Come verificare i convertitori CC-CC bidirezionali per veicoli elettrici

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Convertitore di potenza per veicoli ibridi (HEV) ed elettrici (EV)
+ Convertitore di potenza HEV / EV
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Verifica della conversione bidirezionale di potenza

I convertitori bidirezionali da corrente continua a corrente continua (DC-DC) per veicoli elettrici richiedono un funzionamento sincronizzato in modalità “source” e “sink” per convalidare le transizioni tra le modalità di trazione, frenata rigenerativa e distribuzione dell’alimentazione ausiliaria. I test richiedono sistemi di alimentazione programmabili in modalità “source” e “sink”, in grado di passare agevolmente dal funzionamento nel primo quadrante a quello nel secondo quadrante, mantenendo al contempo un controllo stabile della tensione e della corrente. Gli ingegneri devono inoltre misurare la sincronizzazione delle forme d’onda, l’efficienza, la risposta ai transitori e il comportamento dell’energia rigenerativa in condizioni di carico automobilistico realistiche.

I flussi di lavoro di validazione combinano in genere sistemi di alimentazione rigenerativi (sia sorgenti che dissipatori), analizzatori di potenza, sistemi di disconnessione di sicurezza ad alta tensione e misurazioni sincronizzate delle forme d’onda. La configurazione di prova valuta il funzionamento del convertitore bidirezionale in presenza di livelli di tensione, condizioni di carico e stati di rigenerazione variabili, monitorando al contempo la distorsione armonica, il fattore di potenza e il comportamento termico. La validazione “hardware-in-the-loop” della potenza può essere utilizzata anche per emulare le condizioni operative complete del powertrain elettrico e le interazioni di controllo.

Soluzione di validazione per convertitori bidirezionali per veicoli elettrici

Il collaudo dei convertitori bidirezionali da corrente continua a corrente continua (DC-DC) richiede un’architettura di alimentazione “source-and-sink” in grado di garantire transizioni fluide tra il funzionamento in modalità “source” (erogazione di potenza) e quello in modalità “sink” (assorbimento rigenerativo). La soluzione combina sistemi di alimentazione rigenerativa, funzionalità integrate di disconnessione di sicurezza, misurazioni sincronizzate delle forme d’onda e strumentazione per l’analisi della potenza, al fine di emulare condizioni operative realistiche dei veicoli elettrici. Il sistema di alimentazione rigenerativa consente il funzionamento integrato in modalità sorgente e dissipatore senza richiedere alimentatori programmabili e carichi elettronici separati. Ciò permette transizioni fluide tra l’erogazione e l’assorbimento di corrente durante la validazione del convertitore bidirezionale. L’analizzatore di potenza fornisce un’analisi sincronizzata delle forme d’onda di tensione e corrente con misurazioni ad ampia gamma dinamica per la caratterizzazione dell’efficienza, l’analisi della distorsione armonica e la validazione del fattore di potenza. Il convertitore di potenza HEV/EV integra la conversione di potenza rigenerativa con la capacità di disconnessione di sicurezza ad alta tensione per supportare una validazione più sicura dei sistemi di convertitori di potenza dei veicoli elettrici che operano a tensioni superiori a 60 volt. Insieme, queste soluzioni supportano lo sviluppo, la validazione e i test di affidabilità dei convertitori CC-CC per veicoli ibridi ed elettrici utilizzando condizioni di alimentazione automobilistica rigenerativa.
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Schema a blocchi della soluzione di validazione del convertitore bidirezionale per veicoli elettrici

Schema a blocchi della procedura di validazione dei convertitori CC-CC bidirezionali per veicoli elettrici

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