I sistemi elettronici di potenza di un veicolo elettrico (EV) presentano un'ampia varietà di condensatori.
Dai condensatori di collegamento in corrente continua ai condensatori di sicurezza e ai condensatori di snubber, questi componenti svolgono un ruolo fondamentale nella stabilizzazione e nella protezione dei circuiti elettronici da fattori quali picchi di tensione e interferenze elettromagnetiche (EMI).
Esistono quattro topologie principali di inverter di trazione, che si differenziano per tipo di interruttore, tensione e livelli. La scelta della topologia appropriata e dei relativi componenti è fondamentale per progettare inverter di trazione che soddisfino i requisiti di efficienza e costo della specifica applicazione.
Come già accennato, esistono quattro topologie principali utilizzate negli inverter di trazione per veicoli elettrici, come illustrato nella Figura 2:
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Topologia a livelli con interruttore IGBT da 650 V
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Topologia a livelli con interruttore MOSFET SiC da 650 V
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Topologia a livelli con interruttore MOSFET SiC da 1200 V
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Topologia a livelli con interruttore GaN da 650 V
Queste topologie si suddividono in due sottoinsiemi: sistemi di alimentazione a 400 V e sistemi di alimentazione a 800 V. Tra i due sottoinsiemi, è più comune utilizzare le topologie a "2 livelli". Le topologie a "multilivello" sono utilizzate in sistemi ad alta tensione come treni elettrici, tram e navi, ma sono meno diffuse a causa dei costi e della complessità maggiori.
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Condensatori di smorzamento– La soppressione della tensione è importante per proteggere i circuiti da picchi di tensione elevati. I condensatori di snubber si collegano al nodo di commutazione ad alta corrente per proteggere i componenti elettronici dai picchi di tensione.
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Condensatori DC-Link– Nelle applicazioni EV, I condensatori del collegamento in corrente continua contribuiscono a compensare gli effetti dell'induttanza negli inverter. Fungono inoltre da filtri che proteggono i sottosistemi dei veicoli elettrici da picchi di tensione, sovratensioni e interferenze elettromagnetiche.
Tutti questi ruoli sono molto importanti per la sicurezza e la funzionalità degli inverter di trazione, ma la progettazione e le specifiche di questi condensatori variano a seconda della topologia dell'inverter di trazione scelta.
Data di pubblicazione: 15 dicembre 2023