高電圧/大容量インバータ評価
インバータ評価
近年BEVやPHEVなどのパワートレインに使用されるインバータは、高電圧化・大容量化が進んでいます。
ここでは、力行・回生が繰り返されるインバータに対してのソリューションをご案内いたします。
EVに搭載されるインバータは、モータを制御する上でバッテリから電力をモータに供給するだけでなく、モータからの回生電力をバッテリに充電します。ですが、インバータの評価をする上で、実際のバッテリを使用しての定量的評価は容易ではありません。なぜなら、バッテリは充電放電を繰り返すことにより状態が変わるためです。そこで、バッテリの代わりに双方向大容量直流電源「PXBシリーズ」がおすすめです。
PXBシリーズは、高電圧・大容量化するインバータなどの電装品を想定し、電圧は1500Vまで、電力は標準で200kWまで対応します。(200kW以上は特注で対応可)また、容量性負荷の大容量化も考慮し、たとえ数mFが繋がっていても安定した波形を出力します。 加えて、PXBシリーズに回生される電力は、一次側にAC回生されるため、電力の再利用が可能です。消費電力を抑え、カーボンニュートラルに貢献する製品となっています。
PXBシリーズの特長
- 選べる電圧、50V、500V、1000V、1500Vのラインナップを用意
- 小型&大容量:1台で容量20kW。高さ3U(132mm)のコンパクトサイズ。並列接続で、200kWまで拡張可能(200kW以上は特注で対応可)
- 容量性負荷に強い:数mFの容量が繋がっても安定した出力
- 高速応答:CV立上り10ms、CC立上り5ms
- 入力電圧は3相200V/400Vを選択可能。入力電圧によらず20kWをフル出力
- シーケンス搭載:ISO21498-2などの高圧電源変動試験にも対応
高電圧・大容量化への対応
EV車に搭載されるバッテリは従来の12Vと比べて、遥かに高電圧です。現在は400Vあたりが多く、今後800V〜1000Vと更なる高電圧化が予想されます。車種により異なりますが、モータも大容量化が進んでいます。50kWから300kWと幅広くなっています。
当社ではPXBシリーズの他、PCR-WEA/WEA2シリーズ、PAT-Tシリーズ、PHP-Tシリーズなど、高電圧大容量に対応可能な電源を各種取り揃えています。
DCDCコンバータ評価
DCDCコンバータに要求される電圧は目的・用途によって様々です。評価には、適切な入力電圧と変換後の電圧に対応した、負荷設備が欠かせません。 また、双方向型のDCDCコンバータの場合には、電力の力行・回生が頻繁に行われます。このような場合には、双方向電源を使用するのがオススメです。
DCDCコンバータ評価には、キクスイの電源・電子負荷が最適!
双方向DCDCコンバータ評価には
- 双方向大容量直流電源が最適!
- 選べる電圧、50V、500V、1000V、1500Vのラインナップを用意
- 小型&大容量:1台で容量20kW。高さ3U(132mm)のコンパクトサイズ。並列接続で、 200kW まで拡張可能(200kW以上は特注で対応可)
- 力行も回生も1台で実現可能。
- 長時間エージング試験:PXBシリーズでエネルギーを一次側に回生。回生効率90%で、消費電力を大幅に低減。もちろん電気料金のコストもダウン。[Ecology & Economy]
単方向DCDCコンバータ評価のポイント
- DCDCコンバータの入力動作範囲確認
- 多様な電圧ラインナップ「PAT-Tシリーズ」から選択(250/350/500/650/750/850/1000/1500V)
- DCDCコンバータの負荷急変時の挙動確認
- 高速・高電圧・大容量のPLZ-5WH2シリーズで急峻な電流を再現(最高1000V・20A/μs)
リップル重畳試験
リップル重畳試験では、ベースとなるバッテリ電圧に交流のリップル電圧を重畳させます。 交流電圧を重畳するためには、適切な周波数特性を持つバイポーラ電源に加えて、十分な周波数帯域をもったトランスが必要となります。 また、試験負荷によっては、大容量のコンデンサを搭載している場合も多く、重畳源にも大きな電流が要求され場合も多くあります。
下のブロック図は、リップル重畳試験の実験となっています。試験負荷の代わりに電子負荷装置PLZ-5WH2を使用しています。 バッテリ模擬には双方向大容量直流電源PXBシリーズを、重畳源として最高150kHzの出力が可能なバイポーラ電源、PBZシリーズを使用しています。 この実験では、1kHz~10kHz近辺で重畳源に大電流が要求されることを想定し、100Aタイプを選定しています。
- 高電圧/大電力DC出力: ~1500V/200kW
- 高周波/高リップル電圧: 10Hz~150kHz/~40V
- 規格試験対応:ISO21498-2