NGI เปิดตัวอุปกรณ์ทดสอบกำลังไฟฟ้าความเร็วสูง 2400V เครื่องแรกของโลก

ภูมิหลังของอุตสาหกรรม: ก้าวเข้าสู่ยุคแรงดันสูงกิโลโวลต์

ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการชาร์จเร็วสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า แพลตฟอร์มแรงดันไฟฟ้าของยานยนต์จึงกำลังพัฒนาจากสถาปัตยกรรมหลัก 400V และ 800V ไปสู่ระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ตามมาตรฐานแห่งชาติ GB/T 20234.1-2023 ชุดเชื่อมต่อการชาร์จแบบนำไฟฟ้าสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า – ส่วนที่ 1: ข้อกำหนดทั่วไป แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสำหรับการชาร์จที่กำหนดไว้ได้เพิ่มขึ้นเป็น 1500V ความก้าวหน้านี้ถือเป็นการเข้าสู่ยุคของโมดูลพลังงานแรงดันสูงอย่างเป็นทางการ เช่น โมดูลแท่นชาร์จ แหล่งจ่ายไฟในรถยนต์ โมดูลพลังงานสำหรับศูนย์ข้อมูล และตัวแปลงการจัดเก็บพลังงาน

ความท้าทายในการทดสอบ: การทดสอบกำลังไฟฟ้าแรงสูงภายใต้แรงดันที่เพิ่มขึ้น

เนื่องจากอุตสาหกรรมกำลังก้าวไปสู่แรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้าที่สูงขึ้น แรงดันไฟฟ้าในการทำงานของโมดูลพลังงานหลัก เช่น โมดูลชาร์จเร็ว DC สำหรับสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า โมดูล PCS แบบสองทิศทางแรงดันสูง และแหล่งจ่ายไฟ HVDC สำหรับศูนย์ข้อมูล กำลังเปลี่ยนจาก 400V / 800V / 1000V ไปเป็น 1200V และ 1500V ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดการสูญเสีย แต่ก็ยังก่อให้เกิดความท้าทายอย่างมากต่อการตรวจสอบและทดสอบประสิทธิภาพด้วย

สำหรับการทดสอบโมดูลกำลังไฟฟ้าที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 1500V โซลูชันการทดสอบโหลดแบบดั้งเดิม ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโหลดแบบสร้างพลังงานกลับคืนและโหลดแบบต้านทาน มีข้อจำกัดที่ชัดเจนในด้านความเร็วในการตอบสนองแบบไดนามิก อัตราการเปลี่ยนแปลงกระแส ความแม่นยำ และความสามารถในการปรับแรงดันไฟฟ้าสูงอย่างต่อเนื่อง

โหลดแบบสร้างพลังงานกลับคืน

โมดูลกำลังไฟฟ้าแรงสูงสมัยใหม่ที่ใช้สารกึ่งตัวนำรุ่นที่สาม เช่น SiC และ GaN มีข้อกำหนดที่สูงมากในเรื่องความเร็วในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของโหลดและอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า เนื่องจากข้อจำกัดทางโครงสร้างโดยธรรมชาติ โหลดแบบสร้างพลังงานกลับคืนจึงไม่สามารถจำลองการเปลี่ยนแปลงของโหลดที่รวดเร็วและฉับพลันได้อย่างแม่นยำ ทำให้ขาดทั้งความเร็วในการตอบสนองและการควบคุมอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า

โหลดความต้านทานและโหลดอิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิม

โหลดแบงค์แบบต้านทานกำลังสูงแบบดั้งเดิมนั้นมีขนาดใหญ่ ระบายความร้อนได้ยาก และขาดการควบคุมที่แม่นยำ ไม่สามารถจำลองสภาวะการทำงานที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นสำหรับโมดูลกำลังไฟฟ้าสมัยใหม่ได้ และไม่สามารถผ่านข้อกำหนดการทดสอบที่เข้มงวดสำหรับการตอบสนองแบบไดนามิกและอัตราการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าได้

นอกจากนี้ โหลดอิเล็กทรอนิกส์แบบกระจายพลังงานทั่วไปยังมีข้อจำกัดด้านความสามารถในการทนต่อแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ และโดยทั่วไปจะรองรับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดเพียง 1200V ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการทดสอบโหลดแรงดันสูงพิเศษ

NGI ช่วยให้ผู้ผลิตโมดูลพลังงานชั้นนำระดับโลกสามารถทดสอบประสิทธิภาพได้

ความต้องการของลูกค้า

ลูกค้า A เป็นผู้ผลิตโมดูลพลังงานชั้นนำระดับโลก โดยมีผลิตภัณฑ์ครอบคลุมโมดูลชาร์จประสิทธิภาพสูง ระบบเปลี่ยนแบตเตอรี่ และระบบจัดเก็บพลังงาน ซึ่งให้บริการโซลูชันระดับมืออาชีพสำหรับการชาร์จ การเปลี่ยนแบตเตอรี่ และการจัดเก็บพลังงาน

ในขั้นตอนการพัฒนาช่วงแรก ลูกค้าต้องการทดสอบคุณลักษณะเอาต์พุตแบบไดนามิกของโมดูลพลังงาน DC โดยคาดว่าอุปกรณ์โหลดจะต้องตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่เข้มงวด

โซลูชันของ NGI: โหลดอิเล็กทรอนิกส์ประสิทธิภาพสูง 2400V

เพื่อตอบโจทย์การพัฒนาด้านแรงดันสูงของอุตสาหกรรมอย่างแม่นยำ NGI ได้เปิดตัวโหลดอิเล็กทรอนิกส์ DC ความเร็วสูงพิเศษ 2400V / 1600V ตัวแรกของโลก ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการทดสอบของแหล่งจ่ายไฟที่ทำงานที่แรงดันสูงกว่า 1200V อย่างครบถ้วน

ครอบคลุมแรงดันไฟฟ้าสูงพิเศษและมีความหนาแน่นพลังงานสูง

ซีรีส์แรงดันสูง 2400V / 1600V สามารถใช้งานร่วมกับการทดสอบโมดูลกำลังไฟฟ้า 1500V ได้อย่างสมบูรณ์ พร้อมทั้งมีระยะเผื่อที่เพียงพอสำหรับการอัปเกรดเทคโนโลยีในอนาคต และรับประกันความปลอดภัยในการทดสอบ

ด้วยกำลังไฟ 5 กิโลวัตต์ต่อหน่วยในตัวเครื่องขนาด 3U ระบบนี้รองรับการทำงานแบบขนานหลายหน่วย ทำให้สามารถขยายกำลังไฟได้ง่ายเป็นหลายสิบหรือหลายร้อยกิโลวัตต์

กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่รับได้นั้นสูงถึง 2500A ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการทดสอบกระแสไฟฟ้าเต็มพิกัดสำหรับโมดูลชาร์จกำลังสูงได้อย่างครบถ้วน

การตอบสนองแบบไดนามิกที่รวดเร็วเป็นพิเศษ

ด้วยความเร็วในการเปลี่ยนแปลงโหลดและการตอบสนองในระดับไมโครวินาที ระบบนี้ช่วยให้สามารถประเมินตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลักได้อย่างแม่นยำ เช่น การตอบสนองแบบไดนามิก ความเสถียรของวงจรควบคุม และพฤติกรรมการป้องกันแรงดันเกิน/กระแสเกิน

ความแม่นยำสูงเป็นพิเศษด้วยการออกแบบหลายช่วงระยะ

สถาปัตยกรรมสามช่วง U/I/P/R

ความแม่นยำในการวัดแรงดันไฟฟ้า: 0.015% + 0.015% FS

ความแม่นยำในการวัดปัจจุบัน: 0.04% + 0.04% FS

การออกแบบนี้ตอบสนองความต้องการการทดสอบที่มีความแม่นยำสูงและครอบคลุมในสภาวะการทำงานที่หลากหลายได้อย่างครบถ้วน