Explicação detalhada de inversores em veículos elétricos
Um inversor é um dispositivo que converte a corrente contínua (CC) fornecida pela bateria em corrente alternada (CA). O motor de um veículo elétrico aciona as rodas com esta corrente alternada. Para melhorar a eficiência energética de todo o veículo elétrico, a perda de energia do inversor deve ser minimizada.
Visão geral dos inversores
Um inversor em um veículo elétrico é um dispositivo que converte a corrente contínua (CC) fornecida pela bateria em corrente alternada (CA). Isso ocorre porque o motor de tração instalado nos veículos elétricos é movido principalmente por corrente alternada. A potência de saída do inversor é definida de acordo com a potência de saída do motor (30kW a 400kW, etc.).
Normalmente, o número de inversores instalados em um carro é de cerca de 1 para 2. Porém, no caso de um tipo de motor de cubo (método em que cada pneu é acionado por um motor), é necessário um inversor para cada motor.
Sobre os tipos de motores
Existem dois tipos principais de motores, nomeadamente motores de disco escovado e motores sem escova. Motores de disco escovado são usados para dispositivos pequenos e, como são acionados por tensão CC, são relativamente simples de controlar. Os motores sem escova enfatizam a eficiência energética e são adequados para situações que exigem ajuste fino da velocidade de rotação (velocidade). Eles são usados em motores de tração para acionamento, etc. Por serem acionados por energia CA, inversores que convertem energia CC em energia CA são indispensáveis.
Tendências de mercado e equipamentos
À medida que o número de veículos elétricos aumenta, o número de inversores instalados também aumentará. Além disso, à medida que o desempenho de condução melhora, os motores avançam para uma produção mais elevada, pelo que os inversores também precisam de ter uma produção mais elevada (alta potência). Como funções/desempenho exigidos dos componentes eletrônicos que constituirão inversores no futuro, podem ser listadas “alta potência”, “alta resistência ao calor” e “miniaturização/leve”. Os requisitos para cada um são os seguintes.
- Alta potência
Para suportar o alto rendimento do motor, o inversor também precisa ter alto rendimento (alta potência). Alta potência significa alta tensão (da corrente 400V a 800V no futuro) e alta corrente, portanto os semicondutores que constituem o inversor também são necessários para suportar alta potência.
- Alta resistência ao calor
À medida que os componentes eletrônicos são miniaturizados, a quantidade de calor recebida por unidade de área também aumenta. Ao torná-los resistentes ao calor, o envelhecimento causado pelo calor gerado pelos próprios componentes e pelo calor recebido dos componentes circundantes pode ser evitado.
- Miniaturização/leve
Fatores como alta potência tornam o equipamento maior e mais pesado, o que afetará o alcance de cruzeiro, por isso é necessário suportar alta potência durante a miniaturização/leve.
Estrutura do circuito do inversor
Estrutura geral
O inversor é composto pelos seguintes circuitos.
- Filtro de ruído: Suprime o ruído externo ou do circuito
- Medição de tensão: Medição de tensão para controlar o circuito de conversão
- Circuito de conversão de tensão: Converte tensão alternando a operação através de FET, etc.
- Medição de corrente: Medição de corrente para controlar o circuito de conversão
- Circuito de controle: Controla o circuito de conversão, etc.
- Conversor DC/DC: Fornece energia ao circuito de controle
- Comunicação IF: Circuito de comunicação com o exterior
