[전기차, 전기모터] 전력변환장치(기기) - OBC, LDC(컨버터), 인버터 회로도 + 기본구성부품

 

 

전력변환장치

 

전기에너지 - 형태변형 --> " 전기모터 구동 / 배터리 충전 / 전기 시스템간 에너지 교환 " 의 역할을 해주는 기기

전기자동차에 사용되는 전력변환자치 = OBC, LDC(컨버터), 인버터

인버터: 배터리의 직류전압을 받아서 3상 교류전기를 만들어 3상 모터를 구동하고 제어하는 전력변환장치

이전부터 패키징의 중요성과 공간활요성의 중요성으로 모터+감속기+인버터 3in1 system이라 하는 통합형 모듈 제품으로 만들어 시장에 제공하는 단위가 생김

이제는,, beam axle / rigid axle 까지 ..가 트렌드일지도

 

인버터의 역할

자동차가 기계에너지를 잃어버리며 정지할 때, 기계 -> 전기 회생제동시에 에너지 변환의 매개체

전기모터가 사용자의 패달 인풋값과 환경조건에 따라 올바른 토크 및 rpm을 낼 수 있게 제어하는 역할

직류 <==> 교류 변환

 

OBC (On-Board Charger) = 상용 교류 전원으로부터 자동차의 고압 배터리로 충전하는 장치

교류 => 직류

 

LDC컨버터:

자동차의 고압 배터리로부터 직류 전압을 받아서 차량내 12V 저압 직류 시스템에 전기를 공급하는 장치 (차량 내의 여러 시스템 및 장치를 구동하기 위해 필요한 전압인 12 or 24 V)

윈도우, 시트움직임 등의 직류모터, 라이트, 냉각 싸이클을 위한 펌프, 온도 조절 장치들 등이 이에 해당.

아마 많은 회로/보드 및 통신장치들도 이정도의 전압을 사용하지 않을까?

자동차 시스템에서 구동에 초점을 맞춘 메인을 제외한 모든 장치들은 12 or 24 V 먹지 않을까 생각된다.

고압직류 -> 저압직류

인버터 ~ 98% 효율

OBC ~ 94~97% 효율

LDC ~ 다른 제품들 보다 효율이 낮지만 꾸준히 높여가는 중

 

 

 

전력밀도, 에너지 효율등의 상승을 위해 여러 기술 융합 및 연구를 진행하는 것으로 알고 있다.

그 중 하나가 트렌지스터 사용 소재 선정 연구

 

전력변환 동작원리의 핵심은 트랜지스터이다.

2020.09.16 - [정리, 공부/전기, 전자, 통신] - 트렌지스터 기본 구조/원리(P/N형, 다이오드, NPN) 트랜지스터

트렌지스터 기본 구조/원리(P/N형, 다이오드, NPN) 트랜지스터

트렌지스터는 한방향 전류 흐름만 가능한 파츠

트렌지스터를 일종의 전기 스위치로 이용 + on/off하는 시간 비율을 조절함으로써 부하측으로 전달되는 평균 전압을 제어 (PWM같은,, 느낌으로 저항값 조절해서 하는 듯 ??)

(컨버터 제품의 회로를 보면 알 수 있을 것이다. 여기서는 인덕터라는 부품도 들어간다. ~ 일종의 에너지 저장부품?)

2022.02.10 - [분류 전체보기] - 인덕터(Inductor) 코일 인덕턴스란, 회로에 왜 필요한지, 어떻게 사용되는지

인덕터(Inductor) 코일 인덕턴스란, 회로에 왜 필요한지, 어떻게 사용되는지

 

+ 직류로부터 +와-를 갖는 교류전압도 만들어 낼 수 있다.

어느 부분의 전류를 흐르게 하냐 마냐를 결정함으로 최종 아웃풋 전류의 방향을 바꿀 수 있다.

(교류 <--> 직류 변환해주는 장치들의 회로를 보면 알 수 있을 것이다.)

 

 

 

Ref

https://www.e4ds.com/sub_view.asp?ch=11&t=0&idx=13151 

전기차 효율 개선, 파워트레인 시스템 통합에 달렸다 - e4ds 뉴스

http://jwkang7.wo.to/pds11/1104.htm

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