Inversores y convertidores en híbridos y EV (vehículos eléctricos)

En un vehículo híbrido y otros vehículos eléctricos (EV), dos elementos clave trabajan juntos para administrar la energía y recargar los circuitos. Así es como estos componentes críticos: el inversor y convertidor-trabajar en tándem. 

La función de un inversor

En términos generales, un inversor es un dispositivo eléctrico que convierte la electricidad derivada de una fuente de CC (corriente continua) en CA (corriente alterna) del tipo que se puede utilizar para controlar un dispositivo o aparato. En un sistema de energía solar, por ejemplo, la energía almacenada por las baterías cargadas por los paneles solares se convierte en energía de CA estándar por el inversor, que proporciona la energía a enchufes y otros dispositivos estándar de 120 voltios.. 

Un inversor cumple el mismo tipo de función en un automóvil híbrido o EV, y la teoría de operación es relativamente simple. La energía de CC, de una batería híbrida, por ejemplo, se alimenta al devanado primario en un transformador dentro de la carcasa del inversor. A través de un interruptor electrónico (generalmente un conjunto de transistores semiconductores), la dirección del flujo de corriente cambia de manera continua y regular (la carga eléctrica viaja al devanado primario, luego se invierte abruptamente y fluye hacia afuera). La entrada / salida de electricidad produce corriente alterna en el circuito de devanado secundario del transformador. En última instancia, esta electricidad de corriente alterna inducida proporciona energía para una carga de CA, por ejemplo, el motor de tracción eléctrica de un vehículo eléctrico (EV).

A rectificador es un dispositivo similar a un inversor, excepto que hace lo contrario, convirtiendo la alimentación de CA en alimentación de CC.

La función de un convertidor

Más propiamente llamado convertidor de voltaje, Este dispositivo eléctrico en realidad cambia el voltaje (ya sea CA o CC) de una fuente de energía eléctrica. Hay dos tipos de convertidores de voltaje: convertidores intensificadores (que aumenta el voltaje) y bajar convertidores (que disminuye el voltaje). El uso más común de un convertidor es tomar una fuente de voltaje relativamente bajo y elevarlo a alto voltaje para trabajos pesados ​​en una carga de alto consumo de energía, pero también se pueden usar en reversa para reducir el voltaje de una luz fuente de carga.

Unidades tándem de inversor / convertidor

Un inversor / convertidor es, como su nombre lo indica, una sola unidad que alberga tanto un inversor como un convertidor. Estos son los dispositivos que utilizan tanto los vehículos eléctricos como los híbridos para administrar sus sistemas de accionamiento eléctrico. Junto con un controlador de carga incorporado, el inversor / convertidor suministra corriente al paquete de baterías para recargarse durante el frenado regenerativo, y también proporciona electricidad al motor / generador para la propulsión del vehículo. Tanto los híbridos como los EV usan baterías de CC de voltaje relativamente bajo (aproximadamente 210 voltios) para mantener el tamaño físico bajo, pero también generalmente usan motores / generadores de CA de alto voltaje (aproximadamente 650 voltios) altamente eficientes. La unidad del inversor / convertidor coreografía cómo estos voltajes divergentes y los tipos de corriente funcionan juntos.

Debido al uso de transformadores y semiconductores (y la resistencia que lo acompaña), estos dispositivos emiten enormes cantidades de calor. Un enfriamiento y ventilación adecuados son primordiales para mantener los componentes operativos. Por esta razón, las instalaciones de convertidor / inversor en vehículos híbridos tienen sus propios sistemas de enfriamiento dedicados, completos con bombas y radiadores, que son completamente independientes del sistema de enfriamiento del motor..