इलेक्ट्रिक वाहनों में इनवर्टर की विस्तृत व्याख्या

इलेक्ट्रिक वाहनों में इनवर्टर की विस्तृत व्याख्या

इन्वर्टर एक उपकरण है जो बैटरी द्वारा आपूर्ति की गई डायरेक्ट करंट (DC) को प्रत्यावर्ती धारा (AC) में परिवर्तित करता है। इलेक्ट्रिक वाहन की मोटर इस प्रत्यावर्ती धारा से पहियों को चलाती है। संपूर्ण इलेक्ट्रिक वाहन की ऊर्जा दक्षता में सुधार के लिए इन्वर्टर की ऊर्जा हानि को कम से कम करना होगा।

इनवर्टर का अवलोकन

इलेक्ट्रिक वाहन में इन्वर्टर एक उपकरण है जो बैटरी द्वारा आपूर्ति की गई डायरेक्ट करंट (डीसी) को प्रत्यावर्ती धारा (एसी) में परिवर्तित करता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इलेक्ट्रिक वाहनों में स्थापित ट्रैक्शन मोटर ज्यादातर प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित होती है। इन्वर्टर की आउटपुट पावर मोटर की आउटपुट पावर (30kW से 400kW, आदि) के अनुसार सेट की जाती है।

आमतौर पर, एक कार में स्थापित इनवर्टर की संख्या लगभग 1 से 2 होती है। हालांकि, हब मोटर प्रकार (एक विधि जिसमें प्रत्येक टायर एक मोटर द्वारा संचालित होता है) के मामले में, प्रत्येक मोटर के लिए एक इन्वर्टर की आवश्यकता होती है।

मोटरों के प्रकार के बारे में

मोटर के दो मुख्य प्रकार हैं, अर्थात् ब्रश डिस्क मोटर और ब्रशलेस मोटर। ब्रश डिस्क मोटर का उपयोग छोटे उपकरणों के लिए किया जाता है, और चूंकि वे डीसी वोल्टेज द्वारा संचालित होते हैं, इसलिए उन्हें नियंत्रित करना अपेक्षाकृत सरल होता है। ब्रशलेस मोटरें ऊर्जा दक्षता पर जोर देती हैं और उन स्थितियों के लिए उपयुक्त होती हैं जिनमें ठीक रोटेशन गति (गति) समायोजन की आवश्यकता होती है। इनका उपयोग ड्राइविंग आदि के लिए ट्रैक्शन मोटर्स में किया जाता है। चूंकि वे एसी पावर द्वारा संचालित होते हैं, इसलिए इनवर्टर जो डीसी पावर को एसी पावर में परिवर्तित करते हैं, अपरिहार्य हैं।

बाज़ार और उपकरण रुझान

जैसे-जैसे इलेक्ट्रिक वाहनों की संख्या बढ़ेगी, इनवर्टर लगाने की संख्या भी बढ़ेगी। इसके अलावा, जैसे-जैसे ड्राइविंग प्रदर्शन में सुधार होता है, मोटरें उच्च आउटपुट की ओर बढ़ रही हैं, इसलिए इनवर्टर को भी उच्च आउटपुट (उच्च शक्ति) की आवश्यकता होती है। भविष्य में इनवर्टर बनाने वाले इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए आवश्यक कार्यों/प्रदर्शन के रूप में, "उच्च शक्ति", "उच्च गर्मी प्रतिरोध", और "लघुकरण/हल्के वजन" को सूचीबद्ध किया जा सकता है। प्रत्येक के लिए आवश्यकताएँ इस प्रकार हैं।

- उच्च शक्ति

मोटर के उच्च आउटपुट को सपोर्ट करने के लिए इन्वर्टर को भी उच्च आउटपुट (उच्च शक्ति) की आवश्यकता होती है। उच्च शक्ति का अर्थ है उच्च वोल्टेज (भविष्य में वर्तमान 400V से 800V तक) और उच्च धारा, इसलिए इन्वर्टर का निर्माण करने वाले अर्धचालकों को भी उच्च शक्ति का समर्थन करने की आवश्यकता होती है।

- उच्च ताप प्रतिरोध

जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनिक घटकों को छोटा किया जा रहा है, प्रति इकाई क्षेत्र में प्राप्त होने वाली गर्मी की मात्रा भी बढ़ रही है। उन्हें गर्मी के प्रति प्रतिरोधी बनाकर, घटकों द्वारा स्वयं उत्पन्न गर्मी और आसपास के घटकों से प्राप्त गर्मी के कारण होने वाली उम्र बढ़ने से रोका जा सकता है।

- लघुकरण/हल्का

उच्च शक्ति जैसे कारक उपकरण को बड़ा और भारी बनाते हैं, जो क्रूज़िंग रेंज को प्रभावित करेगा, इसलिए छोटा/हल्का बनाते समय उच्च शक्ति का समर्थन करना आवश्यक है।

इन्वर्टर की सर्किट संरचना

समग्र संरचना

इन्वर्टर निम्नलिखित सर्किट से बना है।

- शोर फ़िल्टर: बाहर या सर्किट से शोर को दबाता है

- वोल्टेज माप: रूपांतरण सर्किट को नियंत्रित करने के लिए वोल्टेज माप

- वोल्टेज रूपांतरण सर्किट: एफईटी आदि के माध्यम से स्विचिंग ऑपरेशन द्वारा वोल्टेज को परिवर्तित करता है।

- वर्तमान माप: रूपांतरण सर्किट को नियंत्रित करने के लिए वर्तमान माप

- नियंत्रण सर्किट: रूपांतरण सर्किट आदि को नियंत्रित करता है।

- डीसी/डीसी कनवर्टर: नियंत्रण सर्किट को बिजली की आपूर्ति

- संचार IF: बाहर के साथ संचार सर्किट