பெட்ரோல் டீசல் கார்களிலும் பல மின்னணு கட்டுப்பாட்டகங்கள் உள்ளன. ஆகவே மின்னூர்திகளுக்குப் பிரத்தியேகமான கட்டுப்பாட்டகங்களைப் பற்றி மட்டும் இங்கு பார்ப்போம்.
மின்னழுத்தத்தையும், அலைவெண்ணையும் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்த வேண்டும்
நம் வீடுகளில் மின்தடங்கல் ஏற்பட்டால் அவசரகாலப் பயனுக்கு மின்மாற்றி (inverter) வைத்திருப்போம் அல்லவா? மின்சாரம் இருக்கும்போது மாறுமின்சாரத்தை (Alternating Current – AC) நேர்மின்சாரமாக (Direct Current – DC) மாற்றி மின்கலத்தில் மின்னேற்றம் செய்யும். மின்தடங்கல் ஏற்பட்டால் மின்கலத்திலிருந்து வரும் நேர்மின்சாரத்தை மாறுமின்சாரமாக மாற்றி விளக்கு, மின்விசிறி ஆகியவை இயக்கப் பயன்படும். அடிப்படையில் அதேமாதிரி சாதனம்தான் இதுவும். ஆனால் ஓடும்போது வண்டியின் வேகம், எடை, சாலை ஏற்ற இறக்கம், ஓட்டுநர் முடுக்கியை (throttle) இயக்குதல் ஆகியவற்றைப் பொருத்து ஒவ்வொரு நொடித்துளியிலும் துல்லியமாக மின்னழுத்தத்தையும், அலைவெண்ணையும் கட்டுப்படுத்தி மோட்டாருக்கு அளிக்க வேண்டும்.
இவற்றை இழுவை நேர்மாறாக்கி (Traction inverter), திறன் மின்னணுவியல் கட்டுப்படுத்தி (Power electronics controller), திறன் பொறித்தொடர் ECU (Powertrain ECU), மோட்டார் கட்டுப்பாட்டகம் (Motor Control Unit – MCU) என்று பல பெயர்களில் அழைக்கிறார்கள். இவை மின்கலத்திலிருந்து வரும் நேர்மின் வெளியீட்டை மூன்றலை மாறுமின் (3-phase AC) மாறும் அலைவெண் (Variable Frequency) வெளியீடாக மாற்றி மோட்டாருக்கு அளிக்கின்றன. இது எவ்வாறு நடக்கிறதென்று கீழே விவரமாகப் பார்ப்போம்.
மோட்டார் கட்டுப்பாட்டகம்
மாறும் அலைவெண் இயக்ககம் (Variable Frequency Drive – VFD)
மின்னூர்திகளில் மோட்டார்களின் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்த மாறும் அலைவெண் இயக்ககத்தைப் (VFD) பயன்படுத்துகிறோம். மின்னூர்திகளில் VFD கள் முக்கியமான பாகங்களாகும். ஏனெனில் இவை மோட்டார் வேகத்தின் மீது திறமையான, துல்லியமான கட்டுப்பாட்டை செயல்படுத்துகின்றன. இது ஆற்றலை வீணாக்காமல் தேவையான செயல்திறன் தர அவசியம். இவை மோட்டாரின் சுழற்சி வேகத்தையும் முறுக்கு விசையையும் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்த மின்னழுத்த அளவையும் அலைவெண்ணையும் சரிசெய்கின்றன.
விட்டுவிட்டுத் தேவையான அகலத்துக்கு அலையை அனுப்புதல் (Pulse Width Modulation – PWM)
நேர்மாறாக்கி என்பது ஒரு திறன் மின்னணுவியல் சாதனமாகும். இது ஒரு மாறுமின் வெளியீட்டை உருவாக்க நேர்மின்சாரத்தை அனுப்பவும், நிறுத்தவும், மாற்றவும் திறன் டிரான்சிஸ்டர்களை சுவிட்சுகளாகப் பயன்படுத்துகிறது. AC மின்சாரம் சைன் வடிவ அலையாக (sinusoidal wave) நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்னழுத்தங்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த டிரான்சிஸ்டர்கள் தேவைக்கேற்ப இணைப்புகளைத் திறந்து மூடுகின்றன. இவை மாறி மாறி மின்னழுத்தத்தை அப்படியே அனுப்பவோ அல்லது எதிர்மறையாக மாற்றவோ செய்யும்.
விட்டுவிட்டுத் தேவையான அகலத்துக்கு அலையை அனுப்புதல்
மாறும் அலைவெண் இயக்ககம் (VFD) அடிப்படையில் எவ்வாறு வேலை செய்கிறது என்று பார்ப்போம். மின்னழுத்தத்தை அனுப்பும் அகலத்தை விட்டுவிட்டு மாற்றுவதன் மூலம், மோட்டாரை அடையும் பயனுள்ள மின்னழுத்தத்தையும் அதிர்வெண்ணையும் கட்டுப்படுத்தலாம். இதன் மூலம் மோட்டாரின் வேகத்தையும் முறுக்குவிசையையும் கட்டுப்படுத்தலாம்.
மீளாக்க நிறுத்தம் (regenerative braking) செய்யும் போது 3-phase AC ஐ DC ஆக மாற்றவேண்டும்
மோட்டார் மின்னியக்கியாக வேலை செய்யும்போது சைன் வடிவ மூன்றலை மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும். இதை நேர் மின்சாரமாக மாற்றி மின்கலத்தின் மின்னழுத்தத்தை விட அதிக மின்னழுத்தத்தில் அனுப்ப வேண்டும். அப்போதுதான் மின்கலத்தில் மின்னேற்றம் நடைபெறும். இந்த வேலைக்கும் VFD கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
நன்றி
இத்தொடரில் அடுத்த கட்டுரை: மின்கலன் மேலாண்மையகம்
மின்கலத்தின் மின்னேற்ற நிலை (State of Charge – SoC). மின்கலத்தின் ஆரோக்கிய நிலை (State of Health – SoH). BMS இன் மற்ற சில அம்சங்கள்.