Mikä on laturien latausmekanismi?
Laturien latausmekanismi
Tämä kappale havainnollistaa laturien latausperiaatetta esittämällä erikseen esimerkkejä yksi- ja kaksisuuntaisten latauspiirien topologisista rakenteista.
Yksisuuntainen lataustopologia
Laturi toteuttaa muunnoksen AC:n ja DC:n välillä tehoelektroniikkalaitteiden avulla. Tehoelektroniikkalaitteet tuovat väistämättä loistehoa, ja liiallinen loisteho voi johtaa sähköverkon jännitteen vaihteluihin, tehonsyötön laadun heikkenemiseen ja lisääntyneisiin johtohäviöihin. Piirin pätötehon suhde näennäiseen tehoon määritellään tehokertoimeksi. Loppukäyttäjän sähköverkkoon syöttämän liiallisen loistehon estämiseksi sekä kotitalouksien että teollisuuden sähkönkulutukselle asetetaan tiukat rajoitukset tehokertoimelle, yleensä vähintään 0,8–0,9. Yksi käytetyistä menetelmistä on PFC (Power Factor Correction) -tekniikka, joka voi poistaa tehoelektroniikkalaitteiden harmonisen saastumisen ja parantaa syöttötehokerrointa.
Yksi-täys-silta-PFC-tekniikka tarjoaa etuja, kuten yksinkertaisen rakenteen, korkean hyötysuhteen ja suur-taajuisen muuntajan, jossa on kaksipään heräte Kuvassa 11-21 näkyy yksi-vaiheinen täys-silta-PFC-muunnin, joka perustuu koko-siltarakenteeseen. Se toimii kahdessa osavaltiossa:ylä- ja alavarren johtuminenjavastakkaisen käsivarren johtuminen. Ylä- ja alavarren johtumisen aikana tulokelan virta nousee. Vastakkaisen varren johtumisen aikana tulokelan virta laskee. Ohjausjärjestelmä säätää ylä- ja alavarren johtumisajan suhdetta (käyttöjakso) tulokelan lataus- ja purkausjakson sisällä säätämään tulokelan virran suuruutta, jolloin tulovirta on siniaalto, joka on samassa vaiheessa tulojännitteen kanssa. Tämä eliminoi viime kädessä korkean-virtaharmoniset ja saavuttaa tehokertoimen korjauksen.
Analysoimalla energian virtausprosessia voidaan nähdä, että ylä- ja alavarren johtumisen aikana korkeataajuisen-muuntajan yli oleva jännite on 0 ja lähtösuodattimen kondensaattori syöttää energiaa kuormaan; vastakkaisen varren johtumisen aikana korkeataajuinen-muuntaja siirtää tulokelaan varastoidun energian ja syöttää sen
Tulokaapelin energia siirretään muuntajan toisiopuolelle. Korkeataajuisen-tasasuuntauksen ja suodatuksen jälkeen se syöttää energiaa kuormaan. Säätämällä järjestelmän käyttöjaksoa voidaan lähtöjännitettä muuttaa pitäen lähtöjännite nimellisarvossa. Yhden toimintajakson aikana tulokela suorittaa kaksi lataus- ja purkaussykliä, ja suurtaajuinen-muuntaja viritetään kahdesti, jolloin kaksi herätesuuntaa ovat vastakkaisia. Tämä hyödyntää magneettisydäntä työntö--vetotavalla, mikä parantaa muuntajan magneettisydämen käyttöastetta.
Kaksisuuntainen lataustopologia
Kuva 11-22 esittää kaksisuuntaisen laturin lataamisen ja purkamisen pääpiirin topologisen rakenteen, joka sisältää kolmivaiheisen puoli-siltajännitelähteen PWM-tasasuuntaajan ja kaksisuuntaisen DC/DC-muuntimen.
Kolmivaiheisia vaihtovirtalähteitä käytetään yleisesti teollisuussovelluksissa, joissa on korkea-jännite ja suur{2}}teho. Kaksisuuntainen tarkoittaa, että energiavirta voi tapahtua verkon puolelta ajoneuvon akkuun tai akun puolelta verkon puolelle. Kuvassa oleva kolmivaiheinen puoli-siltajännite-lähde PWM-tasasuuntaaja on kaksisuuntainen PWM-tasasuuntaaja, jolla on etuja, kuten kaksisuuntaisen energiavirran saavuttaminen, nopea dynaaminen vaste ja hyvä vakaan tilan-suorituskyky. Kun se onkorjaustila, energia virtaa ulos verkon puolelta, virta on sinimuotoinen ja sen vaihe on sama kuin verkon jännite; kun se toimiiaktiivinen inversiotila, sähköajoneuvon akkuun varastoitu energia syötetään takaisin sähköverkkoon, ja verkon-sivuvirta ja virran aaltomuoto ovat molemmat sinimuotoisia, ja niiden vaihe-ero on 180 astetta.
Kaksisuuntaisella DC/DC-muuntimella on etuja, kuten nopea dynaaminen vaste, korkea energian muunnostehokkuus ja vähemmän virtalaitteita. Kuten kuvassa 11-22 näkyy, kun laturi lataa sähköajoneuvon akkua, kytkinS1suorittaa, kun vaihtaaS2on aina pois päältä. Siksi kaksisuuntainen PWM-tasasuuntaaja toimii tasasuuntaustilassa, ja kaksisuuntainen DC/DC-muunnin on step-down buck -tilassa, ja energia virtaa verkon puolelta akun puolelle; kun akku tyhjenee, vaihdaS2on pois päältä, kytkinS1johtaa, kaksisuuntainen DC/DC-muunnin on step{0}}ylöstehostustilassa ja kaksisuuntainen PWM-tasasuuntaaja toimii aktiivisessa inversiotilassa, ja akkuun varastoitu energia syötetään takaisin sähköverkkoon tasasuuntaajan kautta.
