EV වාහන වල inverter පාවිච්චි කරන්නෙ ඇයි.
Motor Guide අපි අද කතා කරන්න යන්නෙ විදුලි මෝටර් රථ හෙවත් EV වාහන ඇතුළේ සිද්ධ වෙන, හැබැයි පිටතට පේන්න නැති අතිශය වැදගත් සහ මහා පරිමාණ තාක්ෂණික ක්‍රියාවලියක් මෙහෙයවන ප්‍රධානම මොළය ගැනයි. ඒ තමයි විදුලි වාහනවල අනිවාර්යයෙන්ම දකින්න ලැබෙන Inverter තාක්ෂණය. අපි හැමෝම දන්නවා සාමාන්‍ය විදුලි වාහනයක ශක්තිය ගබඩා කරලා තියෙන්නේ එහි බිමට සවි කරලා තියෙන විශාල high voltage battery pack එක ඇතුලෙ. හැබැයි මේ බැටරියෙන් හැමවෙලේම නිකුත් කරන්නේ direct current හෙවත් DC විදුලිය විතරයි. නමුත් වාහනය පාරේ වේගයෙන් ධාවනය කරන්න පාවිච්චි කරන බලවත් electric motor එක වැඩ කරන්නේ alternating current හෙවත් AC විදුලියෙනුයි. අන්න ඒ නිසා මේ DC විදුලිය සහ AC විදුලිය එකිනෙකට ගළපන්න මැද ඉන්න ප්‍රධානම පරිවර්තකයා තමයි මේ ඉන්වර්ටරය. අද අපි මේ සුපිරි පද්ධතිය විදුලි වාහනයකට නැතුවම බැරි ඇයි, මේක වැඩ කරන්නේ කොහොමද කියලා බලමු.
සරලවම කිව්වොත්, EV වාහනයක Inverter එකක් පාවිච්චි කරන්න ප්‍රධානම හේතු 3ක් තියෙනවා.
- පළමුවැන්න තමයි බැටරියේ තියෙන DC විදුලිය මෝටරයට අවශ්‍ය AC විදුලිය බවට පරිවර්තනය කිරීමයි (Power Conversion).
- දෙවැන්න තමයි වාහනයේ වේගය සහ pickup එක රියදුරුට අවශ්‍ය පරිදි ඉතාම සූක්ෂමව පාලනය කිරීමයි (Motor Speed Control).
- තුන්වැනි හේතුව තමයි වාහනයේ වේගය අඩු කරනකොට මෝටරයෙන් හැදෙන AC විදුලිය නැවත DC බවට හරවලා බැටරිය charge කරන්න ඉඩ සැලසීමයි (Regenerative Braking).
මේ ක්ෂේත්‍රයේ ඉන්න අය විදියට අපි දකින දෙයක් තමයි, Tesla, Nissan Leaf වගේම අලුත්ම Honda Vezel e:HEV වැනි හැම විදුලි සහ හයිබ්‍රිඩ් වාහනයකම ධාවන ශක්තිය තීරණය කරන ප්‍රධානම බල කේන්ද්‍රය තමයි මේ පද්ධතිය.මේ පද්ධතිය පිටුපස ඉතාම බලවත් silicon carbide transistors, direct current capacitors, මයික්‍රොප්‍රොසෙසර් මොඩියුල සහ දියුණු liquid cooling පද්ධතියක් වගේ කොටස් අඩංගු වෙනවා. අපි වාහනයට නැගල drive mode එක දාලා accelerator pedal එක පාගනකොට, මේ මුළු ක්‍රියාවලියම සිද්ධ වෙන්නේ තත්පරයකින් සිය දහස් වාරයකටත් වඩා වේගවත් පියවර කිහිපයකින්.
අපි ඇක්සලේටරය පාගන ප්‍රමාණය අනුව pedal position sensor මඟින් ප්‍රධාන power control unit එක වෙත ඩිජිටල් සංඥාවක් නිකුත් කරනවා. ඊටපස්සේ ඉන්වර්ටරය ඇතුළේ තියෙන insulated gate bipolar transistors හෙවත් IGBT ස්විච් ඉතාම වේගයෙන් on සහ off වෙමින් බැටරියෙන් එන නිශ්චල DC විදුලිය, රෝද කරකවන 3-phase AC විදුලියක් බවට පත් කරනවා. මෙතැනදී ඉන්වර්ටරය මඟින් එම AC විදුලියේ තියෙන frequency හෙවත් සංඛ්‍යාතය සහ voltage අගයන් වෙනස් කරනවා. frequency එක වැඩි කරන තරමට electric motor එක කැරකවෙන වේගය වැඩි වෙනවා වගේම voltage එක වැඩි කරන තරමට මෝටරයෙන් නිපදවන torque එක හෙවත් ඇදීමේ බලය ශීඝ්‍රයෙන් ඉහළ යනවා. ඒ කියන්නේ විදුලි වාහනයක throttle response එක සහ වේගය 100%ක්ම තීරණය කරන්නේ මේ ඉන්වර්ටරය මඟිනුයි.
එතකොට වාහනයේ වේගය අඩු කරද්දී මොකද වෙන්නේ? අන්න ඒ වෙලාවට මේ ඉන්වර්ටරය සම්පූර්ණයෙන්ම අනිත් පැත්තට වැඩ කරන්න පටන් ගන්නවා. ඔබ බ්‍රේක් පැඩලය පාගන විට හෝ ඇක්සලේටරයෙන් කකුල ඉවත් කරන විට, වාහනයේ ඉදිරි ගමන නිසා මෝටරය ස්වයංක්‍රීයව generator එකක් විදිහට කැරකෙන්න ගන්නවා. එතකොට මෝටරයෙන් හැදෙන්නේ AC විදුලියක්. ඉන්වර්ටරය ක්ෂණිකව ක්‍රියාත්මක වෙලා එම AC විදුලිය නැවත DC විදුලිය බවට හරවලා (Rectification) කෙළින්ම high voltage බැටරිය charge කරන්න යොමු කරනවා. විදුලි වාහනවල තියෙන regenerative braking තාක්ෂණය 100%ක්ම සාර්ථක වෙලා තියෙන්නේ මේ ඉන්වර්ටරයේ තියෙන ද්විත්ව ක්‍රියාකාරීත්වය නිසයි.
මීට අමතරව, සාමාන්‍ය විදුලි වාහනයක තියෙන 12V කුඩා බැටරිය charge කරන්න වගේම වාහනයේ තියෙන A/C compressor එක, dashboard එක සහ ලයිට්වලට අවශ්‍ය අඩු වෝල්ටීයතා විදුලිය සපයන්න DC-DC converter එකක්ද මේ ඉන්වර්ටරය ඇතුළතම හෝ ඒ අසලම ස්ථාපිත කර තිබෙනවා. එමඟින් ප්‍රධාන බැටරියේ තියෙන 400V හෝ 800V වැනි මාරාන්තික අධි වෝල්ටීයතාවය, වාහනයේ සාමාන්‍ය උපාංගවලට ගැලපෙන 12V හෝ 14V මට්ටමට ආරක්ෂිතව පහත හෙළනු ලබනවා.
Motor Guide අපේ උපදෙස නම්, විදුලි වාහනයක තියෙන Inverter පද්ධතිය කියන්නේ අතිශය ඉහළ විදුලි ධාරාවන් සහ වෝල්ටීයතාවයන් පාලනය කරන ඒකකයක් නිසා, එහි ඇති සුවිශේෂී liquid cooling පද්ධතිය පිළිබඳව නිරන්තරයෙන් සැලකිලිමත් විය යුතු බවයි. ඉන්වර්ටරය ක්‍රියාත්මක වන විට අධික ලෙස රත් වන (Overheating) නිසා, එය සිසිල් කිරීමට වෙනමම inverter coolant රේඩියේටරයක් සහ pump එකක් පවතිනවා. මෙම coolant මට්ටම් නියමිත කාලයට මාරු නොකළහොත් ඉන්වර්ටරය ඇතුළේ තියෙන සංවේදී transistors පිලිස්සී යා හැකි අතර, එය ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට අතිවිශාල මුදලක් වැය කිරීමට සිදුවෙනවා. කිසිම විටක සහතික ලත් EV විශේෂඥයකු නොවන අය ලවා වාහනයේ තියෙන තැඹිලි පාට high voltage වයර් හෝ ඉන්වර්ටර් ආවරණ ගැලවීමට ඉඩ නොදීමට වගබලා ගැනීම ඔබේ ජීවිත ආරක්ෂාවට අතිශය වැදගත් කාරණයක් වෙනවා.
ඒ වගේම නවීන වාහන සහ තාක්ෂණය ගැන මෙවැනිම වටිනා තොරතුරු දැනගන්න හැමදාමත් අපේ Motor Guide එක්ක රැඳී ඉන්න කියලත් මතක් කරනව.
ලියන ලද්දේ
Nisaga Sandaru
A versatile and highly experienced professional, currently an Automobile undergraduate at the University of Jaffna, with strong technical expertise grounded in hands-on work as a technician with SriLankan Airlines Ground Support Equipment (GSE). Holding an Automobile NVQ Level 3 qualification, along with specialized certifications in Vehicle ECU Programming and Diagnosis, and extensive experience in arc welding and vehicle body painting, and well equipped to handle complex automotive, diagnostic, and fabrication-related tasks with a high level of competence.
