Nguồn hai chiều cho thử nghiệm EV và HEV là hệ thống nguồn lập trình có thể vừa cấp công suất cho thiết bị thử nghiệm, vừa hấp thụ công suất trả về từ thiết bị đó. Khả năng này phù hợp với các trạng thái vận hành thay đổi liên tục của hệ truyền động xe điện và xe hybrid.
Trong môi trường thử nghiệm, nguồn DC hai chiều có thể dùng để mô phỏng pin điện áp cao, thanh cái DC, pin nhiên liệu hoặc hệ thống sạc. Năng lượng tái sinh từ phanh hoặc biến tần có thể được nguồn hấp thụ thay vì chỉ tiêu tán qua tải bên ngoài.
Tóm tắt: Nguồn hai chiều hoạt động ở bốn góc phần tư để cấp và hấp thụ năng lượng. Thiết bị hỗ trợ mô phỏng pin và xử lý năng lượng tái sinh. Ứng dụng gồm thử nghiệm BMS, biến tần, OBC, bộ DC-DC và V2G. Khi lựa chọn cần xét dải điện áp, dòng điện, đáp ứng quá độ, an toàn và giao tiếp tự động hóa.
Nguồn hai chiều là gì và khác nguồn một chiều ở điểm nào?
Nguồn hai chiều là nguồn lập trình có thể cấp công suất và hấp thụ công suất. Khác với nguồn một chiều chỉ cấp năng lượng cho tải, thiết bị hai chiều có thể chuyển liền mạch giữa hai chiều công suất khi thiết bị cần thử thay đổi trạng thái.
Hệ thống này vận hành theo bốn góc phần tư, nhờ đó phù hợp khi cần tái tạo các tình huống điện áp, dòng điện và trao đổi năng lượng biến thiên. Đây là đặc điểm quan trọng đối với thiết bị điện công suất trên EV và HEV.
Vì sao thử nghiệm EV và HEV cần nguồn cấp hai chiều?
Hệ truyền động EV và HEV có dòng năng lượng hai chiều: xe lấy dòng lớn khi tăng tốc, nhưng có thể đưa năng lượng trở lại hệ thống khi phanh tái sinh hoặc khi biến tần hoạt động ở chế độ phát. Nguồn hai chiều cho phép thử nghiệm vòng kín các trạng thái này sát với điều kiện vận hành hơn.
Việc hấp thụ năng lượng tái sinh cũng giúp thay thế nhu cầu dùng tải ngoài trong một số cấu hình thử nghiệm. Theo dữ liệu nguồn, năng lượng thu hồi có thể góp phần giảm nhiệt tiêu tán và nâng hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống thử.
Nguồn hai chiều có thể mô phỏng những thành phần nào trong hệ thống EV?
Nguồn DC hai chiều thường được dùng để mô phỏng pin điện áp cao, thanh cái DC, pin nhiên liệu và hệ thống sạc. Khi mô phỏng pin, hệ thống có thể phục vụ việc tái tạo các đặc tính điện áp, dòng điện, trạng thái sạc SOC và điện trở trong theo yêu cầu thử nghiệm.
Thay vì sử dụng bộ pin vật lý ở mọi giai đoạn, kỹ sư có thể tạo điều kiện thử có kiểm soát trên nguồn lập trình. Cách tiếp cận này đặc biệt hữu ích khi cần lặp lại chu trình hoặc đưa các tình huống lỗi vào bài thử.
Nguồn hai chiều được dùng như thế nào khi thử BMS và pin?
Trong thử nghiệm BMS, nguồn hai chiều có thể mô phỏng bộ pin để kiểm tra cách hệ thống quản lý pin phản hồi với các điều kiện sạc và xả. Dữ liệu nguồn cũng nêu các ứng dụng như chèn lỗi, chạy chu trình sạc/xả và thử nghiệm trong điều kiện được kiểm soát.
Cấu hình này giúp giảm việc phụ thuộc vào pin vật lý trong quá trình thử nghiệm BMS. Tuy nhiên, kịch bản thử cụ thể vẫn cần phù hợp với yêu cầu của bộ pin và hệ thống quản lý pin đang đánh giá.
Nguồn hai chiều hỗ trợ thử biến tần và truyền động động cơ ra sao?
Khi thử biến tần và bộ điều khiển động cơ, năng lượng tái sinh cần được hấp thụ an toàn và hiệu quả. Nguồn hai chiều cung cấp khả năng điều khiển chính xác cùng đáp ứng quá độ nhanh để hỗ trợ xác thực biến tần EV và bộ điều khiển động cơ.
Khả năng chuyển đổi giữa cấp và hấp thụ công suất giúp tái hiện tốt hơn các thay đổi năng lượng của hệ truyền động. Điều này hữu ích khi đánh giá điện tử công suất, phần mềm điều khiển và các mục tiêu hiệu suất.
Nguồn hai chiều có dùng được cho OBC, bộ DC-DC và V2G không?
Có. Với bộ sạc tích hợp trên xe (OBC) và bộ chuyển đổi DC-DC, nguồn hai chiều hỗ trợ kiểm tra dòng công suất ở cả phía vào và phía ra. Nhờ vậy, kỹ sư có thể đánh giá hiệu suất, đặc tính nhiệt và hoạt động hai chiều trong các điều kiện mô phỏng.
Đối với thử nghiệm sạc EV và vehicle-to-grid (V2G), thiết bị có thể mô phỏng hành vi của lưới điện và kiểm tra trao đổi công suất giữa xe với lưới. Đây là ứng dụng phù hợp khi cần xác thực chức năng sạc hai chiều.
Nên xem xét tiêu chí nào khi chọn nguồn hai chiều cho phòng thử EV/HEV?
Việc lựa chọn nên bắt đầu từ đặc tính điện của đối tượng thử và yêu cầu tự động hóa của hệ thống. Dữ liệu nguồn khuyến nghị xem xét dải điện áp, dải dòng điện, đáp ứng quá độ, chế độ bốn góc phần tư, mật độ công suất, tính năng an toàn và giao tiếp điều khiển.
| Tiêu chí | Ý nghĩa trong thử nghiệm |
|---|---|
| Dải điện áp và dòng điện | Phù hợp với yêu cầu của pin EV điện áp cao và thiết bị cần thử. |
| Đáp ứng quá độ | Hỗ trợ tái tạo các chu trình vận hành có thay đổi nhanh. |
| Hoạt động bốn góc phần tư | Cho phép chuyển giữa cấp công suất và hấp thụ công suất. |
| Mật độ công suất | Liên quan đến nhu cầu không gian trong phòng thí nghiệm. |
| Cách ly và bảo vệ lỗi | Hỗ trợ an toàn cho quá trình thử nghiệm. |
| CAN, Ethernet và SCPI | Phục vụ thiết lập thử nghiệm tự động. |
Lưu ý: Các tiêu chí trên là cơ sở đối chiếu yêu cầu thử nghiệm; dữ liệu được cung cấp không nêu thông số định mức cụ thể cho từng thiết bị nguồn.
Khi nào nguồn hai chiều phù hợp hơn tải điện tử hoặc nguồn một chiều?
Nguồn hai chiều phù hợp khi cùng một bài thử cần cả cấp năng lượng cho thiết bị và hấp thụ năng lượng thiết bị trả về. Trường hợp điển hình là thử hệ truyền động có phanh tái sinh, biến tần, bộ sạc hai chiều hoặc chức năng V2G.
Nếu mục tiêu chỉ là cấp nguồn theo một chiều hoặc chỉ tiêu tán công suất, yêu cầu thiết bị có thể khác. Vì vậy, cần xác định trước chiều công suất, mức độ biến thiên của chu trình thử và nhu cầu kết nối tự động hóa trước khi xây dựng cấu hình.
