Como funcionam os inversores e conversores em veículos híbridos e elétricos

Em um veículo híbrido e outros veículos elétricos (VEs), dois elementos principais trabalham juntos para gerenciar a energia e recarregar os circuitos. Aqui está como esses componentes críticos - o inversor e conversor- trabalhar em conjunto.

A função de um inversor

De um modo geral, um inversor é um dispositivo elétrico que converte eletricidade derivada de um DC (Corrente direta) para AC (corrente alternada) do tipo que pode ser usado para acionar um dispositivo ou utensílio. Em um sistema de energia solar, por exemplo, a energia armazenada pelas baterias carregadas pelos painéis solares é convertida em alimentação CA padrão do inversor, que fornece energia para tomadas e outros dispositivos de 120 volts dispositivos.

Um inversor serve para o mesmo tipo de função em um carro híbrido ou EV, e a teoria da operação é relativamente simples. A energia CC, de uma bateria híbrida, por exemplo, é alimentada ao enrolamento primário em um transformador dentro do alojamento do inversor. Através de um comutador eletrônico (geralmente um conjunto de transistores semicondutores), a direção do fluxo de corrente é flip-flop contínuo e regularmente (a carga elétrica viaja para o enrolamento primário, depois reverte abruptamente e flui de volta). A entrada / saída de eletricidade produz corrente CA no circuito de enrolamento secundário do transformador. Por fim, essa eletricidade de corrente alternada induzida fornece energia para uma carga CA - por exemplo, o motor de tração elétrica de um veículo elétrico (EV).

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A rectificador é um dispositivo semelhante a um inversor, exceto que ele faz o oposto, convertendo a energia CA em energia CC.

A função de um conversor

Mais apropriadamente chamado de conversor de voltagem, esse dispositivo elétrico realmente altera a tensão (CA ou CC) de uma fonte de energia elétrica. Existem dois tipos de conversores de tensão: intensificar conversores (o que aumenta a tensão) e demitir-se conversores (o que diminui a tensão). O uso mais comum de um conversor é obter uma fonte de voltagem relativamente baixa e aumentar a voltagem para trabalhos pesados ​​em uma carga de alto consumo de energia, mas eles também podem ser usados ​​ao contrário para reduzir a tensão para uma carga leve fonte.

Unidades Tandem de Inversor / Conversor

Um inversor / conversor é, como o nome indica, uma única unidade que hospeda um inversor e um conversor. Estes são os dispositivos usados ​​pelos veículos elétricos e híbridos para gerenciar seus sistemas de acionamento elétrico. Juntamente com um controlador de carregamento embutido, o inversor / conversor fornece corrente à bateria para recarregando durante frenagem regenerativae também fornece eletricidade para o motor / gerador para propulsão de veículo. Os híbridos e os EVs usam baterias CC de voltagem relativamente baixa (cerca de 210 volts) para manter a tamanho reduzido, mas geralmente também usam alta voltagem altamente eficiente (cerca de 650 volts) motores / geradores. A unidade inversora / conversor coreografa como essas tensões e tipos de corrente divergentes funcionam juntos.

Devido ao uso de transformadores e semicondutores (e a resistência encontrada), enormes quantidades de calor são emitidas por esses dispositivos. Resfriamento e ventilação adequados são fundamentais para manter os componentes operacionais. Por esse motivo, as instalações de inversores / conversores em veículos híbridos têm seu próprio resfriamento dedicado sistemas completos com bombas e radiadores totalmente independentes da refrigeração do motor sistema.