WB5000 시리즈: 차세대 신에너지 테스트를 위한 SiC 양방향 DC 전원 공급 장치

800V 플랫폼, 고출력 전기 구동 시스템, 전기차 충전 및 에너지 저장 PCS가 지속적으로 발전함에 따라 테스트 요구 사항도 점점 더 까다로워지고 있습니다.

엔지니어에게 있어 과제는 더 이상 단순히 안정적인 직류 전원을 공급하는 것만이 아닙니다. 최신 테스트 벤치는 다음을 요구합니다. 배터리의 동적 동작을 정확하게 재현하고, 급격한 변화에 대응하며, 에너지를 효율적으로 회수하고, 자동화된 테스트 시스템과 원활하게 통합됩니다..

하지만 여전히 많은 연구실에서는 물리적 배터리나 기존의 직류 전원과 전자 부하를 결합한 방식을 사용하고 있습니다. 이러한 방식은 시험의 반복성, 에너지 소비, 시스템 설치 공간, 동적 성능 측면에서 한계를 초래할 수 있습니다.

그만큼 Wocen Power WB5000 시리즈 양방향 DC 테스트 전원 공급 장치 이 제품은 고주파 SiC 아키텍처, 4사분면 동작, 전문 배터리 시뮬레이션 및 모듈형 시스템 설계를 통해 이러한 과제를 해결하도록 설계되었습니다.

기존 테스트 전력 솔루션이 어려워지는 이유는 무엇일까요?

물리적 배터리는 실제 환경의 특성을 제공하지만, 제어하기 어려운 변수들을 도입하기도 합니다.

배터리 노화, SOC 변동, 온도 변화, 배터리 팩 간의 차이 등은 테스트 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 반복 테스트에서 정확히 동일한 배터리 조건을 재현하는 것은 어렵습니다.

장시간 충방전 또는 고장 주입 테스트의 경우, 물리적 배터리는 안전 위험, 실험실 공간 요구 사항 및 운영 비용을 증가시킬 수 있습니다.

또 다른 일반적인 구성은 별도의 구성입니다. 직류 전원 공급 장치 + 전자 부하. 기본적인 테스트에는 효과적이지만, 충전과 방전 상태 간의 전환 속도가 충분히 빠르지 않을 수 있습니다.

이는 특히 전기 구동 시스템을 테스트할 때 중요해지는데, 가속 및 회생 제동 중에 배터리 측 전력이 급격하게 변할 수 있기 때문입니다.

한편, 기존의 고출력 내구 시험에서는 시험 대상 장치(DUT)에서 반환되는 에너지가 종종 열로 소산됩니다. 그 결과 전력 소비량이 증가하고 냉각 요구 사항이 늘어납니다.

긴 케이블 길이는 또 다른 문제를 야기합니다. 케이블 임피던스로 인해 전원 공급 장치와 DUT 사이에 전압 강하가 발생하여 프로그래밍된 출력과 테스트 단자에서의 실제 전압 간에 차이가 생길 수 있습니다.

이러한 과제들로 인해 더욱 통합되고 지능적인 테스트 전원 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

고동적 테스트를 위한 SiC 기술

WB5000 시리즈는 다음을 채택합니다. 3세대 SiC 광대역 밴드갭 반도체 기술 그리고 고주파 디지털 4사분면 제어 아키텍처를 갖추고 있습니다.

이를 통해 다음과 같은 조합이 가능해집니다.

• 높은 전력 밀도
• 빠른 과도 응답
• 양방향 전력 흐름
• 고효율 재생 운전
• 고정밀 배터리 시뮬레이션
• 모듈형 전력 확장

과도 응답이 낮아짐 500 마이크로초, WB5000은 DUT 조건 변화에 신속하게 대응하고 충전 및 방전 영역 간의 원활한 전환을 구현할 수 있습니다.

이는 특히 다음과 같은 동적 조건을 시뮬레이션하는 데 유용합니다. 차량 가속, 회생 제동, 전기차 충전 과도 현상 및 PCS 전력 교란.

컴팩트한 SiC 아키텍처는 장비의 크기를 줄여주므로 테스트 벤치 공간이 제한적인 실험실에 적합합니다.

물리적 배터리를 유연한 배터리 시뮬레이션으로 대체하세요

WB5000의 핵심 기능 중 하나는 내장된 배터리 시뮬레이션 기능입니다.

이 시스템에는 5가지 표준 배터리 모델이 포함되어 있습니다.

LFP, NMC, LMO, LCO 및 납산

또한 지원합니다 사용자가 정의한 5개의 IV 특성 곡선, 이를 통해 엔지니어는 다양한 테스트 요구 사항에 맞는 맞춤형 배터리 모델을 만들 수 있습니다.

배터리 직렬/병렬 구성 및 초기 SOC와 같은 매개변수는 테스트 시나리오에 따라 구성할 수 있습니다.

엔지니어는 물리적인 배터리 팩을 반복적으로 준비하는 대신, 미리 정의된 배터리 조건을 불러와 동일한 테스트 매개변수를 재현할 수 있습니다.

이를 통해 테스트 반복성을 향상시키는 동시에 물리적 배터리와 관련된 공간, 유지 관리 및 안전 요구 사항을 줄일 수 있습니다.

에너지 회생을 통한 4사분면 운전

WB5000은 4사분면 양방향 작동을 지원하여 전원 공급 장치와 DUT 간에 에너지가 양방향으로 흐를 수 있도록 합니다.

회생 운전 중에는 DUT에서 반환된 에너지를 열로 변환하는 대신 전력망으로 다시 공급할 수 있습니다.

전반적인 효율성으로 >95%, 이러한 회생형 아키텍처는 장기간 테스트 동안 에너지 소비와 냉각 부하를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

반복적인 충방전 주기, 노화 시험 및 회생 제동 시뮬레이션과 관련된 응용 분야에서 에너지 회수는 실험실 전체 효율성을 높이는 데 중요한 요소가 될 수 있습니다.

케이블 보정 기능이 있는 고정밀 출력

고출력 테스트 벤치의 경우, DUT 단자의 전기적 조건은 전원 공급 장치의 출력 설정만큼이나 중요할 수 있습니다.

WB5000은 최대 전압 및 전류 정확도를 제공합니다. ±0.02% FS.

또한 다음을 포함합니다. 자동 케이블 전압 강하 보상 알고리즘.

시스템은 출력 케이블 임피던스를 입력함으로써 긴 케이블로 인한 전압 강하를 보정하여 DUT 단자에서 정확한 전압 상태를 유지할 수 있도록 도와줍니다.

이는 전원 공급 장치와 DUT(테스트 대상 장치) 사이의 거리가 배선 관련 오류를 크게 유발할 수 있는 고출력 테스트 설정에 특히 유용합니다.

유지보수 및 확장이 용이한 모듈형 아키텍처

WB5000은 서랍형 모듈식 전원 아키텍처를 사용합니다.

전원 모듈에 유지보수가 필요한 경우 현장에서 신속하게 분리 및 교체할 수 있어 시스템 가동 중지 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다.

또한 이 시스템은 동일 모델의 마스터-슬레이브 병렬 연결을 지원하여 전체 시스템을 교체하지 않고도 유연한 전력 확장이 가능합니다.

이 플랫폼은 다음을 지원합니다:

12~2000V | ±1200A | 최대 600kW

이를 통해 동일한 테스트 아키텍처를 프로젝트의 전력 요구 사항이 증가함에 따라 조정할 수 있습니다.

여러 세대에 걸친 테스트 프로젝트를 지원하는 연구소의 경우, 이러한 모듈식 접근 방식은 향후 확장에 더 큰 유연성을 제공할 수 있습니다.

자동화 테스트 시스템용으로 설계되었습니다.

현대의 테스트 벤치는 특히 자동차 및 전력 전자 연구 개발 분야에서 점점 더 자동화되고 있습니다.

WB5000은 다음과 같은 기능을 제공합니다. RS485, 이더넷 및 CAN 통신 인터페이스를 제공하며 시스템 통합을 위해 DBC 파일을 지원합니다.

다음과 통합할 수 있습니다:

• HIL 시스템
• 자동화된 테스트 플랫폼
• 고전압 테스트 벤치
• 연구 개발 검증 시스템
• 내구성 및 사이클링 테스트 시스템

이 시스템에는 운영 안전성과 문제 해결 효율성을 향상시키도록 설계된 여러 기능도 포함되어 있습니다.

블랙박스 고장 기록

경보 발생 전후의 전기적 작동 매개변수를 자동으로 기록할 수 있습니다.

간헐적이거나 예상치 못한 테스트 벤치 오류의 경우, 이러한 기록은 엔지니어가 문제의 원인을 보다 효율적으로 파악하는 데 도움이 되는 추적 가능한 데이터를 제공합니다.

출력 매개변수 제한

전압, 전류 및 전력 제한을 설정하여 오작동 위험을 줄이고 고가의 DUT(테스트 대상 장비)를 추가적으로 보호할 수 있습니다.

고전압 보호

이 시스템은 입력 위상 손실, 과전압/저전압, 출력 과전류, 단락 및 SiC 모듈 과열을 포함한 다양한 상황에 대해 다단계 보호 기능을 제공합니다.

선택적으로 사용 가능한 방전 기능은 전원 차단 후 잔류 고전압을 신속하게 감소시킬 수 있습니다.

신에너지 시험 전반에 걸친 응용 분야

WB5000 시리즈는 광범위한 고전압 테스트 애플리케이션을 지원할 수 있습니다.

전기차 테스트

테스트에 적합함:

• 전기 구동 시스템
• 모터 컨트롤러
• BMS
• OBC
• DC-DC 컨버터

이 시스템은 400V 및 800V 플랫폼 전반에 걸친 테스트 요구 사항을 지원합니다.

전기차 충전기 테스트 중

WB5000은 AC/DC 전기차 충전기 및 충전 전력 모듈의 경우 다양한 배터리 상태를 시뮬레이션하고 동적 충전 및 교란 시나리오를 재현할 수 있습니다.

에너지 저장 PCS 테스트

이 시스템은 계통 연계 운전, 독립형 운전, 전력 배분 및 전력 교란 시나리오를 포함하여 PCS 테스트를 위한 배터리 충전/방전 동작을 시뮬레이션할 수 있습니다.

연구 및 제3자 테스트

WB5000은 전력 전자 연구, 검증 및 HIL 테스트를 위해 대학 연구실, 연구 기관 및 제3자 테스트 시설에 통합될 수도 있습니다.

완벽한 고전압 테스트 시스템 구축

Wocen Power는 DC 전원 공급 장치 자체 외에도 보다 완벽한 고전압 테스트 환경을 구축하기 위한 옵션 구성 요소를 제공합니다. 이러한 옵션 구성 요소에는 다음이 포함됩니다.

PDU 연결 박스 고전압 배전, 전압 획득, 연동 보호 및 비상 정지 기능을 위한 것입니다.

배출 캐비닛 고장이나 시스템 정지 후 잔류 고전압을 안전하게 제거하기 위한 용도입니다.

콘덴서 캐비닛 급격한 부하 변화 시 출력 안정성을 향상시키기 위해.

절연 모니터링 시스템 절연 저항을 지속적으로 모니터링하고 절연 성능이 저하될 경우 조기에 경고를 제공하기 위한 것입니다.

이러한 구성 요소들을 함께 사용하면 더욱 통합되고 안전 지향적인 고전압 테스트 플랫폼을 구축할 수 있습니다.

새로운 에너지 테스트에 대한 보다 유연한 접근 방식

새로운 에너지 시스템이 더 높은 전압, 더 높은 출력, 그리고 더 빠른 동적 응답 속도를 향해 나아가면서, 테스트 전원 공급 장치는 연구 개발 인프라에서 점점 더 중요한 부분을 차지하고 있습니다.

WB5000 시리즈는 다음과 같은 특징을 결합합니다. SiC 기술, 양방향 4사분면 동작, 배터리 시뮬레이션, 에너지 재생, 고정밀 출력 및 모듈형 아키텍처 하나의 테스트 플랫폼으로 통합합니다.

전기 구동 시스템 및 BMS 검증부터 EV 충전 및 에너지 저장 PCS 테스트에 이르기까지, 이 시스템은 차세대 전력 전자 장치 테스트를 위한 유연하고 반복 가능한 전력 기반을 제공하도록 설계되었습니다.

여성 파워 당사는 전력 시험 장비 및 맞춤형 전력 시험 솔루션의 연구 개발 및 제조에 주력하고 있습니다.

WB5000 시리즈를 통해 당사는 첨단 전력 전자 기술이 테스트를 어떻게 간소화할 수 있는지에 대한 연구를 지속하고 있습니다. 더욱 정확하고, 더욱 효율적이며, 더욱 적응력이 뛰어납니다..

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