Con il contributo di Florian Freund
L'inverter e come funziona
L'inverter - un componente con molti nomi
“Inverter”, “Elettronica di potenza”, “Convertitore”. Componente versatile con molte definizioni, l'inverter è l'interfaccia centrale tra la batteria ad alta tensione e il motore elettrico.
Nell'inverter, la tensione continua (DC) della batteria ad alto voltaggio viene convertita in tensione alternata (AC).
La tensione di trazione viene così distribuita ai connettori elettrici trifase del motore elettrico, con relativa corrente trifase (tensione alternata trifase). La corrente trifase è generata tramite la tecnica dalla modulazione di larghezza d'impulso (PWM).
Per prima cosa, diamo uno sguardo all'interno dell'inverter: è costituito da tre rami con IGBTs (transistor bipolari con gate isolato).
Un segnale di tensione a onda quadra è generata tramite un controllo specifico dei transistor, con il transistor che viene acceso per metà del periodo. I singoli rami sono azionati in modo tale da ottenere uno spostamento di fase l'uno verso l'altro, producendo così una corrente alternata sinusoidale.
Maggiore è la larghezza di impulso della tensione dell’onda quadra, maggiore è la corrente alternata risultante. La corrente alternata aziona a sua volta il motore elettrico.
Nelle fasi di azionamento, l'inverter fornisce corrente al motore. Nelle fasi di recupero (ad es. in frenata) l'inverter rettifica la corrente trifase e quindi carica la batteria.
L'elettronica di potenza, tramite la regolazione della frequenza e della corrente con cui viene alimentato il motore riesce quindi a regolare la velocità e la coppia del motore stesso. L'inverter assicura così che il motore elettrico funzioni in modo efficace in ogni momento.
Nei veicoli elettrici e ibridi, l'elettronica di potenza è responsabile dell'efficienza e determina l'efficacia e il corretto funzionamento del motore elettrico.
L'autonomia e le prestazioni di guida sono le due caratteristiche più importanti di un'auto elettrica - entrambe sono in gran parte definite dall'elettronica di potenza che, insieme al motore elettrico, definiscono le prestazioni del veicolo. Questi sono quindi i componenti più importanti di una moderna auto elettrica, insieme al sistema di accumulo ad alta tensione - indipendentemente dal tipo di veicolo.
L'AUTORE DEL BLOG
Florian Freund
Florian è stato Head of Connectivity Solutions presso ZF Aftermarket fino al 2022. Il suo motto #zfexperts:
"Guidare il progresso della mobilità elettrica non è solo il mio lavoro, ma la mia passione."
