NGI اولین بار پرسرعت ۲۴۰۰ ولتی جهان را برای آزمایش توان عرضه می‌کند

پیشینه صنعت: ورود به دوران ولتاژ بالای کیلوولت

با پیشرفت سریع فناوری‌های شارژ سریع خودروهای برقی، پلتفرم‌های ولتاژ خودرو از معماری‌های رایج ۴۰۰ و ۸۰۰ ولت به سمت سطوح ولتاژ بالاتر در حال تکامل هستند. طبق استاندارد ملی GB/T 20234.1-2023 مجموعه اتصال شارژ رسانا برای خودروهای برقی - قسمت ۱: الزامات عمومی، ولتاژ شارژ DC نامی به ۱۵۰۰ ولت افزایش یافته است. این نقطه عطف، ورود رسمی ماژول‌های برق ولتاژ بالا - مانند ماژول‌های شارژ شمعی، منابع تغذیه داخلی، ماژول‌های برق مرکز داده و مبدل‌های ذخیره انرژی - به دوران کلاس کیلوولت را نشان می‌دهد.

چالش‌های آزمایش: آزمایش برق ولتاژ بالا تحت فشار فزاینده

با پیشرفت صنعت به سمت ولتاژ و توان بالاتر، ولتاژهای عملیاتی ماژول‌های اصلی قدرت - مانند ماژول‌های شارژ سریع DC برای ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی، PCS دو طرفه ولتاژ بالا و منابع تغذیه HVDC مراکز داده - از 400 ولت / 800 ولت / 1000 ولت به 1200 ولت و 1500 ولت در حال گذار هستند. در حالی که ولتاژ بالاتر باعث بهبود راندمان و کاهش تلفات می‌شود، چالش‌های قابل توجهی را برای تأیید و آزمایش عملکرد نیز ایجاد می‌کند.

برای آزمایش ماژول‌های قدرت که بالای ۱۵۰۰ ولت کار می‌کنند، راه‌حل‌های مرسوم آزمایش بار - عمدتاً بارهای احیاکننده و بارهای مقاومتی - محدودیت‌های آشکاری در سرعت پاسخ دینامیکی، نرخ چرخش جریان، دقت و قابلیت تنظیم مداوم ولتاژ بالا نشان می‌دهند.

بارهای احیا کننده

ماژول‌های قدرت ولتاژ بالای مدرن مبتنی بر نیمه‌رساناهای نسل سوم مانند SiC و GaN الزامات بسیار بالایی را در سرعت پاسخ دینامیکی بار و نرخ چرخش جریان اعمال می‌کنند. به دلیل محدودیت‌های توپولوژی ذاتی، بارهای احیاکننده برای شبیه‌سازی دقیق تغییرات بار سریع و گذرا با مشکل مواجه هستند و در سرعت پاسخ و کنترل نرخ چرخش دچار نقص می‌شوند.

بارهای مقاومتی و بارهای الکترونیکی مرسوم

بانک‌های بار مقاومتی سنتی با توان بالا، حجیم، دشوار برای خنک‌سازی و فاقد کنترل دقیق هستند. آن‌ها نمی‌توانند شرایط عملیاتی پیچیده مورد نیاز ماژول‌های قدرت مدرن را شبیه‌سازی کنند و همچنین نمی‌توانند الزامات آزمایش دقیق برای پاسخ دینامیکی و نرخ چرخش جریان را برآورده کنند.

علاوه بر این، بارهای الکترونیکی اتلافی مرسوم توسط قابلیت تحمل ولتاژ دستگاه محدود می‌شوند و معمولاً حداکثر 1200 ولت را پشتیبانی می‌کنند، که آنها را برای آزمایش بار با ولتاژ بسیار بالا نامناسب می‌کند.

NGI امکان تست عملکرد را برای تولیدکنندگان برتر ماژول‌های برق در سطح جهانی فراهم می‌کند

مورد نیاز مشتری

مشتری A یک تولیدکننده پیشرو در سطح جهانی ماژول‌های قدرت است که محصولاتی شامل ماژول‌های شارژ با کارایی بالا، سیستم‌های تعویض باتری و سیستم‌های ذخیره انرژی ارائه می‌دهد و راه‌حل‌های حرفه‌ای برای کاربردهای شارژ، تعویض باتری و ذخیره انرژی ارائه می‌دهد.

در مراحل اولیه توسعه، مشتری خواستار آزمایش ویژگی‌های خروجی دینامیکی ماژول‌های برق DC بود، و انتظار می‌رفت تجهیزات بار، الزامات عملکردی سختگیرانه‌ای را برآورده کنند.

راهکار NGI: بار الکترونیکی با عملکرد بالا ۲۴۰۰ ولت

برای پاسخگویی دقیق به تحول ولتاژ بالای صنعت، NGI اولین بار الکترونیکی DC با ولتاژ فوق بالا و سرعت بالا 2400 ولت / 1600 ولت در جهان را معرفی کرده است که به طور کامل الزامات آزمایش منابع تغذیه با ولتاژ بالای 1200 ولت را برآورده می‌کند.

پوشش ولتاژ فوق العاده بالا و چگالی توان بالا

سری ولتاژ بالای ۲۴۰۰ ولت / ۱۶۰۰ ولت کاملاً با تست ماژول قدرت ۱۵۰۰ ولت سازگار است، ضمن اینکه حاشیه امن کافی برای ارتقاء فناوری در آینده و تضمین ایمنی در آزمایش را فراهم می‌کند.

این سیستم با توان تک واحدی ۵ کیلووات در یک شاسی ۳U، از عملکرد موازی چند واحدی پشتیبانی می‌کند و امکان گسترش آسان به ده‌ها یا حتی صدها کیلووات را فراهم می‌کند.

حداکثر توان جریان تا 2500 آمپر می‌رسد که الزامات آزمایش جریان بار کامل برای ماژول‌های شارژ پرقدرت را به طور کامل برآورده می‌کند.

پاسخ دینامیکی فوق سریع

با سرعت پاسخ‌دهی و گذرای بار در سطح میکروثانیه، این سیستم امکان ارزیابی دقیق شاخص‌های کلیدی عملکرد مانند پاسخ دینامیکی، پایداری حلقه کنترل و رفتار حفاظت در برابر اضافه ولتاژ/اضافه جریان را فراهم می‌کند.

دقت فوق‌العاده بالا با طراحی چند بردی

معماری سه برد U/I/P/R

دقت اندازه‌گیری ولتاژ: 0.015% + 0.015% FS

دقت اندازه‌گیری جریان: 0.04% + 0.04% FS

این طراحی به طور کامل الزامات آزمایش با طیف گسترده و دقت بالا را در شرایط عملیاتی متنوع برآورده می‌کند.