• Tidak ada hasil yang ditemukan

Tìm hiểu các bộ biến đổi công suất sử dụng trong ngành giao thông

Protected

Academic year: 2023

Membagikan "Tìm hiểu các bộ biến đổi công suất sử dụng trong ngành giao thông"

Copied!
76
0
0

Teks penuh

Tên dự án: Tìm hiểu bộ chuyển đổi điện được sử dụng trong ngành vận tải. Điều này trước tiên phải được theo sau bởi sự ra đời ngày càng hoàn thiện của các bộ chuyển đổi năng lượng.

Hình 1.2. Bộ nghịch lưu điện áp một pha
Hình 1.2. Bộ nghịch lưu điện áp một pha

Bộ nghịch lưu dòng

Để giảm những tổn thất này, người ta sử dụng sơ đồ có máy biến áp tự ngẫu. Hình dạng điện áp đầu ra là sóng hình chữ nhật, sử dụng điện áp hình chữ nhật trong nhiều trường hợp gây hậu quả xấu, vì vậy trong thực tế người ta thêm một bộ lọc để đường cong điện áp gần với hình sin hơn.

Khái quát chung về bộ biến đổi điện áp một chiều

Do đó, bộ chuyển đổi DC sang xung có khả năng điều chỉnh và ổn định điện áp đầu ra trên tải. Dấu vết điện áp: bộ chuyển đổi điện áp không đảo và bộ chuyển đổi điện áp đảo ngược.

Sơ đồ cấu trúc

Theo điện áp đầu ra: bộ chuyển đổi xung có điện áp đầu ra nhỏ hơn điện áp đầu vào và bộ chuyển đổi xung có điện áp đầu ra lớn hơn điện áp đầu vào.

Bộ ĐIỀU ÁP XOAY CHIỀU (AC - AC)

Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều một pha

Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha [2]

Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều ba pha nối sao có dây trung tính (hình nét đứt). Trong thời gian không có dòng điện (khoảng giữa hai nửa chu kỳ dòng điện), điện áp trên tải bằng 0.

Hình 1.9. Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều ba pha
Hình 1.9. Bộ điều chỉnh điện áp xoay chiều ba pha

BIẾN TÀN

Biến tần trực tiếp

Bộ chuyển đổi trực tiếp là bộ chuyển đổi trong đó tần số được tạo ra bằng cách chuyển đổi thích hợp dòng điện xoay chiều có tần số cao hơn. Trong suốt chương này chúng ta đã nghiên cứu các bộ chuyển đổi năng lượng một cách tổng quát nhất. Đặc biệt việc sử dụng bộ biến đổi điện trong sản xuất còn mang lại lợi ích kinh tế rất lớn.

Chính vì những ưu điểm và sự xuất sắc trong giải pháp công nghệ mà bộ chuyển đổi điện mang lại mà chúng đã trở thành thiết bị không thể thiếu hiện nay.

Giới thiệu

Lắp ráp hệ thống ISG kiểu kiểu tay quay

Công suất lớn này đã giúp chúng ta có thể tạo ra sự kết hợp trong việc sử dụng trợ lực lái điện, điều hòa không khí sử dụng van điện xoay chiều trên ô tô và một số chức năng khác. Nguồn điện sẽ đảm nhận vai trò (PTO) có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện khi lái xe hoặc khi xe đang đỗ. Điều này làm tăng mức dòng điện lên gấp 3 lần giữa chức năng của máy phát và chức năng của động cơ, mặc dù yêu cầu về dòng điện đối với thiết bị điện tử công suất trong quá trình phát điện đã giảm đi. Thiết bị cũng cần phải đáp ứng các yêu cầu về dòng điện khởi động. ở chế độ động cơ.

Pin phải có khả năng cung cấp một lượng điện năng nhất định ở nhiệt độ môi trường tốt nhất có thể.

Mặt nối ISG

Các yêu cầu tương ứng với chế độ khởi động có thể rất khác so với quá trình tạo năng lượng. Hệ thống điện tử công suất bao gồm bộ biến tần cầu 3 pha sử dụng MOSFET cùng với hệ thống điều khiển và các linh kiện điện tử khác. Mặc dù dòng điện danh định nhỏ nhưng thiết bị điện tử công suất phải được thiết kế cho dòng điện khởi động lớn.

Ô tô điện hybrid của General Motors là một ví dụ điển hình của hệ thống truyền động dây đai khởi động máy phát điện.

Ô-tô điện lai có phích cắm lấy cấp điện từ ngoài(PHEVS)

Hệ thống đẩy bánh xe dung pin nhiên liệu

Với sự tiến bộ của công nghệ pin nhiên liệu, đã có sự chú ý lớn trong việc sử dụng pin nhiên liệu để truyền động trên xe, phát điện trên tàu và ứng dụng trong các nhà máy điện cố định. Nó không có bộ phận chuyển động, chạy êm (yên tĩnh) và có nhiên liệu mềm. Nó sử dụng năng lượng thấp, tạo ra ít hạt trong không khí và có thể sử dụng nhiều loại nhiên liệu khác nhau.

Chi phí và tuổi thọ thiết bị là những tiêu chí rất quan trọng cần xem xét. Một hệ thống năng lượng mặt trời pin nhiên liệu điển hình được thể hiện trong Hình 6.

Ô-tô với pin nhiên liệu loại APU

Cấu trúc của một chiếc xe điện kép sử dụng pin nhiên liệu được thể hiện trên Hình 8. Máy phát điện ở H.7 được thay thế bằng pin nhiên liệu và một hộp mới có nhãn “Bộ điều hòa nguồn” như trong H.8. Vai trò của hộp này (Hộp nguồn điều hòa) là tạo ra bộ pin nhiên liệu đáp ứng điện áp mà tải yêu cầu, bảo vệ ắc quy khỏi quá tải và ngắn mạch ở đầu ra, đồng thời ngăn dòng điện ngược vào ắc quy.

Các hộp cấp nguồn điều hòa không khí này có thể bao gồm bộ chuyển đổi Buck, bộ chuyển đổi tăng áp hoặc bộ chuyển đổi Buck.

Yêu cầu của điện tử công suất

Kết luận

Các vấn đề chính cần khắc phục là trọng lượng, khối lượng, chi phí và hiệu suất. Giá trị của một chiếc xe điện hybrid hay xe điện hybrid có sạc ngoài sẽ lớn hơn giá thành. Giá trị này bao gồm số tiền tiết kiệm được do không sử dụng nhiên liệu. Phương tiện sử dụng bộ chuyển đổi năng lượng và camera, chẳng hạn như xe điện hoặc xe hybrid nối lưới.

Chi phí của thiết bị điện tử công suất và động cơ truyền động trên danh nghĩa sẽ giảm khi giới thiệu xe điện hybrid hoặc xe điện hybrid cắm điện với ô tô ICE.

Giới thiệu

Bộ sạc pin cho EVS và PHEVS

Hệ thống sạc AC thường là bộ sạc tích hợp được gắn bên trong xe và kết nối với nguồn điện. Những bộ sạc này được phân loại theo lượng điện năng mà chúng có thể cung cấp cho bộ pin [1]. Được thiết kế với hệ thống dây điện chuyên dụng, những bộ sạc này có thể xử lý nhiều năng lượng hơn và sạc pin nhanh hơn.

Cấp độ 3: Thiết bị cung cấp cáp cố định cho xe điện (EVSE) bao gồm bộ sạc;.

BẢNG II
BẢNG II

BIẾN ĐỔI CHỦ ĐỀ CHO CẤP 1 VÀBỘ SẠC AC CẤP-2

Cấu trúc liên kết biến đổi DC AC mặt trước

Bộ chuyển đổi tăng áp xen kẽ có ưu điểm là bán dẫn song song. Cấu trúc liên kết thay đổi này thể hiện hệ số công suất đầu vào cao, hiệu suất cao trên toàn bộ phạm vi tải và sóng hài đầu vào thấp. Do đó, bộ chuyển đổi này phải được thiết kế để hoạt động trong DCM hoặc BCM.

Thiết kế chi tiết và quy trình lựa chọn bể cộng hưởng cho bộ chuyển đổi cộng hưởng LLC trong các ứng dụng sạc pin được đưa ra trong [17].

Hình 2. Bộ biến đổi tăng cường PFC xen kẽ.
Hình 2. Bộ biến đổi tăng cường PFC xen kẽ.

HỆ THỐNG BẢO QUẢN NĂNG LƯỢNG EV / PHEV

Ngoại suy mối quan hệ hiện tại giữa đơn giá và khối lượng ứng dụng lớn, một bộ pin cho xe cỡ trung thường sẽ có giá từ 7.000 đến 10.000 USD cho gói 16 kWh. Có một vấn đề quan trọng khác cần xem xét để đảm bảo an toàn tổng thể. Các yếu tố chính đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự an toàn bao gồm sử dụng vật liệu chất lượng cao và giám sát an toàn trong quá trình phát triển. Ngoài ra, việc theo dõi liên tục dòng điện, điện áp, nhiệt độ của tế bào và thực hiện hành động khắc phục cuối cùng cũng giúp cải thiện đáng kể độ an toàn của hệ thống.

Các phần sau đây phân tích tác động của việc sử dụng bộ cân bằng pin, cả về lợi ích kinh tế và an toàn.

ĐẶC ĐIỂM CỦA PIN LITHIUM-ION CHOBẢO QUẢN NĂNG LƯỢNG EV / PHEV

Trong bộ lễ phục. Như được hiển thị trong Hình 8(a), các kết quả thử nghiệm của thử nghiệm vòng đời của một số pin thương mại có sẵn dưới SOC khác nhau trong quá trình đạp xe được trình bày. Điều này cũng được khẳng định qua kết quả thí nghiệm ở Hình 2. 8(b), trong đó tổng năng lượng được cung cấp trong suốt vòng đời của tế bào cũng cao hơn. Kết quả thử nghiệm thực nghiệm: (a) vòng đời tế bào so với việc sử dụng SOC; (b) tổng năng lượng tế bào được cung cấp trong suốt vòng đời so với mức sử dụng SOC khi SOC giảm.

Rõ ràng là tuổi thọ của bộ pin có thể được cải thiện đáng kể nếu tất cả dung lượng của pin được kết hợp phù hợp.

Hình 8. Kết quả thử nghiệm thực nghiệm: (a) vòng đời của tế bào so với việc sử  dụng SOC; (b) tổng năng lượng tế bào được cung cấp trong suốt vòng đời so với  việc  sử  dụng  SOC  khi  SOC  giảm
Hình 8. Kết quả thử nghiệm thực nghiệm: (a) vòng đời của tế bào so với việc sử dụng SOC; (b) tổng năng lượng tế bào được cung cấp trong suốt vòng đời so với việc sử dụng SOC khi SOC giảm

GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ VÀ NÂNG ÁP EV / PHEV

Bộ cân bằng điện dung

Bộ cân bằng dựa trên điện dung sử dụng các tụ điện đã được sửa đổi, như trong Hình 11, để truyền dòng điện từ ô có điện áp cao hơn sang ô có điện áp thấp hơn. Nó biến đổi tụ điện từ tế bào này sang tế bào khác để mỗi tế bào có cùng điện áp. Ngoài ra, nó còn cho thấy công suất dòng điện cao hơn so với bộ cân bằng điện trở.

Đồng thời, nhược điểm lớn nhất của bộ cân bằng điện dung là không có khả năng kiểm soát dòng điện khởi động, trong trường hợp có sự chênh lệch lớn về điện áp tế bào, dẫn đến các gợn sóng có khả năng tàn phá chảy vào tế bào.

Bộ cân bằng cảm ứng

Nó chia sẻ gần như tất cả các đặc điểm tích cực của cân bằng cảm ứng, cộng thêm một gợn sóng rất nhỏ. Sơ đồ biểu diễn bộ cân bằng Cuk điển hình được thể hiện trong Hình 13. Bộ cân bằng này cũng sở hữu khả năng điều khiển dòng điện cao và phức tạp nhưng phải trả giá bằng sức mạnh xử lý bổ sung.

Ví dụ, trong các ứng dụng có chi phí rất thấp, dòng điện thấp, bộ cân bằng điện trở tỏ ra thực tế.

Hình 12. Biểu diễn sơ đồ của bộ cân bằng cảm ứng điển hình.
Hình 12. Biểu diễn sơ đồ của bộ cân bằng cảm ứng điển hình.

ĐIỆN TỬ CHO EV CHO TRUYỀN ĐỘNG TÀU HỎA

Hệ thống cáp DC cố định điện áp thấp (Hình 18)

Điện áp bus DC không đổi cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều khiển hệ thống truyền động biến tần. Các giải pháp chính cho hệ thống quản lý bộ pin EV trong tương lai sẽ được đề cập, đặc biệt tập trung vào hệ thống quản lý điện áp di động chuyên sâu về điện tử. Cuối cùng, các kiến ​​trúc hệ thống truyền động BEV/FCV khác nhau và cấu trúc liên kết bộ chuyển đổi DC/DC hai chiều hiệu quả đã được đánh giá.

Kiến trúc được trình bày của hệ thống điện tử công suất chủ yếu dựa trên điện áp, công suất, phạm vi hoạt động và ứng dụng.

KẾT LUẬN

Dunford, “A simplified current-sensing phase-shift switching technique for the ac-dc half-bridge converter,” IEEE Trans. Dunford, "A full-bridge zero-pass converter-dcconverter with a capacitive output filter for a hybrid electric vehicle battery charger," in Proc. A resonant dc-dc LLC converter for wide output voltage range battery charging applications,” IEEE Trans.

Popov, "Simulation of charge-discharge cycle of lithium-ion batteries under low-Earth orbit conditions," J.

Gambar

Hình 1.2. Bộ nghịch lưu điện áp một pha
Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý và đồ thị của bộ biến đối xung áp
Hình 1.6. Bộ điều chỉnh xung áp xoay chiều
Hình 1.7. Đồ thị dòng điện và điện áp khi tải thuần trở
+7

Referensi

Dokumen terkait

Nhƣ đã trình bày ở trên, công suất tác dụng tại thanh cái 1 và 2 là bằng nhau: 1.9 Công suất phản kháng bơm vào của tụ điện để điều chỉnh điện áp tại điểm giữa của đƣờng dây truyền