充電器の充電の仕組みとは何ですか？
充電器の充電の仕組み
このセクションでは、単方向充電器回路と双方向充電器回路のトポロジ構造の例を個別に示して、充電器の充電原理を説明します。
単方向充電トポロジ
充電器はパワーエレクトロニクスデバイスを介してACとDC間の変換を実現します。パワー エレクトロニクス デバイスでは無効電力が必然的に導入され、過剰な無効電力は電力網の電圧変動、電源品質の低下、回線損失の増加につながる可能性があります。回路内の有効電力と皮相電力の比は、力率として定義されます。エンドユーザーが送電網に供給する過剰な無効電力を抑制するために、家庭用と産業用の両方の電力消費に対して力率に対する厳しい制限が課されており、通常は 0.8～0.9 以上です。-採用された手法の 1 つは、パワーエレクトロニクス機器からの高調波汚染を除去し、入力力率を改善できる PFC (力率改善) 技術です。
シングル ステージ フルブリッジ PFC テクノロジーには、シンプルな構造、高効率、両端励磁を備えた高周波トランスなどの利点があり、高出力アプリケーションに適しています。-フルブリッジ構造に基づく単一ステージのフルブリッジ PFC コンバータを図 11-21 に示します。--これは 2 つの状態で動作します。上腕と下腕の伝導そして反対腕伝導。上下アームの導通中、入力インダクタの電流が増加します。逆アームの導通中、入力インダクタの電流は減少します。制御システムは、入力インダクタの充放電サイクル内で上アームと下アームの導通時間の比率（デューティサイクル）を調整して入力インダクタに流れる電流の大きさを調整し、入力電流を入力電圧と同相の正弦波にします。これにより、最終的に高次の電流高調波が除去され、力率補正が実現されます。-
エネルギー フロー プロセスを分析すると、上アームと下アームの導通中、高周波トランスの両端の電圧は 0 になり、出力フィルタ コンデンサが負荷にエネルギーを供給することがわかります。-反対アームの導通中、高周波トランスは入力インダクタに蓄えられたエネルギーを転送して供給します。-
入力ケーブルからのエネルギーはトランスの二次側に伝達されます。高周波整流とフィルタリングの後、負荷にエネルギーを供給します。-システムのデューティサイクルを調整することにより、出力電圧を定格値に保ちながら、出力電圧を変更できます。 1 動作サイクル内で、入力インダクタは 2 回の充電と放電サイクルを完了し、高周波トランスは 2 回励起されます。2 つの励起方向は逆になります。これは磁気コアをプッシュプル方式で利用し、トランスの磁気コア利用率を向上させます。
双方向充電トポロジ
図 11-22 は、三相ハーフブリッジ電圧源 PWM 整流器と双方向 DC/DC コンバータを含む、双方向充電器の充電と放電のための主回路のトポロジー構造を示しています。--
三相 AC 電源は、産業用の高電圧および高電力アプリケーションで一般的に使用されます。-双方向とは、エネルギーの流れがグリッド側から車両バッテリーへ、またはバッテリー側からグリッド側へ流れる可能性があることを意味します。図の三相ハーフブリッジ電圧源 PWM 整流器は、双方向 PWM 整流器の一種であり、双方向のエネルギーの流れ、高速な動的応答、良好な定常状態の性能を実現するなどの利点があります。-にあるときは、整流状態、エネルギーは系統側から流出し、電流は正弦波であり、その位相は系統電圧と同じです。で動作するときアクティブな反転状態電気自動車のバッテリーに蓄えられたエネルギーは電力網にフィードバックされ、電力網側の電流と電流波形は両方とも 180 度の位相差を持つ正弦波になります。{0}}
双方向 DC/DC コンバータには、高速な動的応答、高いエネルギー変換効率、パワー デバイスの削減などの利点があります。図 11-22 に示すように、充電器が電気自動車のバッテリーを充電しているときは、スイッチS1導通中、スイッチS2は常にオフです。したがって、双方向 PWM 整流器は整流状態で動作し、双方向 DC/DC コンバータは降圧降圧状態になり、エネルギーはグリッド側からバッテリー側に流れます。-バッテリーが放電しているときは、スイッチを切り替えますS2オフです、スイッチS1が導通しており、双方向 DC/DC コンバータは昇圧ブースト状態にあり、双方向 PWM 整流器はアクティブ反転状態で動作し、バッテリに蓄えられたエネルギーは整流器を通じて電力網にフィードバックされます。{0}
