EV用DC-DCコンバータの効率を向上させる方法

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コンバータの効率測定の最適化

電気自動車（EV）の直流-直流コンバータの効率特性を評価するには、さまざまな動作条件、スイッチング状態、温度、および電力レベルにおいて、電圧と電流の同期測定を行う必要があります。エンジニアは、95％を超える動作レベルにおけるわずかな効率の変化を測定するとともに、過渡的なスイッチング挙動、高調波歪み、および回生エネルギーの流れを捉えることで、効率の挙動を評価します。また、正確な特性評価を行うには、波形の同期取得と精密な電流トランスデューサ測定が可能な、高ダイナミックレンジの計測機器も必要となります。

効率検証ワークフローでは、回生型電源および負荷システム、電力アナライザ、および同期波形測定を組み合わせて、実際の自動車の運転条件を再現します。エンジニアは、負荷遷移、回生ブレーキ動作、熱条件、および変動するバッテリー電圧にわたってコンバータの性能を試験し、システム全体の効率を評価します。また、パワー・ハードウェア・イン・ザ・ループ（HIL）検証を用いて、コンバータと電気パワートレイン制御システム全体およびエネルギー配分アルゴリズムとの相互作用を評価することも可能です。

EVコンバータの効率最適化ソリューション

電気自動車の直流-直流コンバータの効率を測定するには、同期した波形取得、回生負荷機能、および高分解能の電力解析計測機器が必要です。このソリューションは、回生電源および回生負荷動作と、高精度な電圧・電流測定を組み合わせることで、さまざまな自動車の動作条件下におけるコンバータの性能を評価します。この回生電力システムは、吸収した電力を交流主電源に還元しながら、シームレスな電源供給および負荷動作をサポートし、放熱を低減するとともに、現実的な回生電力フローの試験を可能にします。 この電力解析器は、効率特性評価、全高調波歪み（THD）解析、および力率検証のために、同期した波形可視化と高ダイナミックレンジ測定機能を提供します。HEV/EV用電力コンバータは、回生電力変換機能と安全遮断機能を統合し、自動車用高電圧コンバータシステムの検証をサポートします。これらのソリューションを組み合わせることで、ハイブリッド車および電気自動車のDC-DCコンバータの開発および検証に向けた、詳細な効率最適化ワークフローが実現されます。
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EVコンバータ効率最適化ソリューションのブロック図

ブロック図 - EV用DC-DCコンバータの効率を向上させる方法

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