversor é essencial para converter CC em CA.

Tendências de mercado e desenvolvimento de dispositivos

À medida que o número de veículos elétricos aumenta, a demanda por inversores também crescerá. Além disso, com a tendência de melhorar o desempenho do veículo, os motores estão sendo projetados para maior produção de energia, necessitando de inversores com maior capacidade de potência.

Os componentes eletrônicos que compõem os inversores devem atender a certos requisitos no futuro, incluindo:

• Maior capacidade de potência
• Melhor resistência ao calor
• Tamanho menor e peso mais leve

Requisitos -chave para futuros inversores

1. Maior capacidade de potência
   Para apoiar motores de alta saída, os inversores também devem aumentar sua capacidade de energia. Isso inclui operar com tensões mais altas (por exemplo, aumentar das atuais 400V para futuras 800V) e lidar com correntes mais altas. Consequentemente, os semicondutores e outros componentes usados ​​em inversores devem ser projetados para suportar aplicativos de alta potência.
2. Melhor resistência ao calor
   À medida que os componentes eletrônicos se tornam menores, a quantidade de calor por unidade de área aumenta. O aumento da resistência ao calor é crucial para impedir o envelhecimento e a deterioração causada pelo calor e pelo calor auto-gerado absorvidos pelos componentes circundantes.
3. Tamanho menor e peso mais leve
   O aumento da potência geralmente leva a equipamentos maiores e mais pesados, o que afeta negativamente a faixa de veículos. Portanto, os inversores devem ser projetados para serem compactos e leves, enquanto ainda suportam alta saída de potência.

Configuração do circuito de um inversor

Estrutura geral

Um inversor consiste nos seguintes circuitos:

• Filtro de ruído: Suprime o ruído de fontes externas ou dentro do próprio circuito.
• Medição de tensão: Mede a tensão para controlar o circuito de conversão.
• Circuito de conversão de tensão: Converte a tensão através de operações de comutação usando FETs (transistores de efeito de campo) ou componentes similares.
• Medição atual: Mede a corrente para controlar o circuito de conversão.
• Circuito de controle: Controla o circuito de conversão e outros componentes.
• Conversor DC/DC: Fornece energia ao circuito de controle.
• Interface de comunicação: Facilita a comunicação com circuitos externos.

O papel de um inversor é converter a potência DC fornecida pela bateria em energia CA. À medida que a produção de veículos elétricos aumenta, o número de inversores instalados também deve aumentar. Há uma demanda crescente por inversores de alta saída, enquanto a miniaturização continua sendo um desafio importante. Os componentes eletrônicos usados ​​nos inversores devem suportar "maior capacidade de potência", "melhor resistência ao calor" e "tamanho menor e peso mais leve".