电动汽车的核心技术,逆变器的革命性发展

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电动汽车的核心技术,逆变器的革命性发展

英国公司Equipmake不仅开发了高速度Ampere EV电机,还开发了一种逆变器,该逆变器更小、更轻、更高效,可以从电池中获取更多的能量。

所有电池都产生和接受直流电(DC),这种电荷只能在一个方向流动,DC是小型电机(如玩具或低压家用产品)所需的电流,可以直接连接到电池。

交流电(AC)则周期性地改变方向,在英国家庭电力供应中,每秒钟改变50次(50Hz),电动机几乎都运行在工业高压三相交流电上。

如果没有逆变器,电池无法为电动机供电或从电动机中回收电能,那就是逆变器的作用所在,它将直流电转换为交流电,以驱动电动机,然后在再生制动过程中进行逆向转换。

逆变器的另一个重要任务是控制电动机静止线圈的开关,以创建旋转磁场,类似旋转木马,以旋转电动机的转子,开关的时序会根据电动机的速度而改变,以控制交流电的频率,在这个意义上,逆变器的作用类似于燃烧引擎中的微调燃油喷射和点火系统。

逆变器需要在每秒钟内开关电流数千次,这个过程中可能会损失能量,传统的逆变器构建块是硅功率晶体管,称为绝缘门双极晶体管(IGBT),它可以在每秒钟内开关电流高达20,000次(20kHz)。

Equipmake的逆变器基于一种新的硅碳mosfet(金属氧化半导体场效应晶体管),它可以在每秒钟内开关电流高达80kHz,这不仅对驱动小型高速电机的电动汽车应用非常重要,而且随着开关速度的增加,功率密度也会提高。

虽然主流使用还需要一段时间,因为成本较高,但新的mosfet逆变器技术不仅更高效、更小、更轻,还具有更高的功率密度,传统的IGBT逆变器的功率重量比为40kW/kg,而新的mosfet设计可以达到100kW/kg,这对电动汽车的续航能力产生了巨大的影响。

充电热和冷

电动汽车的快速充电时间取决于电池的温度是否在最佳范围内(约25-30°C),如果电池需要在充电前加热或冷却,充电时间将更长,目前正在开发的一种方法是,在行驶到充电站的途中,将电池温度调整到最佳范围,以便充电时间尽可能短。

标签: 呼呼 技术

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2024-10-19 09:15:39

逆变器技术的革命性发展标志着电动汽车核心技术的重大突破,为新能源汽车产业迈向更高水平注入强大动力,有望引领我国电动汽车产业实现跨越式发展。