하이브리드 및 전기 자동차에서 인버터와 컨버터가 작동하는 방식

Christine과 Scott Gable은 하이브리드 자동차 및 대체 연료 전문가로, 스스로 바이오디젤을 제조하고 폐식물유를 이용해 125,000마일을 여행했습니다.

하이브리드 및 기타 전기 자동차(EV)에서는 두 가지 핵심 요소가 함께 작동하여 전력을 관리하고 회로를 재충전합니다. 인버터와 컨버터 등 중요한 구성 요소가 함께 작동하는 방식은 다음과 같습니다.

광범위하게 말하면, 인버터는 DC(직류) 소스에서 파생된 전기를 장치나 기기를 구동하는 데 사용할 수 있는 유형의 AC(교류)로 변환하는 전기 장치입니다. 예를 들어, 태양광 발전 시스템에서는 태양광 패널로 충전된 배터리에 저장된 전력이 인버터를 통해 표준 AC 전력으로 변환되어 플러그인 콘센트 및 기타 표준 120V 장치에 전력을 공급합니다.

인버터는 하이브리드 또는 EV 자동차에서 동일한 기능을 수행하며 작동 이론은 비교적 간단합니다. 예를 들어 하이브리드 배터리의 DC 전력은 인버터 하우징 내부 변압기의 1차 권선에 공급됩니다. . 전자 스위치(일반적으로 반도체 트랜지스터 세트)를 통해 전류 흐름 방향은 연속적이고 규칙적으로 플립플롭됩니다(전하는 1차 권선으로 이동한 다음 갑자기 역전되어 다시 흘러 나옴). 전기의 유입/유출은 변압기의 2차 권선 회로에 AC 전류를 생성합니다. 궁극적으로 이 유도 교류 전기는 전기 자동차(EV)의 전기 견인 모터와 같은 AC 부하에 전력을 제공합니다.

정류기는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하는 역기능을 제외하고는 인버터와 유사한 장치입니다.

전압 변환기라고 더 적절하게 불리는 이 전기 장치는 실제로 전원의 전압(AC 또는 DC)을 변경합니다. 전압 변환기에는 승압 변환기(전압을 증가시키는)와 강압 변환기(전압을 증가시키는)의 두 가지 유형이 있습니다. 전압을 감소시킵니다). 컨버터의 가장 일반적인 용도는 상대적으로 낮은 전압 소스를 사용하고 높은 전력 소비 부하에서 힘든 작업을 위해 고전압으로 승압하는 것이지만, 조명용 전압을 낮추기 위해 역으로 사용할 수도 있습니다. 로드 소스.

인버터/컨버터는 이름에서 알 수 있듯이 인버터와 컨버터를 모두 수용하는 하나의 단일 장치입니다. 이는 EV와 하이브리드 모두에서 전기 구동 시스템을 관리하는 데 사용되는 장치입니다. 인버터/컨버터는 내장된 충전 컨트롤러와 함께 회생제동 시 재충전을 위해 배터리 팩에 전류를 공급하고, 차량 추진을 위한 모터/제너레이터에도 전기를 공급합니다. 하이브리드와 EV 모두 물리적 크기를 줄이기 위해 상대적으로 낮은 전압의 DC 배터리(약 210V)를 사용하지만, 일반적으로 고효율의 고전압(약 650V) AC 모터/발전기도 사용합니다. 인버터/컨버터 장치는 이러한 다양한 전압과 전류 유형이 함께 작동하는 방식을 구성합니다.

변압기와 반도체(및 이에 따른 저항)의 사용으로 인해 이러한 장치에서는 엄청난 양의 열이 방출됩니다. 적절한 냉각과 환기는 구성 요소의 작동을 유지하는 데 가장 중요합니다. 이러한 이유로 하이브리드 차량의 인버터/컨버터 설치에는 엔진 냉각 시스템과 완전히 독립된 펌프 및 라디에이터를 갖춘 자체 전용 냉각 시스템이 있습니다.

"태양광 통합: 인버터 및 그리드 서비스 기본." 미국 에너지부.

“컨버터, 인버터 및 컨트롤.” 첨단 자동차 기술 센터.

Chen, Hua, 등. "복합 DC-DC 컨버터를 사용하는 전기 자동차 파워트레인 아키텍처." IEEE 트랜스 파워 일렉트론, vol. 2017년 32일, pp. 98-116., doi:10.1109/TPEL.2016.2533347