Pruebas sostenibles: buenas para el planeta y buenas para su empresa

Las pruebas exhaustivas con tolerancias de prueba adecuadas para soportar la confiabilidad del producto y maximizar la velocidad de prueba para reducir los costos de prueba son siempre los objetivos principales para los ingenieros de prueba de fabricación. Sin embargo, otro objetivo ha estado llamando la atención recientemente; ese objetivo es reducir el consumo de energía en los sistemas de prueba.

Los beneficios de reducir el consumo de energía son dos: reducir la huella de carbono de una empresa y, al mismo tiempo, reducir los costos operativos. Los compromisos de sustentabilidad a menudo se establecen en la parte superior de una empresa, lo que se convierte en la cultura y se filtra hasta los ingenieros que realizan pruebas y especifican equipos. Al igual que el producto final podría ser energía verde, las pruebas en el laboratorio y en el piso de desarrollo también pueden ser parte del compromiso general de sostenibilidad.

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Tendencias en pruebas sostenibles en fuentes de alimentación programables de CC

Recientemente realizamos una encuesta entre los usuarios de fuentes de alimentación. Descubrimos que el 86 % de los usuarios identificados como ingenieros de diseño y gerentes de diseño y el 96 % de los usuarios que se identificaron como ingenieros de pruebas de fabricación y gerentes de pruebas respondieron que el ahorro de energía era moderadamente importante para la selección de la fuente de alimentación. Eso es evidencia de que los ingenieros están prestando atención al consumo de energía, la sostenibilidad y los objetivos ambientales.

En EA Elektro-Automatik, estamos diseñando fuentes de alimentación y cargas electrónicas optimizadas para la eficiencia para respaldar los objetivos corporativos y de energía verde. Nuestro Serie PSB Fuentes de alimentación CC bidireccionales y Cargas electrónicas ELR Utilice tecnología de diseño de modo de conmutación basada en transistores de potencia de SiC de alta eficiencia con una corrección de potencia activa superior a 0.99 para entregar o absorber potencia de CC al menor costo de servicio/vatio posible.

Además, tanto los instrumentos PSB como ELR emplean circuitos regenerativos y pueden devolver la energía absorbida a la red eléctrica de CA. Ambos instrumentos pueden devolver más del 96% de la energía absorbida a la red. Eso significa que el instrumento consume solo el 4% de la energía que se le suministra cuando funciona como una carga, lo que establece firmemente a EA Elektro-Automatik como líder de la industria en eficiencia energética.

Ahorro de costes en las pruebas de baterías de vehículos eléctricos

Un área donde la instrumentación de ahorro de energía puede tener un impacto significativo es la prueba de batería de vehículos eléctricos (EV). El mercado de vehículos eléctricos está creciendo a una alta tasa de crecimiento anual compuesto de más del 20 %. Esa tasa de crecimiento requiere probar una gran cantidad de baterías. Para garantizar un rendimiento adecuado, los fabricantes prueban el 100 % de las baterías de los vehículos eléctricos. Se trata de baterías grandes con capacidades desde 30 kWh hasta 100 kWh. Los voltajes de la batería están en el rango de 200 V a 400 V y tienen una tendencia más alta. Estas baterías necesitan entregar de 50 kW a 300 kW.

Consideremos un ejemplo de los ahorros en costos de servicios públicos que resultan de probar una batería EV como se muestra en la figura a continuación. Asumiremos que estamos probando paquetes de baterías de 10 kW. Descargaremos el paquete de baterías a razón de 1C, 10 kWh en una hora. La configuración probará 8 baterías al día, 5 días a la semana, durante 50 semanas. Supondremos de forma conservadora una tarifa de servicio eléctrico industrial de $0.10/kWh.

• Número total de baterías probadas/año = 8 horas/día x 5 días/semana x 50 semanas/año = 2000 baterías.
• Costo por batería = 10 kWh/batería x $0.10/KWh = $1.00/batería
• Costo de energía/año para un instrumento = 2000 baterías x $1.00/batería = $2000
• Ahorro de energía/instrumento/año = $2000 x 0.96 energía devuelta = $1920.

Los instrumentos EA PSB y ELR pueden devolver más del 96 % de la energía absorbida a la red

Esa cantidad de ahorro de costos es una estimación conservadora. Descargar las baterías a una tasa de 2C y agregar un segundo turno aumentará la producción de fabricación en un factor de 4. El ahorro de costos resultante es de $7680/año. Para baterías de mayor potencia, los ahorros son aún mayores.

Además, considere el calor reducido que generan los instrumentos regenerativos de alta eficiencia en comparación con los instrumentos convencionales que no tienen circuitos regenerativos. En el ejemplo anterior, la fuente de alimentación bidireccional y la carga electrónica consumen 10 kWh de energía durante cada hora de funcionamiento. Eso es equivalente a 36,000,000 J. Esa es una gran cantidad de calor. Eliminar ese calor, el calor absorbido por un instrumento convencional, requiere una infraestructura de enfriamiento significativa, lo que tiene un alto costo. Los instrumentos EA PSB y ELR solo necesitan disipar el 4 % de los 36,000,000 1,440,000 XNUMX J o XNUMX XNUMX XNUMX J, lo que requiere una capacidad mucho menor del equipo de enfriamiento a un menor costo de capital.

El retorno de la inversión es sustancial si se consideran los ahorros totales en costos de servicios públicos para la instrumentación y la refrigeración de instrumentos. Puede justificar el uso de instrumentación regenerativa PSB o ELR solo en los beneficios financieros. Además, puede agregar la justificación del cumplimiento de los objetivos corporativos para la reducción del consumo de energía. Eso es bueno para el planeta y bueno para su empresa.

Calculadora de ROI para cargas electrónicas CC regenerativas. Haga clic en la imagen de arriba o aquí para ver esta herramienta en acción.

Una de las herramientas que hemos creado para ayudar a los ingenieros a comprender los ahorros de costos en las cargas electrónicas de CC regenerativas de EA es nuestra Calculadora de ROI. La herramienta interactiva permite a los usuarios ingresar sus datos de uso para obtener sus ahorros de uso anuales totales. Además, los usuarios pueden ver su ROI para un EA ELR y el ROI para comprar un EA ELR sobre una carga resistiva convencional.

Potenciando lo que es posible

¿Qué sigue en sostenibilidad para pruebas sostenibles? Para empezar, considere la calidad del equipo que utiliza para reducir el desperdicio. Invertir en los mejores equipos de prueba identificará las debilidades potenciales en las fuentes de alimentación antes de que lleguen al mercado, lo que reducirá la frecuencia de los reemplazos.

A continuación, planifique futuras pruebas en el futuro. ¿A qué aumentos de potencia se enfrentarán sus productos? ¿Cuáles son los desafíos de prueba que tiene ahora que podrían aumentar en el futuro? Obtener el equipo correcto ahora lo sostendrá durante el crecimiento futuro y reducirá las actualizaciones repetidas.

Aprenda más sobre Fuentes de alimentación CC bidireccionales PSB y Cargas electrónicas ELR.