Pasaulinė elektromobilių pramonė sparčiai auga, todėl skubiai reikia ne tik efektyvių, bet ir labai patikimų galios konvertavimo sistemų. Tarp jų integruotas įkroviklis (OBC) yra labai svarbus komponentas, kurio užduotis yra paversti kintamąją srovę (AC) iš įvairių įkrovimo infrastruktūrų (gyvenamųjų, komercinių ar viešųjų) į nuolatinę srovę (DC), tinkamą aukštos įtampos akumuliatorių sistemoms įkrauti.

OBC veikimas ir saugumas tiesiogiai veikia bendrą transporto priemonės efektyvumą, akumuliatoriaus būklę ir naudotojo patirtį. Vystantis EV ekosistemai, įtraukiant pažangias funkcijas, tokias kaip transporto priemonės ir tinklo (V2G), transporto priemonės iki namų (V2H) ir modulinės, paskirstytos galios elektronikos, bandymų ir patvirtinimo reikalavimai tapo sudėtingesni ir griežtesni, ypač esant kintamoms ir dinamiškoms elektros sąlygoms.

Šiame straipsnyje pateikiama išsami apžvalga, kaip konkrečiai Kikusui pažangiausi galios bandymo sprendimai, programuojamų kintamosios srovės / nuolatinės srovės maitinimo šaltinių serija PCR-WEA/WEA2, dvikrypčių nuolatinės srovės maitinimo šaltinių serija PXB ir didelės spartos nuolatinės srovės elektroninės apkrovos PLZ-5WH2 leidžia atlikti išsamų vertinimą, funkcinių BC sistemų ir kritinių elektroninių komponentų, įskaitant besiūlius jungtį, įvertinimą, funkcinį BC sistemos ir integravimą. baterijos. Šie įrankiai palaiko patikimą apibūdinimą įvairiuose realaus pasaulio scenarijuose, prisidedant prie geresnio dizaino patvirtinimo, atitikties ir našumo optimizavimo naujos kartos elektrinio mobilumo sistemose.

Elektrinių transporto priemonių OBC yra pagrindinė sąsaja tarp elektros tinklo ir transporto priemonės aukštos įtampos akumuliatoriaus, leidžianti saugiai konvertuoti kintamą į nuolatinę srovę įvairiomis įvesties sąlygomis. Šiuolaikiniai OBC turi ne tik užtikrinti veiksmingą vienakryptį įkrovimą, bet ir vis labiau palaikyti dvikryptį energijos srautą V2H/V2G funkcijoms, tinklo interaktyvioms paslaugoms ir energijos kaupimo programoms.

Tuo pačiu metu automobilių gamintojai pereina prie kompaktiškų, modulinių ir daugiafunkcinių galios elektroninių mazgų, sujungia OBC, DC/DC keitiklius ir jungiamąsias dėžes į integruotus įrenginius, kad sumažintų dydį, svorį ir sąnaudas.

Šios pažangos padidina poreikį:

• Tvirtas kintamosios srovės pusės atsparumas įtampos kritimui, dažnio pokyčiams, trumpalaikiams pertrūkiams ir harmoniniams iškraipymams.
• Stabilus nuolatinės srovės valdymas, užtikrinantis tinkamą įkrovimo elgesį, akumuliatoriaus apsaugą ir atitikimą pasauliniams standartams.
• Bandymo įranga, galinti atkurti pasaulines tinklo sąlygas, leidžianti pakartotinai ir pagreitinti plėtrą.

„Kikusui“ laboratorijos maitinimo sistemos užtikrina šią kontroliuojamą aplinką, užtikrindamos, kad OBC ir akumuliatorių sistemos būtų patikrintos pagal realų elektros kintamumą ir labai tiksliai.

1 pav. Įtampos ir srovės bangų formų kintamoji ir nuolatinė keitimas įmontuotame įkroviklyje (OBC).

Įtaisytų įkroviklių kintamosios srovės įvertinimas
PCR-WEA/WEA2 serija yra didelės talpos kintamos/nuolatinės srovės reguliuojamas maitinimo šaltinis, skirtas lanksčiam, didelio tikslumo tinklo modeliavimui. Jis palaiko visas pagrindines pasaulines kintamosios srovės konfigūracijas, naudojamas elektromobiliams (EV) įkrauti, įskaitant:

• Vienfazis 120 V (dažniausiai naudojamas JAV)
• Vienfazis 200 V trijų laidų (L1-N-L2, paprastai 100 V linija į neutralią, 200 V linija į liniją)
• Trifazis 208 V (nuo linijos iki linijos), įprastas pramoniniuose ar komerciniuose įkrovimo įrenginiuose

Vienas PCR-WEA/WEA2 įrenginys gali atkartoti šias įtampos ir fazės sąlygas nereikalaujant papildomos aparatinės įrangos, žymiai sumažindamas bandymo sudėtingumą ir įgalindamas greitai pakeisti konfigūraciją atliekant visuotinius atitikties testus.

15 modelių PCR-WEA2 serija siūlo AC/DC išvestį nuo 1 kVA iki 36 kVA su kintamu vienfaziu ir trifaziu išėjimu nuo 6 kVA. Jis turi regeneracinį režimą, kad sumažintų energijos suvartojimą, ir palaiko iki 144 kVA lygiagretų veikimą, skirtą keičiamo dydžio bandymo sistemoms, serija siūlo:

• Išėjimo dažnio lankstumas iki 5 kHz
• 4x nominali didžiausios srovės galimybė
• 1,4x įsijungimo srovės tolerancija 500 ms

Šios funkcijos leidžia inžinieriams tiksliai įvertinti OBC našumą paleidžiant, imituoti realaus pasaulio tinklo trikdžius ir patvirtinti trumpalaikį valdymą greito apkrovos perėjimo metu.

Galimos galios konfigūracijos 1 kVA ir 2 kVA, 4 kVA, 8 kVA, 12 kVA, 16 kVA, 20 kVA ir 24 kVA. Taikomoms programoms, kurioms reikalinga didesnė galia, lygiagretus veikimas gali padidinti išėjimą iki 96 kVA. Be to, trijų fazių PCR-WEA2 serija yra 3 kVA, 6 kVA, 12 kVA, 18 kVA, 24 kVA, 30 kVA ir 36 kVA modeliai, su lygiagrečia plėtra iki 144 kVA.

2 pav. Kintamosios srovės energijos modeliavimas, skirtas EV įkrovimui: vienfazis ir trifazis 100 V / 200 V įvestys, tiekiančios grynos sinusinės bangos išvestis 7kW, 11kW ir 22kW įkrovimui.

Pagrindinės PCR-WEA/WEA2 savybės ir privalumai:

• Universalios išvesties konfigūracijos, palaikančios visas pagrindines EV įkrovimo įtampas.
• Itin kompaktiškas dizainas, užtikrinantis didelį galios tankį ir sumažinantis laboratorijos plotą.
• Išskirtinis trumpalaikis valdymas įsibėgėjimo ir didžiausios apkrovos įvykiams.
• Išplėstinės sekos funkcijos, skirtos trikdžiams, harmonikoms ir išplėstiniam tinklelio elgesiui imituoti.
• Global Grid Simulation su reguliuojama įtampa, dažniu ir faze.
• Įrodytas patikimumas, plačiai naudojamas Japonijos automobilių ir plataus vartojimo elektronikos pramonėje.

Sekos funkcijos, skirtos išplėstiniam kintamosios srovės modeliavimui
PCR-WEA/WEA2 serija apima sudėtingą bangos formos programavimą, leidžiantį inžinieriams tiksliai atkartoti sudėtingą komunalinio tinklo elgesį. Šios funkcijos yra būtinos norint įvertinti OBC patikimumą, EMC veikimą ir atitiktį tarptautiniams bandymo standartams.

Galios sutrikimų modeliavimas

Sistema gali atkurti daugybę realaus pasaulio anomalijų, įskaitant:

• Žema įtampa / Viršįtampa
• Įtampos kritimai, išsipūtimai ir svyravimai
• Momentiniai pertraukimai
• Bangos formos iškraipymas

Šie modeliavimai padeda patikrinti OBC veikimą pertrūkių, nestabilios infrastruktūros ir trumpalaikių tinklo įvykių metu.

Harmoninis ir fazių valdymas

PCR-WEA/WEA2 palaiko harmoninę sintezę iki 40 eilės, todėl galima išsamiai analizuoti galios koeficiento korekcijos (PFC) elgesį ir OBC EMI veikimą. Reguliuojami pradinės fazės nustatymai (pvz., 0°, 90°, 270°) leidžia išbandyti blogiausią paleidimo scenarijų.

Atitikties ir standartų tikrinimas

Serija palaiko bandymus, suderintus su pagrindiniais pasauliniais energijos kokybės standartais, tokiais kaip:

• IEC 61000-4-11 – Įtampos kritimai, trumpi pertrūkiai, kitimai
• IEC 61000-4-28 – Dažnio kitimai
• IEC 61000-4-34 – Aukštos srovės įrangos įtampos trikdžiai

Šios funkcijos padeda gamintojams patvirtinti įrenginius prieš oficialų sertifikavimą, sumažindamos kūrimo ciklus ir atitikties riziką.

3 pav. Įvairios sekos funkcijos: įtampos kritimų, pertrūkių ir harmoninių bangų formų modeliavimas, kad būtų laikomasi IEC 61000 standartų

Įtaisytų įkroviklių DC įvertinimas
Kad papildytų kintamosios srovės testavimą, Kikusui siūlo galingus nuolatinės srovės bandymo prietaisus, įskaitant PXB serijos dvikryptį nuolatinės srovės maitinimo šaltinį ir PLZ-5WH2 serijos didelės spartos nuolatinės srovės elektroninę apkrovą.

PXB serija – dvikryptis didelės talpos nuolatinės srovės maitinimo šaltinis

PXB serija siūlo dviejų krypčių veikimą, leidžiantį tiekti ir nuleisti energiją energijos atkūrimo bandymams. Tai sumažina bendrą energijos suvartojimą ilgesnių bandymų ciklų metu.

PXB serija, palaikanti iki 1500 V įtampą, idealiai tinka aukštos įtampos akumuliatorių sistemoms (tipiškai 300–750 VDC) įvertinti. Jo regeneravimo galimybė imituoja ir įkrovimo, ir iškrovimo sąlygas, tiksliai atspindi tikrąją EV darbo aplinką.

PLZ-5WH2 serija – DC elektroninė apkrova

PLZ-5WH2 serija užtikrina greitą pereinamąjį atsaką ir tikslų dinaminės apkrovos valdymą, leidžiantį tiksliai išmatuoti OBC išvesties charakteristikas, tokias kaip įtampos reguliavimas, pulsacija ir trumpalaikis atsakas.

Įtampa valdoma iki 1000 V, todėl inžinieriai gali įvertinti OBC elgesį esant staigiems apkrovos pokyčiams, užtikrinant saugumą ir patikimumą dirbant realiame pasaulyje.

Sistemos integravimas ir programų lankstumas
Sujungus PCR-WEA/WEA2, PXB ir PLZ-5WH2 sistemas, „Kikusui“ sukuria visiškai integruotą OBC testavimo aplinką, galinčią tiksliai imituoti tinklo ir akumuliatoriaus sąlygas.

Ši integruota platforma leidžia:

• Nuolatinis kintamosios srovės ir nuolatinės srovės veikimo bandymas kintamomis tinklo sąlygomis
• Ilgalaikis ištvermės ir efektyvumo bandymas naudojant regeneracinį energijos srautą
• Harmoninis, trumpalaikis ir atitikties bandymas pagal pasaulinius standartus
• Optimizuotas energijos naudojimas regeneruojant energiją

Tokia sąranka užtikrina visapusišką naujos kartos OBC ir EV maitinimo sistemų patvirtinimą ir pagreitintą kūrimą.

Išvada
Didėjant EV galios elektronikos galimybėms ir sudėtingumui, didelio tikslumo, pasauliniu mastu reprezentatyvių bandymų aplinkų poreikis ir toliau auga. „Kikusui“ PCR-WEA/WEA2, PXB ir PLZ-5WH2 serijos yra visapusiškas sprendimas OBC, aukštos įtampos baterijų sistemų ir susijusios galios elektronikos kintamos ir nuolatinės srovės įvertinimui.

Teikdami pažangų harmonikų modeliavimą, regeneracinį veikimą, greitą pereinamojo laikotarpio valdymą ir į atitiktį orientuotas sekos funkcijas, šie instrumentai leidžia inžinieriams su pasitikėjimu kurti, patvirtinti ir integruoti naujos kartos EV įkrovimo ir energijos valdymo sistemas.

Norėdami sužinoti daugiau, apsilankykite: