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逆变器名词 电动汽车上的逆变器是什么?

发布时间:2023-11-27 06:40:27 人气:

电动汽车上的逆变器是什么?

新能源汽车有别于传统燃油车最核心的技术就是“三电”——电驱,电池,电控。其中逆变器这个器件在电动汽车领域已经变得举足轻重,没有它电动车根本跑不起来,并且逆变器的性能直接影响着电动车的价格,那么这个小东西到底是干什么用的,下面就了解一下。
先普及一下三电和DC、AC的基础知识:
其中,电驱由三部分构成:传动机构、电机、逆变器。
简单介绍一下AC、DC:
交流电AC的特点:大小和方向都发生周期性变化。交流电在生活民用电压220V、通用工业电压380V,都属于危险电压。它的最基本的形式是正弦电流,我国交流电供电的标准频率规定为50Hz。
直流电DC的特点:方向不随时间发生改变。直流电一般被广泛使用于手电筒(干电池)、手机(锂电池)等各类生活小电器等。干电池(1.5V)、锂电池、蓄电池等被称之为直流电源,都低于24V。
我们想要真正了解逆变器的作用,就得先知道车载动力电池的原理。
新能源汽车能够跑起来是因为电机带动了车轮,而电机的电量来自于电池,但动力电池是以直流电存储,电机使用的是交流电。交流电机必须依靠正弦波交流电才能驱动旋转。但车载动力电池能够输出的是直流电,逆变器的作用就是把直流电转换成正弦波交流电,并且它还控制着交流电机的转速和扭矩。所以,要想把DC转变AC运转,就要靠逆变器。
所以,对于配备交流感应电机的电动车,必须通过逆变器,把电池包输出的高压直流电转换成可控制幅值和频率的正弦波交流电,才能驱动车辆行驶。
正弦波的获得是通过方波演变而来的。首先了解一下方波的形成。请看电路图,这个神奇的电路叫做Full Bridge Inverter,全桥逆变电路。它的结构很简单,由四个开关(S1-S4)组成。A和B为电路输出端的正负极。
通过开关控制,电流的流向发生了逆转,通过不断闭合开关,方型交流电就产生了。我们日常的家用220V电源频率为50Hz这就意味着每分钟需要开关100次。如此高的频率没有人能控制得了,所以需要接入场效应管,例如IGBT或MOSFET,这个电子元件可以实现每分钟上千次的开关。
通过场效应管的开关控制,可以获得我们所需要的方波,但我们要的是正弦波。这里就涉及到了一个技术名词——脉宽调制。
当前,我们已经按照固定的频率开闭开关形成了方波,如果将开关的频率在需要更大的地方产生更大的脉冲…如下图。
试想一下,如果我们对单位时间的脉冲求得平均值,它就会变成?
这是一条很接近与正弦曲线的图形,脉冲越精确,切换的频率越高,所得的曲线就越光滑。我们可以通过比较器进行对脉冲串的调制就能获得平滑的正弦波曲线。
还有一种方法叫做重电压逆变技术——在电路当中增加电容和电感的方式用于平滑曲线。电容用于平滑电压曲线,电感用于平滑电流曲线。就好比在电路上增加了一个小容量的水库(二级缓存),电容就相当于一个可以瞬间充放电的电池,它能吸收电压脉冲,让输出曲线变得平滑。以上所说的只有一组电压就能实现正弦波的输出,如果用多组电压进行调制,就能获得精度更高的正弦波曲线,并且控制精度也更加精准。这种方法多用于风力发电机或电动汽车。
简单来说,逆变器(Power Inverter)是一种能够将 DC12V直流电转换为和市电相同的 AC220V交流电,供一般电器使用,是一种方便的车用电源转换器。若一台电动汽车的逆变器能支持较高电压,则相应的电压充电流较大,功率较大,这意味着同样电流进行充电,充电功率可以等比例放大,即充电时间会缩短。
若提高逆变器的支持电压,则相应的充电时逆变器产生的热量会变多,那么就需要解决逆变器中IGBT模块的散热问题,这是提高充电效率的关键问题,目前日本丰田对此研究较深入,例如其加硅碳技术的应用。
此外,逆变器性能的好坏直接决定电机的性能表现,也是各大新能源汽车企业的核心技术。所以逆变器技术的掌握和突破就如同燃油车时代的变速箱技术一样,将会成为新能源汽车产品的核心技术。随着新一代半导体功率器件的发展,可以看出,IGBT和SiC是未来电机控制系统和充电桩的主力干将。
IGBT在电力驱动系统中属于逆变器模块,将动力电池的直流电逆变成交流电提供给驱动电动机。它约占新能源汽车电机驱动系统及车载充电系统成本的40%,其性能直接决定了整车的能源利用率。
SiC功率器件的损耗是Si器件的50%左右,主要用于实现电动车逆变器等驱动系统的小量轻化。
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直流逆变技术名词解释?

逆变技术是在电力电子技术中最主要、最核心的技术,它主要应用于各种逆变电源、变频电源、开关电源、UPS电源、交流稳压电源、电力系统的无功补偿、电力有源滤波器、变频调整器、电动汽车、电气火车、燃料电池静置式发电站等。
技术特点
编辑
逆变器
用途:可用在电脑、电视、应急灯、电扇、手机充电器、录音机等各种电器上。
分类:按照输出功率的不同,可分为75W、90W、120W、300W、500W、1000W、2000W、5000W等等。
安全性能: 1.电压过高保护:当输入电压高于15.5V时,电路自动断开保护。 2.电压过低保护:当输入电压低于10.0V时,电路自动断开保护。 3.短路保护:当发生短路状态时,电路自动断开保护。 4.过热保护:当温度过高时,电路自动断开保护。
UPS
UPS是不间断电源(Uninterruptible Power System)的英文简称,是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备。
原理:UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备;
功能:UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电;还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付;
用途:随着信息化社会的来临,UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节,其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。
注意事项:
1)UPS的使用环境应注意通风良好,利于散热,并保持环境的清洁。
2)切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、空调等,以免造成损坏。
3)UPS的输出负载控制在60%左右为最佳,可靠性最高。
4)UPS带载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成电池的深度放电,会降低电池的使用 寿命,应尽量避免。
5)适当的放电,有助于电池的激活,如长期不停市电,每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次,这样可以延长电池的使用寿命。
6)对于多数小型UPS,上班再开UPS,开机时要避免带载启动,下班时应关闭UPS;对于网络机房的UPS,由于多数网络是24小时工作的,所以UPS也必须全天候运行。
7)UPS放电后应及时充电,避免电池因过度自放电而损坏。

什么叫逆变器

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等。

逆变器是什么?

逆变器(inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ正弦或方波)。应急电源,一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等 。

逆变器名词解释

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等。在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。通过点烟器输出的车载逆变是 20W 、 40W 、 80W 、 120W 到 150W 功率规格。再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器。可使用的电器有:手机、笔记本电脑、数码摄像机、照像机、照明灯、电动剃须刀、CD 机、游戏机、掌上电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救电器等。
逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力,因此,它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输出功率与输入功率之比,即逆变器效率为输出功率比上输入功率。如一台逆变器输入了100瓦的直流电,输出了90瓦的交流电,那么,它的效率就是90%。
使用范围
2.使用生活电器(如:游戏机、DVD、音响、摄像机、电风扇、照明灯具等);1.使用办公设备(如:电脑、传真机、打印机、扫描仪等);
3.或需要给电池(手机、电动剃须刀、数码相机、摄像机等电池)充电时;
特点介绍
1.转换效率高、启动快;
2.安全性能好:产品具备短路、过载、过/欠电压、超温5种保护功能;
3.物理性能良好:产品采用全铝质外壳,散热性能好,表面硬氧化处理,耐摩擦性能好,并可抗一定外力的挤压或碰击;
4.带负载适应性与稳定性强

求逆变器逆变电源??

逆变器 科技名词定义 中文名称:逆变器英文名称:inverter定义1:将直流转换成交流的换流器。应用学科:电力(一级学科);高压直流输电(二级学科)定义2:将直流电变为交流电的电源设备。应用学科:通信科技(一级学科);通信电源(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 逆变器电路图

逆变器(inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v50HZ正弦或方波)。应急电源,一般是把直流电瓶逆变成220V交流的。通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等 。

编辑本段利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路

TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路

它激式变换部分采用TL494,VT1、VT2、VD3、VD4构成灌电流驱动电路,驱动两路各两只 60V/30A的MOS FET开关管。如需提高输出功率,每路可采用3~4只开关管并联应用,电路不变。TL494在该逆变器中的应用方法如下: 第1、2脚构成稳压取样、误差放大系统,正相输入端1脚输入逆变器次级取样绕组整流输出的15V直流电压,经R1、R2分压,使第1脚在逆变器正常工作时有近4.7~5.6V取样电压。反相输入端2脚输入5V基准电压(由14脚输出)。当输出电压降低时,1脚电压降低,误差放大器输出低电平,通过PWM电路使输出电压升高。正常时1脚电压值为5.4V,2脚电压值为5V,3脚电压值为0.06V。此时输出AC电压为235V(方波电压)。第4脚外接R6、R4、C2设定死区时间。正常电压值为0.01V。第5、6脚外接CT、RT设定振荡器三角波频率为100Hz。正常时5脚电压值为1.75V,6脚电压值为3.73V。第7脚为共地。第8、11脚为内部驱动输出三极管集电极,第12脚为TL494前级供电端,此三端通过开关S控制TL494的启动/停止,作为逆变器的控制开关。当S1关断时,TL494无输出脉冲,因此开关管VT4~VT6无任何电流。S1接通时,此三脚电压值为蓄电池的正极电压。第9、10脚为内部驱动级三极管发射极,输出两路时序不同的正脉冲。正常时电压值为1.8V。第13、14、15脚其中14脚输出5V基准电压,使13脚有5V高电平,控制门电路,触发器输出两路驱动脉冲,用于推挽开关电路。第15脚外接5V电压,构成误差放大器反相输入基准电压,以使同相输入端16脚构成高电平保护输入端。此接法中,当第16脚输入大于5V的高电平时,可通过稳压作用降低输出电压,或关断驱动脉冲而实现保护。在它激逆变器中输出超压的可能性几乎没有,故该电路中第16脚未用,由电阻R8接地。 该逆变器采用容量为400VA的工频变压器,铁芯采用45×60mm2的硅钢片。初级绕组采用直径1.2mm的漆包线,两根并绕2×20匝。次级取样绕组采用0.41mm漆包线绕36匝,中心抽头。次级绕组按230V计算,采用0.8mm漆包线绕400匝。开关管VT4~VT6可用60V/30A任何型号的N沟道MOS FET管代替。VD7可用1N400X系列普通二极管。该电路几乎不经调试即可正常工作。当C9正极端电压为12V时,R1可在3.6~4.7kΩ之间选择,或用10kΩ电位器调整,使输出电压为额定值。如将此逆变器输出功率增大为近600W,为了避免初级电流过大,增大电阻性损耗,宜将蓄电池改用24V,开关管可选用VDS为100V的大电流MOS FET管。需注意的是,宁可选用多管并联,而不选用单只IDS大于50A的开关管,其原因是:一则价格较高,二则驱动太困难。建议选用100V/32A的2SK564,或选用三只2SK906并联应用。同时,变压器铁芯截面需达到50cm2,按普通电源变压器计算方式算出匝数和线径,或者采用废UPS-600中变压器代用。如为电冰箱、电风扇供电,请勿忘记加入LC低通滤波器。 二极管在逆变器中的应用

二极管

高效率和节能是家电应用中首要的问题。三相无刷直流电机因其效率高和尺寸小的优势而被广泛应用在家电设备中以及很多其他应用中。此外,由于采用了电子换向器代替机械换向装置,三相无刷直流电机被认为可靠性更高。 标准的三相功率级(power stage)被用来驱动一个三相无刷直流电机,如图1所示。功率级产生一个电场,为了使电机很好地工作,这个电场必须保持与转子磁场之间的角度接近90°。六步序列控制产生6个定子磁场向量,这些向量必须在一个指定的转子位置下改变。霍尔效应传感器扫描转子的位置。为了向转子提供6个步进电流,功率级利用6个可以按不同的特定序列切换的功率MOSFET。下面解释一个常用的切换模式,可提供6个步进电流。 MOSFET Q1、Q3和Q5高频(HF)切换,Q2、Q4和Q6低频(LF)切换。当一个低频MOSFET处于开状态,而且一个高频MOSFET 处于切换状态时,就会产生一个功率级。 步骤1) 功率级同时给两个相位供电,而对第三个相位未供电。假设供电相位为L1、L2,L3未供电。在这种情况下,MOSFET Q1和Q2处于导通状态,电流流经Q1、L1、L2和Q4。 步骤2)MOSFET Q1关断。因为电感不能突然中断电流,它会产生额外电压,直到体二极管D2被直接偏置,并允许续流电流流过。续流电流的路径为D2、L1、L2和Q4。 步骤3)Q1打开,体二极管D2突然反偏置。Q1上总的电流为供电电流(如步骤1)与二极管D2上的恢复电流之和。 显示出其中的体-漏二极管。在步骤2,电流流入到体-漏二极管D2(见图1),该二极管被正向偏置,少数载流子注入到二极管的区和P区。 当MOSFET Q1导通时,二极管D2被反向偏置, N区的少数载流子进入P+体区,反之亦然。这种快速转移导致大量的电流流经二极管,从N-epi到P+区,即从漏极到源极。电感L1对于流经Q2和Q1的尖峰电流表现出高阻抗。Q1表现出额外的电流尖峰,增加了在导通期间的开关损耗。图4a描述了MOSFET的导通过程。 为改善在这些特殊应用中体二极管的性能,研发人员开发出具有快速体二极管恢复特性MOSFET。当二极管导通后被反向偏置,反向恢复峰值电流Irrm较小。 我们对比测试了标准的MOSFET和快恢复MOSFET。ST推出的STD5NK52ZD(SuperFREDmesh系列)放在Q2(LF)中,如图4b所示。在Q1 MOSFET(HF)的导通工作期间,开关损耗降低了65%。采用STD5NK52ZD时效率和热性能获得很大提升(在不采用散热器的自由流动空气环境下,壳温从60°C降低到50°C)。在这种拓扑中,MOSFET内部的体二极管用作续流二极管,采用具有快速体二极管恢复特性MOSFET更为合适。 SuperFREDmesh技术弥补了现有的FDmesh技术,具有降低导通电阻,齐纳栅保护以及非常高的dv/dt性能,并采用了快速体-漏恢复二极管。N沟道520V、1.22欧姆、4.4A STD5NK52ZD可提供多种封装,包括TO-220、DPAK、I2PAK和IPAK封装。该器件为工程师设计开关应用提供了更大的灵活性。其他优势包括非常高的dv/dt,经过100%雪崩测试,具有非常低的本征电容、良好的可重复制造性,以及改良的ESD性能。此外,与其他可选模块解决方案相比,使用分立解决方案还能在PCB上灵活定位器件,从而实现空间的优化,并获得有效的热管理,因而这是一种具有成本效益的解决方案。 逆变器中的IGBT失效原因 引起IGBT失效的原因 1、过热容易损坏集电极,电流过大引起的瞬时过热及其主要原因,是因散热不良导致的持续过热均会使IGBT损坏。如果器件持续短路 ,大电流产生的功耗将引起温升,由于芯片的热容量小,其温度迅速上升,若芯片温度超过硅本征温度,器件将失去阻断能力,栅极控制就无法保护,从而导致IGBT失效。实际应用时,一般最高允许的工作 温度为125℃左右。 2、超出关断安全工作区引起擎住效应而损坏。擎住效应分静态擎住效应和动态擎住效应。IGBT为PNPN4层结构, 因体内存在一个寄生晶闸管,当集电极电流增大到一定程度时,则能使寄生晶闸管导通,门极失去控制作用,形 成自锁现象,这就是所谓的静态擎住效应。IGBT发生擎住效应后,集电极电流增大,产生过高功耗,导致器件失 效。动态擎住效应主要是在器件高速关断时电流下降太快,dvCE/dt很大,引起较大位移电流,也能造成寄生晶闸 管自锁。 3、瞬态过电流IGBT在运行过程中所承受的大幅值过电流除短路、直通等故障外,还有续流二极管的反向恢复电流、缓冲电容器的放电电流及噪声干扰造成的尖峰电流。这种瞬态过电流虽然持续时间较短,但如果不采取措施,将增加IGBT的负担,也可能会导致IGBT失效 。 4、过电压造成集电极发射极击穿或造成栅极发射极击穿。 IGBT保护方法 当过流情况出现时,IGBT必须维持在短路安全工作区内。IGBT承受短路的时间与电源电压、栅极驱动电压以及结 温有密切关系。为了防止由于短路故障造成IGBT损坏,必须有完善的检测与保护环节。一般的检测方法分为电流传 感器和IGBT欠饱和式保护。 1、立即关断驱动信号 在逆变电源的负载过大或输出短路的情况下,通过逆变桥输入直流母线上的电流传感器进行检测。当检测电流值超过设定的阈值时,保护动作封锁所有桥臂的驱动信号。这种保护方法最直接,但吸收电路和箝位电路必须经特别设计,使其适用于短路情况。这种方法的缺点是会造成IGBT关断时承受应力过大,特别是在关断感性超大电流时, 必须注意擎住效应。 2、先减小栅压后关断驱动信号 IGBT的短路电流和栅压有密切关系,栅压越高,短路时电流就越大。在短路或瞬态过流情况下若能在瞬间将vGS分步减少或斜坡减少,这样短路电流便会减小下来,长允许过流时间。当IGBT关断时,di/dt也减小。限制过电流幅值。 逆变器的作用

逆变器

简单地说,逆变器就是一种将低压(12或24伏或48伏)直流电转变为220伏交流电的电子设备。因为我们通常是将220伏交流电整流变成直流电来使用,而逆变器的作用与此相反,因此而得名。我们处在一个“移动”的时代,移动办公,移动通讯,移动休闲和娱乐。在移动的状态中,人们不但需要由电池或电瓶供给的低压直流电,同时更需要我们在日常环境中不可或缺的220伏交流电,逆变器就可以满足我们的这种需求。 逆变器的分类 按波弦性质

修正正弦波逆变器

主要分两类,一类是正弦波逆变器,另一类是方波逆变器。正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流电,因为它不存在电网中的电磁污染。方波逆变器输出的则是质量较差的方波交流电,其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生,这样,对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。同时,其负载能力差,仅为额定负载的40-60%,不能带感性负载(详细解释见下条)。如所带的负载过大,方波电流中包含的三次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大,严重时会损坏负载的电源滤波电容。针对上述缺点,近年来出现了准正弦波(或称改良正弦波、修正正弦波、模拟正弦波等等)逆变器,其输出波形从正向最大值到负向最大值之间有一个时间间隔,使用效果有所改善,但准正弦波的波形仍然是由折线组成,属于方波范畴,连续性不好。总括来说,正弦波逆变器提供高质量的交流电,能够带动任何种类的负载,但技术要求和成本均高。准正弦波逆变器可以满足我们大部分的用电需求,效率高,噪音小,售价适中,因而成为市场中的主流产品。方波逆变器的制作采用简易的多谐振荡器,其技术属于50年代的水平,将逐渐退出市场。 逆变器根据发电源的不同,分为煤电逆变器,太阳能逆变器,风能逆变器,核能逆变器。根据用途不同,分为独立控制逆变器,并网逆变器。

方波逆变器

目前国内市场逆变器的效率问题。

纯正弦波逆变器

如同上文所述,逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力,因此,它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输出功率与输入功率之比。如一台逆变器输入了100瓦的直流电,输出了90瓦的交流电,那么,它的效率就是90%。目前世界上太阳能逆变器,欧美效率较高,欧洲标准是97.2%,但价格较为昂贵,国内其他的逆变器效率都在90%以下,但价格比进口要便宜很多.除了功率,波形以外,选择逆变器的效率也非常重要,效率越高则在逆变器身上浪费的电能就少,用于电器的电能就更多,特别是你是小功率系统时这点的重要性更迫确。 按照源流性质 有源逆变器:是使电流电路中的电流,在交流侧与电网连接而不直接接入负载的逆变器; 无源逆变器:使电流电路中的电流,在交流侧不与电网连接而直接接入负载(即把直流电逆变为某一频率或可调频率的交流电供给负载)的逆变器。 感性负载 通俗地说,即应用电磁感应原理制作的大功率电器产品,如电动机、压缩机、继电器等等。这类产品在启动时需要一个比维持正常运转所需电流大得多(大约在5-7倍)的启动电流。例如,一台在正常运转时耗电150瓦左右的电冰箱,其启动功率可高达1000瓦以上。此外,由于感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间,会产生*势电压,这种电压的峰值远远大于逆变器所能承受的电压值,很容易引起逆变器的瞬时超载,影响逆变器的使用寿命。因此,这类电器对供电波形的要求较高。 准正弦波 准正弦波也分为若干种,从与方波相差无几的方形波到比较接近正弦波的圆角梯形波。我们这里仅讨论方形波,这也是目前大部分市售高频逆变器能够提供的波形。这类准正弦波逆变器可应用于笔记本电脑、电视机、组合式音响、摄像机、数码相机、打印机、各种充电器、掌上电脑、游戏机、影碟机、移动DVD、 家用治疗仪等等,输出功率较大的逆变器还可以应用于小型电热器具如电吹风机、电热杯、厨房电器等等。但对感性负载类电器如电冰箱、电钻等则不宜长时间使用准正弦波逆变器供电。否则,将可能对逆变器和相关电器产品造成损坏或缩短预期使用寿命。如果一定要使用感性负载,建议选用储备功率较大的准正弦波逆变器,如本网站提供的超大峰值功率逆变器。在这里,着重谈一下准正弦波逆变器应用于电视机(传统显示器类)的例子。电视机对逆变器有以下三条要求:首先,电视机在开机时,消磁电路对电能有极大的瞬间需求,因此对逆变器的峰值功率要求很高。例如,一台25吋数字彩电,正常工作状态下的功耗约为80瓦,而开机的瞬间功率高达1450瓦。其次,因为电视机的场频等于交流电网频率,逆变器输出交流电的频率必须准确。第三,逆变器不应对电视机产生干扰。即使能满足以上三个条件,电视机在使用准正弦波交流电时,画面仍会有几条固定的干扰纹,色彩也会轻微偏绿(使用老式电视机时,偏色情况比较严重),但其它无异。 持续输出功率、峰值输出功率 一些使用电动机的电器或工具,如电冰箱、洗衣机、电钻等,在启动的瞬间需要很大的电流来推动,一旦启动成功,则仅需较小的电流来维持其正常运转。因此,对逆变器来说,也就有了持续输出功率和峰值输出功率的概念。持续输出功率即是额定输出功率;一般峰值输出功率为额定输出功率的2倍。必须强调,有些电器,如空调、电冰箱等其启动电流相当于正常工作电流的3-7倍。因此,只有能够满足电器启动峰值功率的逆变器才能正常工作。 逆变器的效率 逆变器在工作时其本身也要消耗一部分电力,因此,它的输入功率要大于它的输出功率。逆变器的效率即是逆变器输出功率与输入功率之比,即逆变器效率为输出功率比上输入功率。如一台逆变器输入了100瓦的直流电,输出了90瓦的交流电,那么,它的效率就是90%。 逆变器与变频器 变频器是VFD/VVVF的中文译名。 变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术,成为独立的传动元件。 变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值,因而改变其运动磁场的周期,达到控制电动机转速的目的。 变频器的出现,使得复杂的调速控制简单化,用变频器+交流鼠笼异步电机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作,缩小了体积,降低了维修率,使传动技术发展到新阶段。 变频器不同于本条目所说的反用换流器、逆变器、换向器。变频器不仅要将直流电源逆变为交流供电,更需要先将交流电源连续整流为直流电源。 简单的说,逆变器只是变频器的输出部分。 逆变器的日常用途 1.汽车上的逆变器所获得的220V电,是220V 50HZ,高档点的是正弦波的,便宜的一般是方波的。 正弦波的那种和接插座上用的电,是一样的,而方波的其实也可以用,只不过如果用风扇等有电机的设备,会有一些噪音,之所以用方波,就是因为这种调制方式成本比较低。一般,车载的这个逆变器,功率最大不过500瓦,空调一般都700多瓦,而且,你真的那么想把家用空调装车上?汽车里的空调,包括那些大客车,都是让引擎直接驱动压缩机的,不是用电的,如果中间多一个电的转换过程,损耗就更大了。而且也不好装,还不如用汽车空调。 2.接笔记本,,电视,碟机之类的东西,只要在他的额定功率下使用,都没问题 但是需要注意 他是接在汽车蓄电池上的,虽然他一般都是11V就自动保护断电,避免电压过低导致车无法启动,但是还是不适宜在引擎不运转的情况下用,,所以如果用负载比较大,还是建议启动引擎。如果是给手机充电倒没什么问题。 3.电动车上,有一个叫DC-DC的模块,他也叫 直流转换器,这个模块输入48V,输出12V,那么你只要购买一个12V输入的车载逆变器就可以使用。当然若你能买到48V输入的逆变器更好,但估计很难买到 而且,这个模块一般只能提供5A电流,最多不过10A,而且车灯什么的也要用,所以很容易过载,建议,如果可以,多买一个 直流转换器,这个转换器专门给你那逆变器供电,然后如果直流转换器只能提供5A,那么逆变器输入就应当小于5A,否则可能会损坏那模块, 当然有一些直流转换器电流是很大的,如果修车的地方没有,可以到一些电器店或叫他们修理的给你进一个大电流的,或者多个直流转换器并联也可以,总之,不要让他过载就可以 。 4.在目前的城市轨道车辆上有一种vvvf牵引逆变器,用于变频变压,在列车牵引时将高压(一般为dc750V或DC1500V)变为频率和电压可调的三相电供给牵引电动动机使用,在制动时可以把列车惯性带动牵引电机旋转发出的三相电能转换为直流电反馈回电网或通过能量消耗模块消耗掉。 逆变器与汽车的相关问题 1.汽车点烟器插口能够输出多大功率的电能? 答:从点烟器插口取电,逆变器应该能够驱动功率为一百余瓦的用电器具。但有客户反映,接P4笔记本电脑几分钟后,逆变器即自动断电并报警。我们知道,P4笔记本电脑的耗电大约在90瓦左右,是较高的。由于有些车型在从电瓶到点烟器插座这段电路上使用了不符合规定的导线和点烟器插座,在电流较大时电路中的损耗剧增,使供给逆变器的电压急剧下降到欠压保护电路动作的临界点--10伏,导致逆变器停止供电。为解决这一问题,并确保今后正常、安全、可靠地使用逆变器,建议用户将上述电路的导线换为铜芯截面积2.5平方毫米以上的优质线,并在必要时一并更换点烟器插座。 另外要注意的是从汽车点烟器插口取直流电给逆变器时,汽车点烟器只能支持300W功率,否则汽车点烟器会由于使用逆变器功率过大而烧坏,你如果一定要使用大于300W的逆变器的话,可直接从汽车电池接线给逆变器用。 2.在关闭汽车发动机的情况下可以使用车载逆变器吗? 答:可以。在使用350瓦以下小功率电器时,一般的汽车电瓶可在关闭发动机的情况下提供30-60分钟的电力,如果仅使用一台耗电50-60瓦的笔记本电脑,使用时间则要长得多。我们的准正弦波逆变器内设有欠压警示和欠压保护电路,当长时间使用电瓶导致电压下降至10伏时,欠压保护电路启动,输出电压被切断并报警,以防止电瓶因为电压过低而无法启动发动机的事故。因此,用户可以放心地在发动机关闭的状态下使用逆变器。 3.如果想较长时间地使用逆变器而不启动发动机,怎么办? 答:另备一块同样电压的电瓶,将其正负极分别用足够粗的导线同原车电瓶的正负极连接起来。这样,逆变器的独立使用时间可以大幅度延长。 4.使用逆变器有何危险性? 答:在从汽车电瓶到逆变器输入端这一段导线承载着非常大的电流,如果因为导线的质量低劣、导线过细或负载超标导致铜丝发热甚至最终起火,将酿成很严重的事故。因此,在逆变器的使用过程中,必须严格按照用户手册的规定进行操作。 5.如何知道电瓶的容量? 答:电瓶上印有很多字母和数字,只要找到XXAH的字样就可以知道这是一块多大容量的电瓶。先说AH的含义,A代表安培(amp.),即电流的单位,H代表小时(hour)。两个字母在一起的意思就是"安培小时",简称"安时",即在一小时的时间内可持续输出多少安培的电流。前面的XX通常为两个数字,即安培的数量。举例来讲,45AH代表这块电瓶可以在一个小时的时间内输出 (12伏)45安培的电流。至于这块电瓶可以输出的功率,我们用12伏乘以45安培,得出540瓦,这就是该电瓶的输出功率(理论值)。 6.一般的家用轿车使用什么规格的电瓶? 答:在通常情况下,气缸容积为1.3升以下的小型车配备了40-45安时的电瓶,1.6-2.0升的中型车配备了50-60安时的电瓶,2.2升以上的中大型车配备了60-80安时的电瓶。越野车、多功能车配备的电瓶一般比同体积发动机的轿车的电瓶容量要大些。至于电瓶的电压,一般轿车使用12伏电瓶,使用柴油发动机的汽车(包括载重车)大部分使用24伏电瓶,少数仍使用12伏电瓶(如依维柯)。 7.如何为电瓶配备合适的逆变器? 答:假如电瓶的规格是12伏50安时,我们用12伏乘以50安时,得出电瓶的输出功率为600瓦。如果逆变器的效率为90%,则我们再用90%乘以600瓦,得出540瓦。这就是说,您的这块电瓶可推动一台输出功率最大为540瓦的逆变器。当然,您也可以采取“一步到位”式的采购办法,即先不管目前自己车上用的电瓶的规格,而买一台输出功率为800瓦的逆变器。然后,先在眼下这块电瓶的允许范围内使用,等将来换了更大的车后再满功率使用。最后,对逆变器的功率要求不高,比如说有100瓦就够了,那您完全可以买个小功率逆变器。此外,在确定逆变器的功率时,还有一个重要原则,即在使用逆变器时,不要长期满载运行,否则会大大缩短逆变器的寿命,同时逆变器的故障率也将显著上升。我们强烈建议用户,最好在不超过额定功率85%的状态下使用逆变器。 8.使用车载逆变器须要注意些什么? 答:首先,要严格按照用户手册的规定来使用逆变器;其次,逆变器的输出电压是220伏交流电,而这个220伏电是在一个狭小的空间并处于可移动状态,因此要格外小心。应将其放在较为安全的地方(特别要远离儿童!),以防触电。在不使用时,最好切断其输入电源。第三,不要将逆变器置于太阳直晒或暖风机出口附近。逆变器的工作环境温度不宜超过摄氏40度。第四,逆变器工作时会发热,因此不要在其附近或上面放置物品。第五,逆变器怕水,不要使其淋雨或撒上水。 9.为何使用普通万用表测量准正弦波逆变器的交流输出时,显示的电压比220伏低? 答:这是正常的,因为测量准正弦波交流电电压时应该使用具有‘真有效值’档的万能表才能得出正确读数。 10.如何挑选逆变器产品? 答:车载逆变器是一种工作在大电流、高频率环境下的电源产品,其潜在故障率相当高。因此,消费者在购买时一定要慎重。首先,从逆变器输出波形上选,最好不要低于准正弦波;其次,逆变器要有完备的电路保护功能;第三,厂家要有良好的售后服务承诺;第四,电路和产品经过一段时间的考验。 逆变器,必须是一种逆变装置组成的东西才能那么叫,他和变压器有直接区别,也就是说,他可以实现直流输入,然后输出交流,工作原理和开关电源一样,但震荡频率在一定范围内,比如如果这个频率为50HZ,输出则为交流50HZ。逆变器是可以改变其频率的设备。 变压器一般是指特定频率段的设备,比如工频变压器,就是我们一般见到的那些变压器,他们输入和输出都必须在一定范围内,比如40-60HZ范围内才可以工作。 逆变器使用注意事项 1、直流电压要一致 每台逆变器都有接入直流电压数值,如12V,24V等,要求选择蓄电池电压必须与逆变器直流输入电压一致。例如,12V 逆变器必须选择12V蓄电池。 2、逆变器输出功率必须大于电器的使用功率,特别对于启动时功率大的电器,如冰箱、空调,还要留大些的余量。 3、正、负极必须接正确 逆变器接入的直流电压标有正负极。红色为正极(+),黑色为负极(—),蓄电池上也同样标有正负极,红色为正极(+),黑色为负极(—),连接时必须正接正(红接红),负接负(黑接黑)。连接线线径必须足够粗,并且尽可能减少连接线的长度。 4、应放置在通风、干燥的地方,谨防雨淋,并与周围的物体有20cm以上的距离,远离易 燃易爆品,切忌在该机上放置或覆盖其它物品,使用环境温度不大于40℃。 5, 充电与逆变不能同时进行。即逆变时不可将充电插头插入逆变输出的电气回路中. 6、两次开机间隔时间不少于5秒(切断输入电源)。 7、请用干布或防静电布擦拭以保持机器整洁。 8、在连接机器的输入输出前,请首先将机器的外壳正确接地。 9、为避免意外,严禁用户打开机箱进行操作和使用。 10、怀疑机器有故障时,请不要继续进行操作和使用,应及时切断输入和输出,由合格的检修人员或本公司的特约维修单位检查维修。 11、在连接蓄电池时,请确认您的手上没有其它金属物,以免发生蓄电池短路,灼伤人体。 12使用环境 基于安全和性能的考虑,安装环境应具备以下条件: <1> 干燥:不能浸水或淋雨 <2> 阴凉:温度在0℃与40℃之间 <3> 通风:保持壳体上5CM内无异物,其它端面通风良好 13. 安装使用方法 <1> 将转换器开关置于关(OFF)的位置,然后把雪茄头插入车内点烟器插口,确保插到位而接触良好. <2> 确认所有电器的功率在G-ICE标称功率以下方可使用,将电器的220V插头直接插入转换器一端的 220V插座内,并确保两个插座所有连接电器的功率之和在G-ICE标称功率以内. <3> 开启转换器开关,绿色指示灯亮,表示工作正常。 <4> 红色指示灯亮,表示因过压/欠压/过载/过温,导致转换器关断。 <5> 在很多情况下,由于车用点烟器插口输出有限,使得正常使用时转换器报警或关断,这时只要发动车辆或减小用电功率即可恢复正常。 14.注意事项 <1> 电视机,显示器,电动机等在启动时电量达到峰值,尽管转换器可以承受标称功率2倍的峰值功率,但有些功率符合要求的电器的峰值功率可能会超过转换器的峰值输出功率,引发过载保护,电流被关断。同时带动多个电器,可能发生这种情况,这时应先关闭电器开关,打开转换器开关,然后逐个打开电器开关,并应最先开启峰值最高的电器。 <2> 在使用过程中,电瓶电压开始下降,当转换器DC输入端的电压降到10.4-11V时,报警器发出峰鸣声,此时电脑或其它敏感电器应及时关闭,若忽视报警声,转换器将在电压到9.7-10.3V时,自动关断,这样可以避免电瓶被过量放电.电源保护关断后,红色指示灯亮起. <3> 应及时启动车辆,给电瓶充电,防止电量衰竭,影响汽车启动和电瓶寿命. <4> 尽管转换器没有过压保护功能,输入电压超过16V,仍有可能损坏转换器. <5> 连续使用后,壳体表面温度会上升到60℃,注意气流通畅,易受高温影响的物体应远离. 中小功率逆变器 中小功率逆变电源是户用独立交流光伏系统中重要的环节之一,其可靠性和效率对推广光伏系统、有效用能、降低系统造价至关重要?因而各国的光伏专家们一直在努力开发适于户用的逆变电源,以促使该行业更好更快地发展。 光伏系统用中小功率逆变电源的技术 逆变电源按变换方式可分为工频变换和高频变换。工频变换是利用分立器件或集成块产生50Hz方波信号,然后利用该信号去推动功率开关管,利用工频升压变压器产生220V交流电。这种逆变电源结构简单,工作可靠,但由于电路结构本身的缺陷,不适合于带感性负载,如电冰箱、电风扇、水泵、日光灯等。另外,这种逆变电源由于采用了工频变压器,因而体积大、笨重、价格高。目前主要用在大型太阳能光伏电站。 20世纪70年代初期,20kHzPWM型开关电源的应用在世界上引起了所谓“20kHz电源技术*”。这种变换思想当时即被用在逆变电源系统中,但由于当时的功率器件昂贵,且损耗大,高频高效逆变电源的研究一直处于停滞状态。到了80年代以后,随着功率MOSFET工艺的日趋成熟及磁性材料质量的提高,高频变换逆变电源才走向市场。 高频变换逆变电源是通过高频DC/DC变换技术,先将低压直流变为高频低压交流,经过脉冲变压器升压后再整流成高压直流。由于在DC/DC变换中采用了PWM技术,因而在此可得到一稳定的直流电压,利用该电压可直接驱动交流节能灯、白炽灯、彩电等负载。若对该高压直流进行类正弦变换或正弦变换,即可得到220V、50Hz类正弦波交流电或220V、50Hz正弦波交流电。这种逆变器由于采用高频变换(现多为20kHz~200kHz),因而体积小、重量轻,再由于采用了二次调宽及二次稳压技术,因而输出电压非常稳定,负载能力强,性能价格比高,是目前可再生能源发电系统中首选产品。在国外发达国家的中小交流光伏系统中得到普遍的使用,但在国内,由于技术方面的原因及市场的混乱,一些逆变电源厂家一直在推广工频变换逆变电源,有的为了降低成本甚至使用低硅硅钢片,这样的逆变电源充斥市场,使得交流光伏系统的综合成本升高,将会阻碍交流光伏系统的推广,这对行业的发展是很不利的。 国内高频变换中小功率逆变电源存在问题分析 a.可靠性 目前,高频变换中小功率逆变电源存在的问题主要是可靠性不高。我们多年的研究、生产及使用说明:影响高频变换中小功率逆变电源寿命的主要因素有电解电容器、光电耦合器及磁性材料。 实践证明:追求寿命的延长要从设计方面着手,而不是依赖于使用方。降低器件的结温,减少器件的电应力,降低运行电流及采用优质的磁性材料等措施可大大提高其可靠性。国内之所以有人对高频变换逆变电源的可靠性产生怀疑,一个重要的原因是一些厂家为了降低成本而仍使用70年代研制的第一代磁性材料,如TDK的H35、FDK的H45等,由于这种磁性材料的饱和磁通密度及居里温度点较低,因而在功率较大时长时间使用极易出故障。我们使用80年代中后期研制的第三代磁性材料,如TDK的H7C4、FDK的H63B和H45C、西门子的N47和N67,不但能有效地提高转换效率,而且大大提高了逆变电源可靠性。事实上,彩电及计算机中使用的开关电源也证明了高频变换方式的可靠性。用户的长时间使用也证明了我们目前生产的高频变换中小功率逆变电源具有高的可靠性和效率,完全可与MASTERVOLT等大公司的产品相媲美。 b.效率 要提高逆变电源的效率,就必须减小其损耗。逆变电源中的损耗通常可分为两类:导通损耗和开关损耗。导通损耗是由于器件具有一定的导通电阻Rds,因此当有电流流过时将会产生一定的功耗,损耗功率Pc由下式计算:Pc=I2×Rds。在器件开通和关断过程中,器件不仅流过较大的电流,而且还承受较高的电压,因此器件也将产生较大的损耗,这种损耗称为开关损耗。开关损耗可分为开通损耗、关断损耗和电容放电损耗。 开通损耗? Pon=?1/2 ×Ip×Vp×ts×f? 关断损耗? Poff=1/2×Ip×Vp×ts×f? 电容放电损耗? Pcd=(1/2)×Cds×Vc2×f? 总的开关损耗? Pcf=Ip×Vp×ts×f+?1/2 ×Cds×Vc2×f。 式中:Ip为器件开关过程中流过的电流最大值; Vp为器件开关过程中承受的电压最大值; ts为开通关断时间; f为工作频率; Cds为功率MOSFET的漏源寄生电容。 现代电源理论指出:要减小上述这些损耗,就必须对功率开关实施零电压或零电流转换,即采用谐振型变换结构。 光伏系统用中小功率逆变电源的发展展望 随着谐振开关电源的发展,谐振变换的思想也被用在逆变电源系统中,即构成了谐振型高效逆变电源。该逆变电源是在DC/DC变换中采用了零电压或零电流开关技术,因而开关损耗基本上可以消除,即使当开关频率超过1MHz以上后,电源的效率也不会明显降低。实验证明:在工作频率相同的情况下,谐振型变换的损耗可比非谐振型变换降低30%~40%。目前,谐振型电源的工作频率可达500kHz到1MHz。 另外值得注意的是,光伏系统用中小功率逆变电源的研究正朝着模块化方向发展,即采用不同的模块组合,就可构成不同的电压、波形变换系统。 毫无疑问,光伏系统用中小功率逆变电源会采用高频变换电路结构。在一些技术细节上,也会有别于其它场合使用的逆变电源,如除了追求高可靠、高效率外,还应针对光伏行业的特点,将控制、逆变有效地合二为一,即光伏逆变电源在设计上应具有过压、欠压、短路、过热、极性接反等保护功能。这样做不但降低了系统的造价,而且提高了系统的可靠性。 多重串联型逆变器 多重串联型逆变器应用于电动汽车有诸多优点。串联结构输出电压矢量种类大大增加,增强了控制的灵活性,提高了控制的精确性;同时降低了电机中性点电压的波动。逆变器的旁路特点可提高充电和再生制动控制的灵活性。 随着人们对城市环境的日益关切,电动汽车的发展得到了一个难得的机遇。在城市交通中,电动大客车由于载量大,综合效益高,成为优先发展的对象。电动大客车大都采用三相交流电机,由于电机功率大,三相逆变器中的器件需要承受高电压和大电流应力的作用,较高的dv/dt又使电磁辐射严重,并且需要良好的散热。 而采用多重串联型结构的大功率逆变器则降低了单个器件承受的电压应力,降低了对器件的要求;降低了dv/dt值,减少了电磁辐射,器件的发热也大大减少;由于输出电平种类增加,控制性能更好。 多重串联型逆变器适用于大功率的电动汽车驱动系统。采用多重串联型结构,可降低多个蓄电池串联带来的危险,降低器件的开关应力和减少电磁辐射。但需要的电池数增加了2倍。 多重串联型结构输出电压矢量种类大大增加,从而增强了控制的灵活性,提高了控制的精确性;同时降低电机中性点电压的波动。为维持每组蓄电池电量的均衡,在运行时需要确保电池的放电时间一致。通过旁路方式,可灵活地对蓄电池组充电,还可控制再生制动的力矩。

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