הסבר מפורט על DC/DC ברכבים חשמליים
כלי רכב חשמליים (EV) מצוידים בסוללות ליתיום-יון גדולות במתח גבוה ובסוללות עופרת-חומצה במתח נמוך המשמשות ברכבי מנוע. יש להטעין את שתי הסוללות, סוללות ליתיום יון צריכות להיטען בתחנות טעינה, וסוללות עופרת צריכות להיטען מסוללות ליתיום יון. נכון לעכשיו, המכשיר שממיר הספק DC מסוים להספק DC אחר הוא ממיר DC/DC. נסביר את הפונקציות ותצורת המערכת של ממירי DC/DC.
מהו ממיר DC/DC?
סקירה כללית של ממירי DC/DC
כל מכשירי החשמל מסתמכים על חשמל כדי לפעול. המנוע המניע וכו' מסתמך על הכוח של סוללות ליתיום-יון גדולות/גבוהות כדי לפעול, והתקנים רבים אחרים (ECU, מצלמות, אורות וכו') מסתמכים על הכוח של סוללות עופרת-חומצה במתח נמוך לפעול. אם סוללת העופרת-חומצה אינה טעונה, יגמר לה החשמל, ולכן יש להטעין אותה מסוללת הליתיום-יון. ביניהם, המכשיר הממיר כוח DC במתח גבוה להספק DC במתח נמוך הוא ממיר DC/DC. על ידי המרה למתח נמוך, התקנים שונים של רכבי EV יכולים לפעול במתח מתאים.
שימושים שונים במתח גבוה ובמתח נמוך
- שימושים במתח גבוה
כדי להפעיל את המנוע המניע, נדרש מתח גבוה. מכיוון שהמנוע דורש הספק גבוה, אם מנסים לפעול במתח נמוך, ייווצר זרם גדול, וכתוצאה מכך הפסדים מוגברים במעגל ויעילות המרה ירודה. כדי לשפר את היעילות, נדרש מתח גבוה (400V או יותר) כדי לדכא את הזרם.
- שימושים במתח נמוך
מתח נמוך משמש לציוד שאינו קשור למנוע הנהיגה (ציוד שונה ברכב ופנסים וכו'). בנוסף, אפילו עבור ציוד במתח גבוה, מעגל הבקרה הפנימי פועל במתח נמוך. לכן, ממיר DC/DC הממיר ממתח גבוה למתח נמוך הוא חיוני.
על מבנה המעגל של ממיר DC/DC
מבנה כולל
- זיהוי מתח (צד קלט): מודד את מתח הכניסה מסוללת הליתיום-יון
- מסנן רעשים (צד קלט): מסיר רעשים באמצעות קבלים וסלילים
- מעגל המרת מתח: ממיר מתח על ידי מעבר דרך שנאי בידוד ו-FET
- מסנן רעשים (צד פלט): מסיר רעשים באמצעות קבלים וסלילים
- זיהוי מתח (צד מוצא): מודד מתח מוצא
- מעגל בקרה: שולט במעגל המרה וכו'.
- ממיר DC/DC: מספק חשמל למעגל הבקרה
- מעגל תקשורת: מעגל תקשורת עם החוץ
ברכבי רכב חשמליים, רוב המכשירים המשולבים מלבד המנוע פועלים במתח נמוך בהרבה ממתח אספקת החשמל הראשי של הרכב. ביניהם, המכשיר הממיר את פלט DC במתח גבוה של סוללת הליתיום-יון ל-DC במתח נמוך הוא ממיר DC/DC. בעתיד, ככל שמספר הרכבים החשמליים יגדל, יגדל גם מספר ממירי DC/DC המותקנים.
בנוסף, ככל שמכשירים שונים הופכים לחשמלים יותר וחזקים יותר, יש צורך גם להמשיך בתפוקה גבוהה יותר של ממירי DC/DC. בעתיד, אנשים יציגו דרישות ביצועים גבוהות יותר עבור רכיבים אלקטרוניים לרכב, כגון מתח גבוה (מתח עמיד גבוה), זרם גדול, אובדן נמוך, עמידות גבוהה בחום ומיעוט.