Penjelasan detail tentang inverter pada kendaraan listrik
Inverter adalah perangkat yang mengubah arus searah (DC) yang disuplai oleh baterai menjadi arus bolak-balik (AC). Motor kendaraan listrik menggerakkan roda dengan arus bolak-balik ini. Untuk meningkatkan efisiensi energi seluruh kendaraan listrik, kehilangan energi inverter harus diminimalkan.
Ikhtisar inverter
Inverter pada kendaraan listrik adalah suatu alat yang mengubah arus searah (DC) yang disuplai oleh baterai menjadi arus bolak-balik (AC). Pasalnya, motor traksi yang dipasang pada kendaraan listrik sebagian besar digerakkan oleh arus bolak-balik. Daya keluaran inverter diatur sesuai dengan daya keluaran motor (30kW hingga 400kW, dll.).
Biasanya jumlah inverter yang dipasang di dalam mobil adalah sekitar 1 banding 2. Namun, dalam kasus jenis motor hub (metode di mana setiap ban digerakkan oleh sebuah motor), diperlukan inverter untuk setiap motor.
Tentang jenis-jenis motor
Ada dua jenis motor utama yaitu motor brushed disc dan motor brushless. Motor cakram sikat digunakan untuk perangkat kecil, dan karena digerakkan oleh tegangan DC, pengendaliannya relatif mudah. Motor tanpa sikat menekankan efisiensi energi dan cocok untuk situasi yang memerlukan penyesuaian kecepatan putaran (speed). Mereka digunakan pada motor traksi untuk mengemudi, dll. Karena digerakkan oleh daya AC, inverter yang mengubah daya DC menjadi daya AC sangat diperlukan.
Tren pasar dan peralatan
Seiring bertambahnya jumlah kendaraan listrik, jumlah inverter yang dipasang juga akan meningkat. Selain itu, seiring dengan peningkatan performa berkendara, motor bergerak menuju output yang lebih tinggi, sehingga inverter juga perlu memiliki output yang lebih tinggi (daya tinggi). Fungsi/kinerja yang dibutuhkan komponen elektronik yang membentuk inverter di masa depan dapat dicantumkan sebagai "daya tinggi", "tahan panas tinggi", dan "miniaturisasi/ringan". Persyaratan masing-masingnya adalah sebagai berikut.
- Kekuatan tinggi
Untuk menunjang keluaran motor yang tinggi maka inverter juga perlu mempunyai keluaran yang tinggi (high power). Daya tinggi berarti tegangan tinggi (dari arus 400V ke 800V di masa depan) dan arus tinggi, sehingga semikonduktor yang membentuk inverter juga diperlukan untuk mendukung daya tinggi.
- Ketahanan panas yang tinggi
Ketika komponen elektronik diperkecil, jumlah panas yang diterima per satuan luas juga meningkat. Dengan membuatnya tahan terhadap panas, penuaan yang disebabkan oleh panas yang dihasilkan oleh komponen itu sendiri dan panas yang diterima dari komponen di sekitarnya dapat dicegah.
- Miniaturisasi/ringan
Faktor-faktor seperti daya yang tinggi membuat peralatan menjadi lebih besar dan berat, yang akan mempengaruhi daya jelajah, sehingga perlu didukung daya yang tinggi sekaligus miniaturisasi/ringan.
Struktur rangkaian inverter
Struktur keseluruhan
Inverter terdiri dari rangkaian berikut.
- Filter kebisingan: Menekan kebisingan dari luar atau sirkuit
- Pengukuran tegangan: Pengukuran tegangan untuk mengendalikan rangkaian konversi
- Sirkuit konversi tegangan: Mengubah tegangan dengan mengalihkan operasi melalui FET, dll.
- Pengukuran arus: Pengukuran arus untuk mengendalikan rangkaian konversi
- Sirkuit kontrol: Mengontrol sirkuit konversi, dll.
- Konverter DC/DC: Memasok daya ke sirkuit kontrol
- Komunikasi IF : Rangkaian komunikasi dengan pihak luar
