双方向直流電源を用いた大容量バッテリーの充電/放電試験

双方向直流電源装置を用いた大容量バッテリーの充電/放電試験

バッテリーは現在、電気自動車や蓄電システムなどに幅広く利用されています。 当社では大容量のバッテリー充放電試験の分野において、EA-ElecktroAutomatik社の双方向直流電源を用いて、テストエンジニアがテスト効率を簡素化し、より高い費用対効果を得られるような新しい提案を行っています。

従来のアプローチ

下図(図1)は従来のバッテリーテスト手法で、電源と(電子)負荷を使用して充電、放電をスイッチで切り替えてテストを行っていました。しかし、この方法では充電⇔放電を切り替える際の切り替え時間が必要で、それにより測定結果が不正確になる可能性があります。

図1:バッテリー充電/放電試験の一般的なテスト構成

そのため、多くのバッテリーテスト製品のメーカーは切り替え時間を減少させるために最新のバイポーラ技術を使用します。しかし、多くの場合はバッテリーテスト分野に必要な電力密度、電力レンジ、電力回生を満たすまでには至っていません。

180kW
120 x 94 x 94 cm




Max. Voltage: 800V
Density: 5.89 cm3/W
60kW
190 x 100 x 50 cm

120kW
190 x 100 x 100 cm

Max. Voltage: 1000V
Density: 15.83 cm3/W
表1:市場におけるバッテリーテスターの一般的なスペック

そこで、この分野における要求課題を満たすために、EA-ElektroAutomatik社の双方向直流電源PSBシリーズをご提案します。

PSB9000/PSB10000シリーズの特長

  • 1台に電源の機能と電子負荷の機能を内蔵した双方向動作
  • 4Uシャーシで最大30kW、3Uシャーシで最大15kW(AC400V入力の場合)
  • 1台で高電圧に対応:最大2000V
  • 1台で大電流に対応:最大1000A
  • シンクモードにおける高い回生効率:最大95%
  • 高いダイナミックレスポンスタイム
  • 様々な任意波形に対応した内蔵ファンクションジェネレータ
  • オートモーティブのテストスタンダードLV 123に対応

バッテリーテストをシンプルに

電源と負荷を組み合わせる代わりに、EA-ElekroAutomatikのPSBシリーズはソースとシンクの機能を1シャーシでご提供します。

図2:PSB9000 3Uシリーズを用いた充電/放電のフロー図

高電力密度、高回生効率

※PSB9000シリーズの場合
15kW(ソース、シンク両方)
サイズ: 48.3 x 13.3 x 67cm

最大電圧:1500V
(電力密度:2.87㎤/W)
42Uラックシステムで最大150kW *

* 1ラックの最大容量。
複数ラックで接続すればさらに容量増設可能

回生効率~ 95% (Typical値)
表2:高電力密度、高回生効率  PSB 9000 3Uシリーズ

リアルバッテリーテストの概要

以下の例は1秒ごとにバッテリーの充電/放電を行う試験です。

図3:リアル充電/放電テストプロファイル

バッテリー充電/放電の概要 – EA Power Controlソフトウェアで実行

バッテリーの充電/放電のモード、電圧、電力、および電流を1つのExcelテーブルで定義できます。

図4:EA Power Controlによる充電/放電テストフローのプログラミング

EA Power Controlソフトウェアで充電/放電試験中の結果をExcelで記録可能

図5:EA Power Controlによる充電/放電テストデータの記録

PSB9000(AC400V入力)/PSB9000JP(AC200V入力)
双方向直流電源のラインナップ

電力 2.5kW(JP)/5kW 5kW(JP)/10kW 7.5kW(JP)/15kW
電圧 電流
60V 120A 240A 360A
80V 120A 240A 360A
200V 70A 140A 210A
360V 40A 80A 120A
500V 30A 60A 90A
750A 20A 40A 60A
1000V 40A
1500V 30A

PSB10000/PSB10000JP双方向直流電源ラインナップ

電力 15kW(JP)/30kW
電圧 電流
60V 1000A
80V 1000A
200V 420A
360V 240A
500V 180A
750V 120A
1000V 80A
1500V 60A
2000V 40A

関連製品

参考資料

EA Elektro-Automatik社アプリケーションノート:Battery Charging and Discharging Test

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