Mis on laadijate laadimismehhanism?
Laadijate laadimismehhanism
See osa illustreerib laadijate laadimispõhimõtet, tuues eraldi näiteid ühe- ja kahesuunaliste laadimisahelate topoloogilistest struktuuridest.
Ühesuunaline laadimistopoloogia
Laadija muudab vahelduvvoolu ja alalisvoolu vahelduvvoolu vahel toiteelektrooniliste seadmete abil. Toiteelektroonilised seadmed toovad paratamatult sisse reaktiivvõimsuse ja liigne reaktiivvõimsus võib põhjustada elektrivõrgu pingekõikumisi, toiteallika kvaliteedi halvenemist ja liinikadude suurenemist. Aktiivvõimsuse ja näivvõimsuse suhe vooluringis on määratletud võimsustegurina. Lõppkasutaja poolt elektrivõrku tarnitava üleliigse reaktiivvõimsuse tõkestamiseks kehtestatakse võimsustegurile ranged piirangud nii elamute kui ka tööstusliku elektritarbimise puhul, tavaliselt mitte vähem kui 0,8–0,9. Üks kasutusele võetud meetoditest on PFC (Power Factor Correction) tehnoloogia, mis võib kõrvaldada toiteelektroonikaseadmete harmoonilise saaste ja parandada sisendvõimsustegurit.
Üheastmeline täis-sild-PFC-tehnoloogia pakub selliseid eeliseid nagu lihtne struktuur, kõrge kasutegur ja kahe-otsa ergastusega-kõrgsageduslik trafo, mis muudab selle sobivaks suure võimsusega-rakenduste jaoks. Üheastmeline täis-sild-PFC-muundur, mis põhineb täielikul-sillastruktuuril, on näidatud joonisel 11-21. See töötab kahes olekus:õla- ja alakäe juhtivusjavastupidise käe juhtivus. Ülemise ja alumise õla juhtivuse ajal tõuseb sisendpooli vool. Vastasharu juhtivuse ajal langeb sisendpooli vool. Juhtsüsteem reguleerib ülemise ja alumise õla juhtivuse suhet (töötsüklit) sisendpooli laadimis- ja tühjendustsüklis, et reguleerida sisendpooli voolu suurust, muutes sisendvoolu siinuslaineks, mis on faasis sisendpooli pingega. See välistab lõppkokkuvõttes-suure astme voolu harmoonilised ja saavutab võimsusteguri korrigeerimise.
Energiavoo protsessi analüüsides on näha, et ülemise ja alumise õla juhtivuse ajal on kõrgsagedustrafo-pinge 0 ja väljundfiltri kondensaator varustab koormust energiaga; vastassuunalise õla juhtimise ajal kannab kõrgsageduslik-trafo üle sisend induktiivpoolisse salvestatud energia ja varustab seda
Sisendkaabli energia kantakse üle trafo sekundaarpoolele. Pärast kõrgsageduslikku-alaldamist ja filtreerimist varustab see koormust energiaga. Reguleerides süsteemi töötsüklit, saab väljundpinget muuta, hoides väljundpinge nimiväärtusel. Ühe töötsükli jooksul viib sisend induktiivpool läbi kaks laadimis- ja tühjenemistsüklit ning kõrgsageduslikku-trafot ergastatakse kaks korda, kusjuures kaks ergutussuunda on vastandlikud. See kasutab magnetsüdamikku tõukejõul-, parandades trafo magnetsüdamiku kasutusmäära.
Kahesuunaline laadimise topoloogia
Joonis 11-22 näitab kahesuunalise laadija laadimise ja tühjendamise põhiahela topoloogilist struktuuri, mis sisaldab kolme-faasilise pool-silla pingeallika PWM-alaldit ja kahesuunalist alalis-alalisvoolu muundurit.
Tööstuslikes kõrge-pinge- ja suure{2}võimsusega rakendustes kasutatakse tavaliselt kolme-faasilise vahelduvvoolu toiteallikat. Kahesuunaline tähendab, et energiavoog võib olla võrgu poolelt sõiduki akule või aku poolelt võrgu poolele. Joonisel olev kolme-faasilise pool-sillapingega-allika PWM-alaldi on teatud tüüpi kahesuunaline PWM-alaldi, millel on sellised eelised nagu kahesuunalise energiavoo saavutamine, kiire dünaamiline reaktsioon ja hea püsioleku-jõudlus. Kui see asubparandusseisund, energia voolab välja võrgu poolelt, vool on siinuskujuline ja selle faas on sama, mis võrgu pingel; kui see töötabaktiivne inversiooni olek, juhitakse elektrisõiduki akusse salvestatud energia tagasi elektrivõrku ning võrgu-külgvool ja voolu lainekuju on mõlemad sinusoidsed, faasierinevus on 180 kraadi.
Kahesuunalisel alalis-/alalisvoolumuunduril on sellised eelised nagu kiire dünaamiline reaktsioon, kõrge energia muundamise efektiivsus ja vähem toiteseadmeid. Nagu on näidatud joonisel 11-22, lülitage laadija elektrisõiduki aku laadimise ajal sisseS1juhib, lülitumise ajalS2on alati välja lülitatud. Seetõttu töötab kahesuunaline PWM-alaldi alaldi olekus ja kahesuunaline alalis-/alalisvoolumuundur on astmelise-allavoolu olekus ning energia voolab võrgu poolelt aku poolele; kui aku tühjeneb, lülitage sisseS2on välja lülitatud, lülitiS1juhib, kahesuunaline alalis-alalisvoolumuundur on astme-ülesvõimenduse olekus ja kahesuunaline PWM-alaldi töötab aktiivses inversiooni olekus ning akusse salvestatud energia suunatakse alaldi kaudu tagasi elektrivõrku.
