양방향 전원 공급 장치 사용 방법

양방향 전원 공급 장치의 메커니즘

먼저 양방향 전원 공급 장치의 의미를 설명합니다. DC 및 AC를 양방향으로 모든 전원 시스템으로 변환 할 수있는 컨버터를 양방향 전원 공급 장치라고합니다. 내부에 양방향 DC / DC 컨버터와 양방향 AC / DC 컨버터를 장착하여 DC와 AC를 모두 지원합니다.

다음 그림은 양방향 전원 공급 장치 부분을 나타내는 회로도입니다.

이 메커니즘을 통해 상용 전원과 양방향으로 에너지를 교환 할 수 있습니다. 테스트 아티팩트의 출력에 연결된 회로를 "재생 전원 공급 장치"라고합니다.

회생 전원의 회로는 크게 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 그림의 왼쪽부터 "1. 양방향 AC / DC 컨버터"가 있습니다. 상용 전원 (AC)과 내부 DC 전류를 양방향으로 변환하고 에너지를 교환 할 수있는 회로입니다. 상용 전원에서 직류로 변환 된 전기는 "2. 양방향 DC / DC 컨버터"를 통해 1 차측 DC와 2 차측 DC를 절연하면서 양방향으로 에너지를 교환 할 수 있습니다. 절연 변압기라고도합니다. 마지막으로 전압 변환은 "3. 승압 / 강압 DC / DC 컨버터"에 의해 수행됩니다. 특히 2 차측에 가변 전압을 사용하여 다양한 테스트에 사용할 수 있습니다.

양방향 전원 공급 장치 사용의 장점

이 양방향 전원 공급 장치는 추가로 개발되고 있습니다. 이제 소형 전자 장치의 유형이 증가했습니다. 테스트시에는 축전지의 전압 변화에 따라 어떤 영향이 영향을 받는지, 악영향을 방지하기 위해 어떤 회로 설계가 필요한지가 필요합니다.

특히 배터리는 "출력 전류가 증가함에 따라 전압이 감소한다", "완전 충전과 배터리 부족에 따라 전기적 특성이 다르다", "신제품과 성능이 저하 된 제품간에 전기적 특성이 다르다"는 특징이있다. 일반 가정에서는 전자 기기에 어떤 종류의 배터리가 사용되는지 알 수없는 한 다양한 패턴으로 테스트가 필요하지만 이러한 조건에서 많은 배터리를 준비하기가 어렵습니다.

따라서 양방향 전원 공급 장치는 배터리 시뮬레이터로 사용됩니다. 시뮬레이터로 사용되는 DC 전원 공급 장치는 일반적으로 프로그래밍 가능한 전원 공급 장치로 판매됩니다. 이것은 더욱 발전된 것으로, 프로그래밍 가능한 전원 공급 장치로서 양방향 전원 공급 장치가 현재 개발 중입니다.

고전압을 달성 할 수있는 양방향 전원 공급 장치는 EV 등의 고전류 컨버터 테스트에 사용됩니다. 특히 운전과 재생이 반복되는 컨버터 테스트에서는 스위칭시 교차점에서 노치없이 원활한 전류 스위칭이 가능합니다. 그리고 현재 파형의 오버 슈트 또는 언더 슈트없이. 충전식 배터리의 과충전, 과방 전 및 열화에 대한 걱정없이 반복 테스트를 수행 할 수 있습니다. 회생 전원 공급 장치는 CV / CC 전원 공급 장치 또는 CV / CV 전원 공급 장치로도 사용할 수 있습니다.

회생 전원 사용 방법 (일반 사례) 1

정전압 / 정전류 전원 공급 장치로 사용

시스템에 연결된 장치에서 전압 변화가 발생할 수 있는 경우 실제 장치를 설치하는 대신 시스템이 전압 변화를 에뮬레이트 한 하나를 부착하고 실험하기 위해 견딜 수 있는지 테스트하는 것이 가장 좋은 방법입니다.

반대로 장치가 처리 할 수 있는 전압 변화량을 알아내는 것도 유용합니다. 상시 전원이 공급되는 1 차 전지와 동일한 경우 일반 전원에 연결해야 합니다. 단, 충전식 배터리에 연결하여 사용하는 기기의 경우 배터리의 종류에 따라 전압 상태가 달라집니다. 양방향 전원을 잘 사용하면 리튬 이온 전지, 납 축전지 등 다양한 전압 및 전압 변화 축전지를 재현 할 수 있습니다. 따라서 12V 자동차 배터리에서 EV용 고전압까지 재현 할 수 있습니다 .

회생 전원 사용 방법 2

충전식 배터리의 내부 저항을 설정하여 배터리 작동을 재현 할 수 있습니다.

r의 값은 충전 상태 (SOC) 및 기타 매개 변수 (SOD 등)에 따라 내부 저항이 변경됨을 시뮬레이션 할 수 있습니다.

r = 0 (Ω) 인 경우 CV 전원으로 사용시 정전압 설정으로 배터리 전압 변경 가능

실제 배터리는 배터리 자체가 오래되어 복구 할 수 없는 영구적인 열화와 저온에서 성능을 저하시키는 일시적인 열화가 있습니다. 따라서 배터리의 충전 상태 (SOC)는 이 두가지 요인으로 인해 건강 상태 (SOH)의 영향을 받습니다.

영구 열화는 SOH1이고 일시적 열화는 SOH2라고 가정하면 SOH = SOH1 X SOH2. 또한 1-SOH를 SOD (State of Degradation)라고합니다. 회생 전원 공급 장치에서 이SOD를 시뮬레이션하도록 설정하면 열화된 배터리를 연결할 때 전자 장비가 어떻게 작동하는지 테스트 할 수 있습니다. 이것은 "배터리 모델 기반 SOC 추정 기술"로 사용됩니다.

모바일 장치와 같은 저전압 전자 장치에 대한 테스트에도 사용할 수 있습니다. 위에서 언급했듯이 일반 가정에서 어떤 배터리 상태인지 미리 알 수 없기 때문에 회생 전원을 사용하여 새로운 배터리 상태 일뿐만 아니라 노후된 배터리의 상태와 용량, 용량도 마찬가지다. 끝 부분의 전압 강하 상태 등을 재현 할 수 있습니다. 따라서 정상 상태뿐만 아니라 이상 상태에서도 전자 장치의 동작 테스트와 오동작 방지 기능 테스트를 반복 할 수 있다.

리튬 이온 배터리 의 VI 특성 측정 예　(방전 사례)

VI 특성

또한 인버터 시뮬레이터 또는 모터 시뮬레이터로 사용할 수 있습니다.

반면 전자 장치 외에 사용할 수 있습니다. 예를 들어, "마일드 하이브리드"를 사용하는 하이브리드 자동차 용 온보드 차량 탑재 장치가 있습니다. 유럽에서 제안 된 "48V 마일드 하이브리드"의 경우 감속 에너지 재생 시스템과 향상된 발전기를 사용하여 운전을 돕습니다.

온보드 발전기는 일반적으로 12V로 차량의 전기 부품에 전력을 공급하지만 이전압은 하이브리드 사용에는 너무 낮습니다. 따라서 48V 발전기로 대체됩니다. 즉, 자동차의 전자 장비 자체가 이전과 같이 12V에서 작동하기 때문에 전압 변환이 필요합니다. 이러한 변환에는 양방향 DC / DC 컨버터 등을 탑재 한 양방향 전원이 탑재되어 있습니다. 또한 이시스템이 하이브리드 자동차에서 잘 작동하는지 시뮬레이션 할 수 있습니다.

물론이 기술은 시스템 연결에 관한 것이므로 시스템 연결 부분에서도 양방향 전원 공급이 가능하다. 다음에 소개하겠습니다.