為減緩氣候變遷、有效減少碳排放量,各國相繼宣示碳中和目標,電動車是達成目標的重要拼圖。據(jù)國際能源署(IEA)所評定Net Zero by 2050計劃,2020年全球交通運輸產(chǎn)業(yè)的碳排放量占總體產(chǎn)業(yè)的21%。然而至2022年,全球來自運輸?shù)呐欧帕坎]有如預期下降,其中也因電動車的制造比起燃油車需要多使用4倍以上的金屬礦物,反而產(chǎn)生更多的碳排放。汽車的碳足跡認證因此受重視,要求的已不只是汽車行駛不會排碳,而是從生產(chǎn)制造到廢棄的過程都必須減碳,著重材料及電力能源的回收利用。
隨著電動車在生活中帶來的輔助,不止是代步工具,更如同一個大型行動電源,能實現(xiàn)電動車對外部交流電子產(chǎn)品供電(V2L),甚至提供應變家用儲能電力(V2H)供應及微網(wǎng)儲能電力調(diào)度(V2G)趨勢,其中關鍵即為雙向車載充電器(BOBC)使電動車能充電儲能及放電供應的雙向用途。
▲電動車內(nèi)部電力轉換裝置
雙向車載充電器系統(tǒng)測試利器
在此雙向車載充電器輸出功率不斷從3.3kW/6.6kW提升至11kW/22kW設計及V2X應用趨勢,為了讓生產(chǎn)達到節(jié)能減碳以利能源使用,致茂電子也因應推出體積小、具能源回收及一機多用途的測試儀器產(chǎn)品。包括在四象限交流源與雙象限直流電源。另外也搭配多功能的軟件平臺,整合為自動測試系統(tǒng)。相關介紹如下:
61800系列電網(wǎng)仿真電源,符合現(xiàn)代車用測試需求的交流供應器
Chroma 61815搭載SIC組件及完整的數(shù)字控制系統(tǒng),使機體功率密度達到3U高15kVA輸出功率的極致表現(xiàn),一臺設備即可滿足主流的11kW雙向車載充電器測試所需。此外,透過先進的雙向硬件設計,61815可實現(xiàn)正、負電壓對應正、反電流的全方位四象限交流輸出,當偵測到當前待測物狀態(tài)為傳遞負向功率時,可自動透過高效率的能源回收功能,將此測試耗能直接回饋至市電。借此,在測試雙向車用電源設備時,61815不僅可作為模擬市電的交流供應器完成V2G測試任務,同時可回收能源將總體測試耗能降至最低,完成節(jié)能減碳目的以符合現(xiàn)代的車用電源測試需求。
61815具備能源回饋式交流負載選配,加碼滿足車用V2L測試
如前文所提,電動車的雙向車載充電器除了可對應電網(wǎng)做充放電,在離網(wǎng)時也可讓車體作為大型行動電源使用,如此V2L功能將進一步擴大電動車的應用范疇及便利性。而針對此V2L功能的測試部分,Chroma 61815全新推出具備能源回饋功能的交流負載選配,藉由一鍵切換為交流負載模式,61815可在不更動與待測物的接線之下,利用CC、CR、CP等基本功能,以及進階的Rectified Mode、Lead/Lag Mode等拉載模式,設定拉載電流的峰值因素和超前、落后電壓的角度,達成線性、整流性及電容性、電感性等負載特征,完成各式交流電器的拉載特性模擬,滿足此車用V2L功能下各個項目的拉載測試需求。
此外,傳統(tǒng)的交流負載運作原理,皆是透過將測試功率轉換為熱能做消耗,如此產(chǎn)生廢熱的環(huán)境勢必需搭配冷卻系統(tǒng),除了增大配置成本外,也無法妥善利用測試資源。61815能源回饋式交流負載就可利用能源回收功能,以3U高的輕巧機體一次完成電網(wǎng)模擬、拉載測試、以及節(jié)能省碳三大目的,實現(xiàn)完整可靠的雙向車用電源測試方案。
▲Chroma 61815一機完成交流電源、交流負載雙應用
62000D雙向直流電源+能源回饋式負載+電池仿真,符合電動車電力轉換測試
電動車的電力核心為高壓的動力電池,交流充電樁經(jīng)BOBC轉換成直流對高壓動力電池包充電,而電池經(jīng)電源方案單元PDU將電力做全車的安全配置,如高壓動力電池經(jīng)DC-DC轉換供應低壓電池及車載裝置,亦或將高壓直流經(jīng)逆變器驅動交流動力馬達等,以及除車內(nèi)供應外,電力再經(jīng)BOBC轉換成交流對外部電子產(chǎn)品供電(V2L)。在以上所擴及到的車上電源轉換零件皆從動力電池出發(fā),然而此些電源轉換裝置的開發(fā)及測試過程,則需要可以模擬電池充放電的雙向直流電源作測試,Chroma 62000D雙向直流電源即是取代電池包,具有良好的特性及效益滿足車上電源轉換裝置的開發(fā)及測試。
在BOBC的開發(fā)測試,業(yè)界相關規(guī)范會參考依據(jù)QC/T 895、GB/T 24347、GB/T 40432、SAE J2894等標準,62000D系列具有寬廣的輸出范圍,滿足常見的電動車400V及800V電控系統(tǒng)平臺的電力需求。并且于BOBC測試會關注的輸出響應時間以及輸出過壓過流保護,通常會需求輸出電壓或電流以階躍式的編輯輸出,分段檢測待測物的響應及保護機制,而62000D系列具有精準的電壓及電流斜率控制,可應變使用者在測試上編輯出預期的波形需求,不僅如此,使用者可以搭配設備軟件SoftPanel,其內(nèi)建支持車用法規(guī)LV123項目,并也提供電池仿真器(Battery Simulator),可仿真操作于不同電池電量(SOC)條件或加載特定的電池特性V-I曲線,進行電力轉換裝置做充電或放電的電池模擬,輔佐使用者便捷的完成控制編程及電池特性于BOBC量測。