Explicação detalhada de DC/DC em veículos elétricos
Os veículos elétricos (EVs) são equipados com grandes baterias de íons de lítio de alta tensão e baterias de chumbo-ácido de baixa tensão usadas em veículos motorizados. Ambas as baterias precisam ser carregadas, as baterias de íon de lítio precisam ser carregadas em estações de carregamento e as baterias de chumbo-ácido precisam ser carregadas com baterias de íon de lítio. Atualmente, o dispositivo que converte uma determinada potência CC em uma potência CC diferente é um conversor CC/CC. Explicaremos as funções e a configuração do sistema dos conversores DC/DC.
O que é um conversor DC/DC?
Visão geral dos conversores DC/DC
Todos os dispositivos EV dependem de eletricidade para funcionar. O motor de acionamento, etc. depende da energia de baterias de íon de lítio grandes/de alta tensão para operar, e muitos outros dispositivos integrados (ECU, câmeras, luzes, etc.) dependem da energia de baterias de chumbo-ácido de baixa tensão para operar. Se a bateria de chumbo-ácido não estiver carregada, ela ficará sem carga, por isso precisa ser carregada com a bateria de íon de lítio. Entre eles, o dispositivo que converte energia CC de alta tensão em energia CC de baixa tensão é um conversor CC/CC. Ao converter para uma tensão baixa, vários dispositivos integrados de EVs podem operar a uma tensão apropriada.
Diferentes usos de alta tensão e baixa tensão
- Usos de alta tensão
Para operar o motor de acionamento, é necessária alta tensão. Como o motor requer alta potência, se for tentado operar em baixa tensão, uma grande corrente será gerada, resultando em aumento de perdas no circuito e baixa eficiência de conversão. Para melhorar a eficiência, é necessária alta tensão (400 V ou mais) para suprimir a corrente.
- Usos de baixa tensão
A baixa tensão é utilizada para outros equipamentos que não os relacionados ao motor de acionamento (vários equipamentos do carro e faróis, etc.). Além disso, mesmo para equipamentos de alta tensão, o circuito de controle interno opera em baixa tensão. Portanto, um conversor DC/DC que converta de alta tensão para baixa tensão é essencial.
Sobre a estrutura do circuito do conversor DC/DC
Estrutura geral
- Detecção de tensão (lado de entrada): Mede a tensão de entrada da bateria de íons de lítio
- Filtro de ruído (lado de entrada): Remove ruído usando capacitores e bobinas
- Circuito de conversão de tensão: Converte tensão alternando através de transformadores de isolamento e FETs
- Filtro de ruído (lado de saída): Remove ruído usando capacitores e bobinas
- Detecção de tensão (lado de saída): Mede a tensão de saída
- Circuito de controle: Controla o circuito de conversão, etc.
- Conversor DC/DC: Fornece energia ao circuito de controle
- Circuito de comunicação: Circuito de comunicação com o exterior
Nos VEs, a maioria dos dispositivos integrados, exceto o motor, operam com uma tensão muito inferior à tensão da fonte de alimentação principal do veículo. Entre eles, o dispositivo que converte a saída CC de alta tensão da bateria de íons de lítio em CC de baixa tensão é o conversor CC/CC. No futuro, à medida que o número de VEs aumenta, o número de conversores DC/DC instalados também aumentará.
Além disso, à medida que vários dispositivos se tornam mais eletrificados e mais potentes, também é necessário buscar maior produção de conversores DC/DC. No futuro, as pessoas apresentarão requisitos de desempenho mais elevados para componentes eletrônicos automotivos, como alta tensão (alta tensão suportável), grande corrente, baixa perda, alta resistência ao calor e miniaturização.
