NGI predstavuje prvú vysokorýchlostnú záťaž 2400 V na svete pre testovanie výkonu

Pozadie odvetvia: Vstup do éry vysokého napätia v kilovoltoch

Vďaka rýchlemu pokroku v technológiách rýchleho nabíjania elektromobilov sa platformy napätia vozidiel vyvíjajú z bežných architektúr 400 V a 800 V smerom k vyšším úrovniam napätia. Podľa národnej normy GB/T 20234.1-2023 Súprava pripojení pre vodivé nabíjanie elektrických vozidiel – Časť 1: Všeobecné požiadavky sa menovité jednosmerné nabíjacie napätie zvýšilo na 1500 V. Tento míľnik predstavuje oficiálny vstup vysokonapäťových výkonových modulov – ako sú moduly nabíjacích stĺpov, palubné napájacie zdroje, výkonové moduly pre dátové centrá a meniče na ukladanie energie – do éry kilovoltovej triedy.

Výzvy pri testovaní: Testovanie vysokého napätia pod rastúcim tlakom

S postupným uberaním sa odvetvia smerom k vyššiemu napätiu a vyššiemu výkonu sa prevádzkové napätia základných napájacích modulov – ako sú napríklad moduly rýchleho nabíjania jednosmerným prúdom pre nabíjacie stanice pre elektromobily, vysokonapäťové obojsmerné systémy PCS a zdroje napájania HVDC pre dátové centrá – menia zo 400 V / 800 V / 1 000 V na 1 200 V a 1 500 V. Zatiaľ čo vyššie napätie umožňuje lepšiu účinnosť a zníženie strát, prináša tiež značné výzvy pre overovanie a testovanie výkonu.

Pri testovaní výkonových modulov pracujúcich s napätím nad 1500 V vykazujú konvenčné riešenia záťažových testov – predovšetkým regeneratívne záťaže a odporové záťaže – jasné obmedzenia v rýchlosti dynamickej odozvy, rýchlosti zmeny prúdu, presnosti a schopnosti plynulej regulácie vysokého napätia.

Regeneračné zaťaženia

Moderné vysokonapäťové výkonové moduly založené na polovodičoch tretej generácie, ako sú SiC a GaN, kladú extrémne vysoké požiadavky na rýchlosť dynamickej odozvy záťaže a rýchlosť zmeny prúdu. Kvôli inherentným topologickým obmedzeniam majú regeneratívne záťaže problém presne simulovať rýchle a prechodné zmeny zaťaženia, pričom nedosahujú ani rýchlosť odozvy, ani riadenie rýchlosti zmeny prúdu.

Odporové záťaže a konvenčné elektronické záťaže

Tradičné vysokovýkonné odporové záťažové batérie sú objemné, ťažko sa chladia a chýba im presná regulácia. Nedokážu simulovať zložité prevádzkové podmienky, ktoré vyžadujú moderné výkonové moduly, ani nespĺňajú prísne testovacie požiadavky na dynamickú odozvu a rýchlosť zmeny prúdu.

Okrem toho sú konvenčné disipatívne elektronické záťaže obmedzené napäťovou odolnosťou zariadenia a zvyčajne podporujú maximálne 1200 V, čo ich robí nevhodnými na testovanie ultravysokého napätia.

NGI umožňuje testovanie výkonu pre popredných svetových výrobcov výkonových modulov

Požiadavky zákazníka

Zákazník A je popredný svetový výrobca výkonových modulov s produktmi zahŕňajúcimi vysokovýkonné nabíjacie moduly, systémy na výmenu batérií a systémy na skladovanie energie a poskytuje profesionálne riešenia pre aplikácie nabíjania, výmeny batérií a skladovania energie.

V počiatočnej fáze vývoja zákazník požadoval testovanie dynamických výstupných charakteristík jednosmerných napájacích modulov, pričom sa očakávalo, že záťažové zariadenie bude spĺňať prísne výkonnostné požiadavky.

Riešenie NGI: Vysokovýkonná elektronická záťaž 2400 V

Aby spoločnosť NGI presne zodpovedala vývoju vysokého napätia v tomto odvetví, predstavila prvú na svete ultravysokonapäťovú, vysokorýchlostnú jednosmernú elektronickú záťaž 2400 V / 1600 V, ktorá plne spĺňa testovacie požiadavky napájacích zdrojov pracujúcich nad 1200 V.

Pokrytie ultravysokého napätia a vysoká hustota výkonu

Vysokonapäťový rad 2400V / 1600V je plne kompatibilný s testovaním výkonových modulov 1500V a zároveň poskytuje dostatočnú rezervu pre budúce technologické vylepšenia a zaisťuje bezpečnostný priestor pri testovaní.

S výkonom jednej jednotky 5 kW v šasi 3U systém podporuje paralelnú prevádzku viacerých jednotiek, čo umožňuje jednoduché rozšírenie na desiatky alebo dokonca stovky kilowattov.

Maximálna prúdová kapacita dosahuje až 2500 A, čo plne spĺňa požiadavky na testovanie prúdu pri plnom zaťažení pre vysokovýkonné nabíjacie moduly.

Ultrarýchla dynamická odozva

Vďaka mikrosekundovej rýchlosti prechodového zaťaženia a odozvy systém umožňuje presné vyhodnotenie kľúčových ukazovateľov výkonu, ako je dynamická odozva, stabilita regulačnej slučky a správanie ochrany proti prepätiu/nadprúdu.

Ultra vysoká presnosť s viacrozsahovým dizajnom

Trojrozsahová architektúra U/I/P/R

Presnosť merania napätia: 0.015 % + 0.015 % z rozsahu rozsahu

Presnosť merania prúdu: 0.04 % + 0.04 % z rozsahu

Táto konštrukcia plne spĺňa požiadavky na široký rozsah a vysokú presnosť testovania v rôznych prevádzkových podmienkach.