模擬蓄電池装置

 

バッテリエミュレータ インバータエミュレータモータエミュレータ製品のお問い合わせ

バッテリーエミュレータとして(SOCと温度に対応した120種のI-V特性)

2次電池やキャパシタと等価な動作をする回生型直流電源です。

模擬電池として、任意の容量、任意の充電状態からスタートできます。

● I-Vテーブル編集画面
電池特性を簡単に設定できます。

  • 設定
    I-Vテーブル情報(面名称、コメント)
    制限値(放電電流制限値、充電電流制限値、電圧上限値)
    I-Vテーブル設定(電流値、電圧値)
  • 表示
    I-Vテーブル表示(行番号、行数)
    I-V特性表示(設定内容をグラフ表示)

力行、回生が可能な絶縁型DC/DCコンバータをDSPによる高速演算で制御して、エネルギー蓄積デバイスのエミュレーションを行います。

電池温度や電池の種類・サイズで変わる電池特性を電流-電圧特性表にてLANネットワーク経由でもプログラム出来るので、効率の良い評価試験が出来ます。

仮想I-V特性自動生成によるスムーズな特性切替。

仕様

電 圧 :最大1500V
電 流 :最大±1500A
電 力 :最大±500kW

(定格電圧500V、定格電流±150Aのユニットを 直並列で構成。)

 

 

 

 

 


●バッテリエミュレータ装置作成
充電される電力は商用に回生されるので環境にも

高砂製作所のバッテリーエミュレータは、高速双方向コンバータ技術により、充電状態やバッテリの特性を任意に設定可能な擬似バッテリーとしてEV車用大電流コンバータ試験に最適です。一般的な直流電源と電子負荷を組合わせた方式に比べ物理的な充電と放電の切替が無いため、頻繁に充電と放電が切替わるコンバータ試験において切替時のクロスポイントでのノッチや電流波形のオーバーシュート/アンダーシュートが発生しないスムーズな電流切替を実現しました。

バッテリーエミュレータは以下のようなメリットがあります。

  1. 二次電池またはキャパシタなどの放電特性に加え、充電特性も入力でき理論的に永遠に充電・放電出来る模擬電池として過充電や過放電を気にせず試験出来ます。実機バッテリーのように任意放電深度などを作り出すために、毎回一定条件の容量になるように充放電しなくても設定だけで即時その状態を何回でも繰り返し試験できます。
  2. 過充電や電池規定電圧を超えるような過電圧状態が発生してもバッテリーエミュレータなら、電池の発火や破裂の心配が無く、防爆槽や排煙装置の無い場所での実験が可能となります。
  3. 電池劣化状態などの特殊条件上での電池特性を入力することにより、電池エミュレータによる電装品のフェールセーフ試験が繰り返し可能となります。
  4. 電池ユニットが開発中または評価中で、十分に使うことができない場合でもその特性を設定することにより事前にエミュレーションができます。
  5. 論理シミュレーションでは得られない、実際の電圧、電流、電力、熱、振動などの要素を加えて試験ができます。フィールド試験では困難な任意条件の繰り返し再現試験が可能です。
  6. LANネットワーク対応しており、設定や状態監視、アラームやロギングなど遠隔操作にも対応可能です。

 

▼充電動作 (電力回生型電子負荷として動作しているとき)
▼放電動作(直流電源装置として力行動作しているとき)

高砂製作所のバッテリーエミュレータは、放電時は高効率直流電源として、充電時は高効率な電力回生方式の電子負荷として働くので連続充電しても効率よくライン回生しエネルギーを無駄にしません。また、このバッテリーエミュレータは、回生機能により非常にコンパクトな電源です、また商用電源に電力を回生するときの逆潮流電流波形は歪の少ないクリーンな正弦波で系統へのエミッションも十分配慮したVCCIクラスA準拠の低ノイズな回生方式です。そのためACラインへのノイズの影響はほとんどありません。単独運転防止機能など系統連系ガイドラインに準拠したさまざまな安全装置も装備しています。

回生機能は、電気の節約のほかに、設置スペースの節減(抵抗架のような無駄なスペースが不要、また電源装置と回生装置が分かれている他のシステムと違い当社の回生技術は、電源そのものが双方向なため、ほぼ一般的な直流電源分のスペースだけで回生もします。)や空調設備の負担も低減(直流電源機能、回生電源機能とも高効率であることと、回生時のエネルギを再利用しますので地球温暖化防止のための温室効果ガス(CO2)排出量の低減するだけではなく、水冷塔のような特別な設備も空調設備の大幅増強なども不要で、設備面でも空調が消費する電力も大幅に低減されます。)します。トータルで環境負荷低減することにより、お客様の環境競争力に貢献します。

 


その他のEVパワーエミュレータ関連のご紹介

エネルギー循環型インバータ評価システムの例 (供試体がインバータの例)

供試体が力行時(図では右回り)でも、回生時(図では左回り)でも、評価システムに加えられたエネルギーが、システム内循環回生することにより、動作電源から供給される電力は、各ユニットの損失分と供試体損失分の供給でよいため、AC/DC部の大幅な小型化と省電力化をもたらします。

ネットワーク構成例

IP Network

計測データなどのネットワークサーバなどによる蓄積やデータデータ解析、リモート監視などに柔軟に対応可能です。

高砂製作所のEV Power Emulator シリーズは、従来型の実車両(EV/HEV/FCV)に近い形でのシャーシダイナモやフィールド試験をするシステムベンチ法に代わる新たな方式のHILS(Hardware In the Loop Simulation)システムともネットワーク連成可能です。当社の大電力を高精度、超高速で自在に操る電力回生型エミュレーション技術が連成することで、シミュレータの解析パラメータで実機でのエミュレーションをおこない、その挙動情報を素早くフィードバックさせることが可能になります。

評価するインバータやモータなどの要素部品とその連携する他の部分をエミュレーションで補うことにより実機動作の状況に近い環境を簡易に実現でき、あらゆる状況を想定し徹底的に短時間で繰り返し実機試験することが可能になります。電気パワートレインの研究開発における試行錯誤を削減することが可能になります。そのほかにもネットワークによる監視制御やデータ分析などの拡張にも柔軟に対応します。



(詳細は弊社営業担当に御相談ください。)

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