Háromszintű inverterek DC-feszültségeinek egyensúlyozása
Napjainkban egyre nagyobb szerepet játszanak a közlekedésben az elektromos hajtásláncú járművek. A hétköznapokban ez leginkább a személyautókban mutatkozik meg, de ezzel párhuzamosan a teherszállítás és a repülés területén is hatalmas az előrelépés. Annak érdekében, hogy ez a fejlődő tendencia megmaradjon, a fejlesztők törekszenek a minél nagyobb teljesítménysűrűség és a maximális hatásfok elérésére. Hiszen hosszabb hatótávval, a városok között ingázó autós forgalomból is egy nagyobb szeletet tudhatna magának az elektromos autóipar.
A fejlődés során elterjedt a többszintű inverterek alkalmazása. Legfőbb előnye a többszintű inverternek az egyszerűbb kétszintűvel szemben, hogy a kimeneti áramhullámossága kisebb, így csökken a kapcsolási veszteség és a kapcsolásokból eredő elektronikus zaj mértéke. Különböző többszintű inverter topológiákat különböztetünk meg, melyek más-más előnyökkel és hátrányokkal rendelkeznek. Mivel a járművekben használt akkumlátorok egy kimeneti feszültségszinttel rendelkeznek, ezért DC köri kondenzátorok segítségével kell megosztani a feszültséget a többszintű inverterek alkalmazásához. Ezen kondenzátorok feszültségének kiegyensúlyozatlansága akár a félvezetők károsodásához is vezethet. A probléma gazdaságos megoldását szoftveresen lehet biztosítan olyan modulációs technikák alkalmazásával, melyek egyensúlyban tartják a DC kondenzátorok feszültségét.
Jelen dolgozat különböző topológiáknál alkalmazható feszültség egyensúlyozó módszereket tárgyal. A módszerek kiválasztása részben szakirodalmak, részben pedig új, egyedi ötletek alapján történt. A tárgyalás során kitérek a különböző munkapontoknál felmerülő problémákra és azok megoldásaira. A megoldások működőképességét számítógépes szimulációval ellenőriztem.
szerző
-
Stranyóczky László
Villamosmérnöki szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Varjasi István
docens, Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék
