Comment valider les convertisseurs CC-CC bidirectionnels pour véhicules électriques

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Convertisseur de puissance pour véhicules hybrides rechargeables (HEV) et véhicules électriques (EV)
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Valider la conversion de puissance bidirectionnelle

Les convertisseurs bidirectionnels courant continu-courant continu (CC-CC) destinés aux véhicules électriques nécessitent un fonctionnement synchronisé en mode « source » et « puits » afin de valider les transitions entre les modes de traction, de freinage régénératif et de distribution d'énergie auxiliaire. Les essais requièrent des systèmes d'alimentation programmables, capables d'assurer une transition en douceur entre les modes de fonctionnement du quadrant I et du quadrant II, tout en maintenant un contrôle stable de la tension et du courant. Les ingénieurs doivent également mesurer la synchronisation des formes d'onde, le rendement, la réponse transitoire et le comportement de l'énergie régénérative dans des conditions de charge automobiles réalistes.

Les processus de validation combinent généralement des systèmes d’alimentation régénératifs (sources et puits), des analyseurs de puissance, des systèmes de coupure de sécurité haute tension et des mesures synchronisées de formes d’onde. Le banc d’essai évalue le fonctionnement du convertisseur bidirectionnel à différents niveaux de tension, conditions de charge et états de régénération, tout en surveillant la distorsion harmonique, le facteur de puissance et le comportement thermique. La validation « hardware-in-the-loop » de la puissance peut également être utilisée pour émuler les conditions de fonctionnement complètes d’un groupe motopropulseur électrique et les interactions de contrôle.

Solution de validation d'un convertisseur bidirectionnel pour véhicules électriques

Les tests des convertisseurs bidirectionnels courant continu-courant continu (CC-CC) nécessitent une architecture d’alimentation de type « source et puits » capable d’assurer des transitions fluides entre le mode d’alimentation et le mode de dissipation régénérative. La solution combine des systèmes d’alimentation régénératifs, une fonctionnalité intégrée de coupure de sécurité, des mesures synchronisées des formes d’onde et des instruments d’analyse de puissance afin d’émuler des conditions de fonctionnement réalistes pour les véhicules électriques. Le système d’alimentation régénératif permet un fonctionnement intégré en source et en puits sans nécessiter d’alimentations programmables ni de charges électroniques distinctes. Cela permet des transitions en douceur entre l’alimentation et l’absorption de courant lors de la validation des convertisseurs bidirectionnels. L’analyseur de puissance fournit une analyse synchronisée des formes d’onde de tension et de courant avec des mesures à large plage dynamique pour la caractérisation du rendement, l’analyse de la distorsion harmonique et la validation du facteur de puissance. Le convertisseur de puissance pour véhicules hybrides et électriques (HEV/EV) intègre une conversion de puissance régénérative avec une capacité de coupure de sécurité haute tension afin de permettre une validation plus sûre des systèmes de convertisseurs de puissance des véhicules électriques fonctionnant à plus de 60 volts. Ensemble, ces solutions prennent en charge le développement, la validation et les essais de fiabilité des convertisseurs CC-CC pour véhicules hybrides et électriques dans des conditions de puissance automobile régénérative.
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Schéma fonctionnel d'une solution de validation de convertisseur bidirectionnel pour véhicules électriques

Schéma fonctionnel illustrant la procédure de validation des convertisseurs CC-CC bidirectionnels pour véhicules électriques

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