Meddyliwch yn ôl i'r dyddiau pan nad oedd lled -ddargludyddion yn gyffredin, pan oedd yr anhawster yn cynydduDCfolteddau ar gyfer mentrau pŵer isel. Cyfres o gylchedau vibradwr wedi'u trosiDC i AC, ac yna defnyddiwyd trawsnewidyddion cam i fyny i hybu'r foltedd. Cylchdaith y cywirydd oedd y ffin olaf ers iddo alluogi'r trawsnewidiad DC. Daethpwyd â set generadur modur i mewn ar gyfer amodau pŵer uchel, gyda gweithred y modur yn troelli'r generadur i ddarparu'r foltedd llwyth gofynnol.
Er bod y strategaethau hyn yn llwyddiannus, roeddent yn ddrud ac yn aneffeithlon, ac eto roeddent yn parhau i fod yn boblogaidd oherwydd absenoldeb opsiynau eraill. Gyda dyfodiad lled-ddargludyddion pŵer a chylchedau integredig, mae'r cyflenwad pŵer DC sy'n seiliedig ar drawsnewidydd sy'n defnyddio mewnbwn AC amledd uchel i fodiwleiddio foltedd wedi dod i'r amlwg fel yr enillydd clir mewn cymwysiadau cerbydau trydan (EV). Defnyddiwyd cywirwyr i drosi'r pŵer AC yn ôl yn DC, gan wneud rheoleiddio foltedd deinamig yn bosibl.
Pam mae angen trawsnewidwyr DC-DC ar EVs
Er mwyn diwallu anghenion pŵer cynyddol EVs a cherbydau hybrid, mae folteddau batri wedi cynyddu i'r ystod 300 V i 800 V, er bod llifoedd cyfredol a chymhlethdod cebl wedi aros yn rhesymol. Fodd bynnag, nid yw pob llwyth trydanol mewn car yn gweithio ar y folteddau hyn, a dyna lle mae'r trawsnewidydd DC-DC yn dod i mewn. Gellir dod o hyd i'r gydran amlbwrpas hon, y cyfeirir ati weithiau fel modiwl pŵer ategol (APM), mewn unrhyw gerbyd trydan neu hybrid sy'n defnyddio batri foltedd uchel.
Mae'r trawsnewidwyr DC -DC ar gyfer EVs yn aml yn dod o fewn un o ddau gategori - y rhai sy'n camu i lawr folteddau uchel (trawsnewidyddion bwch) neu'n pontio bylchau foltedd isel trwy gamu i fyny (trawsnewidyddion hwb). Er enghraifft, mae prif drawsnewidydd DC-DC cerbyd yn gyfrifol am leihau'r foltedd o'r batri i'r safon 12 V, a ddefnyddir wedyn gan amrywiaeth eang o systemau, gan gynnwys goleuadau pen, pympiau a moduron ffenestri. Mae gallu i addasu'r trawsnewidydd hwn yn ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cwrdd ag amrywiaeth eang o ofynion llwyth. Mewn rhai senarios, gelwir ar drawsnewidwyr DC-DC i drin tasgau dwyochrog, gan gwmpasu swyddogaethau camu i fyny foltedd a chamu i lawr, y deuir ar eu traws yn aml mewn setiau hybrid ysgafn.
Mathau cyffredin o drawsnewidwyr DC-DC mewn EVs
Gellir dosbarthu trawsnewidwyr DC/DC yn gyffredin yn ddau brif gategori:
Trawsnewidwyr heb ynysu
Mae'r math hwn o drawsnewidydd yn mynd i ddefnydd pan fydd angen newid y foltedd gan ffactor cymharol fach (llai na 4: 1 fel arfer), a phan nad oes unrhyw ofyniad am ynysu dielectrig rhwng y mewnbwn a'r allbwn. O fewn y grŵp hwn, mae yna bum prif fath o drawsnewidwyr: bwch, hwb, hwb bwch, cuk a thrawsnewidwyr pwmp gwefr. Gall y trawsnewidwyr hwb a CUK gyflawni'r ddau folt yn lleihau a chynyddu tasgau. Ar y llaw arall, mae'r trawsnewidydd pwmp gwefr yn addas ar gyfer naill ai rhoi hwb i'r foltedd neu ei wrthdroi, er ei fod yn cael ei ddefnyddio'n nodweddiadol ar gyfer cymwysiadau pŵer is.
Trawsnewidwyr ag unigedd
Yn y categori hwn o drawsnewidwyr, defnyddir newidydd amledd uchel yn gyffredin. Sefyllfaoedd lle mae angen ynysu llwyr rhwng yr allbwn a'r alwad fewnbwn ar gyfer trawsnewidwyr ynysig. Mae nifer o fathau o drawsnewidwyr yn bodoli yn y grŵp hwn, gan gynnwys trawsnewidwyr hanner pont, pont lawn, hedfan-yn-ôl, ymlaen a gwthio-tynnu DC/DC. Mae'r trawsnewidwyr hyn i gyd yn cynnig y fantais o fod yn ddwyochrog ac yn gallu cyflawni gostyngiad foltedd uchel neu gynyddu cymarebau.
Ffactorau i'w hystyried wrth ddylunio trawsnewidydd DC-DC ar gyfer EV
Wrth ddewis trawsnewidydd DC-DC ar gyfer EV, mae sawl ffactor i'w hystyried. Un ffactor pwysig yw'r gallu trosglwyddo pŵer, oherwydd dylai'r trawsnewidydd allu darparu trosglwyddiad ynni dibynadwy a chyflym. Mae effeithlonrwydd yn ffactor hanfodol arall, oherwydd dylai'r trawsnewidydd allu trosi a throsglwyddo pŵer yn effeithlon rhwng y ffynonellau ynni a'r EV. Mae nifer y cydrannau a'r cyfrif cydrannau hefyd yn bwysig, oherwydd gall cyfrif cydrannau isel arwain at drawsnewidydd mwy cryno a chost-effeithiol. Yn ogystal, dylai'r trawsnewidydd allu trin lefelau pŵer uchel a chyfredol uchel, gan ei gwneud yn addas ar gyfer cymwysiadau EV ymarferol. Yn olaf, dylid ystyried gweithredu'r system reoli a'r dewis o strategaeth reoli i sicrhau gweithrediad a pherfformiad priodol y trawsnewidydd.
Manteision trawsnewidyddion DC-DC ar gyfer EVs
Mae'r trawsnewidwyr DC-DC y gellir eu haddasu yn cynnig trosi ynni effeithlon a gallant fynd i'r afael â chyfyngiadau systemau ynni modern.
Mae llawer o systemau a chydrannau ategol mewn cerbydau wedi'u cynllunio i weithredu ar lefelau foltedd modurol safonol (ee, 12 V). Gan fod EVs yn aml yn defnyddio systemau batri foltedd uwch, mae trawsnewidwyr DC-DC yn sicrhau cydnawsedd trwy ddarparu'r lefelau foltedd angenrheidiol ar gyfer y cydrannau hyn.
Mae trawsnewidwyr dwyochrog yn addas ar gyfer cymwysiadau foltedd isel a gallant drosglwyddo ynni adnewyddadwy yn effeithlon, ond efallai na fyddant yn briodol ar gyfer cymwysiadau foltedd uchel oherwydd enillion isel.
Mae trawsnewidwyr dwyochrog hefyd yn helpu mewn cymwysiadau fel brecio adfywiol, lle gellir trosi egni a gynhyrchir wrth frecio yn ôl yn ynni y gellir ei ddefnyddio a'u storio yn y prif fatri.
Mae trawsnewidwyr DC-DC ynysig yn darparu nodwedd ddiogelwch hanfodol yn EVs. Maent yn creu rhwystr rhwng y cydrannau foltedd uchel, fel y batri tyniant, a'r systemau foltedd isel.