Hva er lademekanismen til ladere?
Lademekanisme for ladere
Denne delen illustrerer ladeprinsippet til ladere ved å presentere eksempler på de topologiske strukturene til enveis og toveis ladekretser separat.
Enveis ladetopologi
Laderen realiserer konverteringen mellom AC og DC gjennom kraftelektroniske enheter. Uunngåelig introduserer kraftelektroniske enheter reaktiv effekt, og overdreven reaktiv effekt kan føre til spenningssvingninger i strømnettet, redusert strømforsyningskvalitet og økte linjetap. Forholdet mellom aktiv effekt og tilsynelatende effekt i en krets er definert som effektfaktoren. For å undertrykke overdreven reaktiv kraft som leveres av sluttbrukeren til strømnettet, pålegges det strenge begrensninger på effektfaktoren for både bolig- og industrielektrisitetsforbruk, vanligvis ikke mindre enn 0,8~0,9. En av metodene som brukes er PFC-teknologi (Power Factor Correction), som kan eliminere harmonisk forurensning fra kraftelektroniske enheter og forbedre inngangseffektfaktoren.
Enkelt-trinns full-bro PFC-teknologi tilbyr fordeler som enkel struktur, høy effektivitet og høy-frekvenstransformator med dobbel-ende-eksitasjon, noe som gjør den egnet for høy-effektapplikasjoner. En enkelt-full-bro PFC-omformer basert på hele-brostrukturen er vist i figur 11-21. Den opererer i to stater:over- og underarmsledningogmotsatt armledning. Under over- og underarmsledning stiger strømmen i inngangsspolen. Under ledning av motsatt arm faller strømmen i inngangsspolen. Kontrollsystemet justerer forholdet (duty cycle) mellom ledningstiden for øvre og nedre arm innenfor lade- og utladingssyklusen til inngangsspolen for å justere størrelsen på strømmen i inngangsspolen, noe som gjør inngangsstrømmen til en sinusbølge i fase med inngangsspenningen. Dette eliminerer til slutt høy-strømovertoner og oppnår effektfaktorkorreksjon.
Ved å analysere energiflytprosessen kan man se at under over- og underarmsledning er spenningen over høyfrekvente transformatoren 0, og utgangsfilterkondensatoren leverer energi til lasten; under ledning av motsatt arm overfører høyfrekvenstransformatoren-energien som er lagret i inngangsspolen og forsyner den
Energien fra inngangskabelen overføres til sekundærsiden av transformatoren. Etter høy-utretting og filtrering leverer den energi til lasten. Ved å regulere driftssyklusen til systemet, kan utgangsspenningen endres, slik at utgangsspenningen holdes på nominell verdi. Innenfor én driftssyklus fullfører inngangsinduktoren to lade- og utladingssykluser, og høy-transformatoren eksiteres to ganger, med de to eksitasjonsretningene motsatte. Dette utnytter den magnetiske kjernen på en push--måte, og forbedrer den magnetiske kjerneutnyttelsesgraden til transformatoren.
Toveis ladetopologi
Figur 11-22 viser den topologiske strukturen til hovedkretsen for lading og utlading av en toveis lader, som inkluderer en tre-fase halv-brospenningskilde PWM-likeretter og en toveis DC/DC-omformer.
Tre-vekselstrømkilder brukes ofte i industrielle høy-- og høyspennings- og-applikasjoner. Toveis betyr at energistrømmen kan være fra nettsiden til kjøretøyets batteri, eller fra batterisiden til nettsiden. Den tre-fasede halv-brospennings-kilden PWM-likeretteren i figuren er en type toveis PWM-likeretter, som har fordeler som å oppnå toveis energiflyt, rask dynamisk respons og god stabil-ytelse. Når det er irettingstilstand, energi strømmer ut fra nettsiden, strømmen er sinusformet, og dens fase er den samme som nettspenningen; når den opererer iaktiv inversjonstilstand, energien som er lagret i det elektriske kjøretøyets batteri blir matet tilbake til strømnettet, og strømnettet-siden strøm og strømbølgeform er begge sinusformet, med en faseforskjell på 180 grader.
Den toveis DC/DC-omformeren har fordeler som rask dynamisk respons, høy energikonverteringseffektivitet og færre strømenheter. Som vist i figur 11-22, når laderen lader det elektriske kjøretøyets batteri, bytter duS1leder, mens bryterenS2er alltid av. Derfor fungerer den toveis PWM-likeretteren i likerettingstilstanden, og den toveis DC/DC-omformeren er i trinn-down buck-tilstanden, og energi flyter fra nettsiden til batterisiden; når batteriet lades ut, byttS2er av, byttS1leder, er den toveis DC/DC-omformeren i trinn-oppforsterkningstilstanden, og den toveis PWM-likeretteren fungerer i aktiv inversjonstilstand, og energien som er lagret i batteriet mates tilbake til strømnettet gjennom likeretteren.
