逆变器工作原理图解 逆变器原理图 讲解


随着新能源汽车的普及,消费者对其中的“三电”系统——即电池、电控、电机,有了更深入的了解与认可。这其中,电控系统作为连接电池与电机的桥梁,其作用尤为关键。电控,专业上称之为逆变器,在电动汽车行业中常被称为电机控制器,负责将电池的直流电转换为电机所需的交流电。

众所周知,直流电(DC)的特性是恒定的,而交流电(AC)则是变动的。那么,这两种电如何实现转换呢?

直流电与交流电的波形各有特点。为了实现直交流的转换,需要控制电流的方向和大小两个关键因素。

在电动汽车的逆变电路中,动力电池可视为电池,电机则简化为负载。如下图所示的等效电路,通过开关的开启与闭合,可以实现电流方向的改变,从而达成交流电方向多变的目的。

逆变等效电路的运作中,交流电的变化是有频率的。假如电机需要的交流电频率为50Hz,意味着上述开关需在1秒内完成50次周期性的开闭。而现实中并不存在这样快速切换的开关,实际操作中我们使用MOSET管来代替,其频率最高能达到1000KHz,完全能满足实际需求。

MOSET管是一种电子元件,其在电路中的运用至关重要。解决了电流方向和频率的问题后,如何将直流电等效为交流电呢?通过MOSET管的开启与关闭,可以实现电流的有无,从而输出方波。

方波的生成与变换中,通过开关的组合和开合时间的调整,可以生成接近正弦波的波形。当方波的周期时间不断减少时,其曲线会越来越平滑,方波的平均值会逐渐接近正弦波。当方波的平均值波形与正弦波效果等效时,即完成了直交流的逆变过程。

在实际的逆变过程中,还需要精确控制方波中高电平与低电平的比例。这需要通过一个叫作比较器的电子元器件来实现。比较器的输出信号用于控制MOSET管的通断。

比较器的运作机制中,它接收两种波形——三角波和正弦波,并进行比较。当正弦波的幅度低于三角波时,比较器输出0;反之则输出1。这样就能生成与正弦波特性相匹配的方波控制信号,并输入到MOSET管中。通过控制开关的开启与关闭,我们可以得到所需的逆变波形,最终实现电机的转动。

逆变器作为电动汽车的关键部件,本文通过等效电路和波形图解的方式,向大家详细解释了逆变的原理和过程。但在实际操作中,还涉及到部件选择、材料应用以及软件编程等多方面的复杂因素。

逆变技术是电动汽车领域的重要一环。了解其工作原理和运作机制,有助于我们更深入地认识新能源汽车的技术魅力。