Cargadores incorporados (OBC), sistemas de carga enchufables y cargadores inalámbricos

Una de las principales cuestiones que los clientes plantean antes de adquirir un vehículo eléctrico es cómo y dónde cargarlo. Afortunadamente, la industria automovilística está trabajando intensamente para el desarrollo de soluciones de carga que sean más cómodas para los conductores.

La tendencia es hacia sistemas de carga con mayores tensiones. Los sistemas de carga con mayores tensiones pueden ofrecer la misma cantidad de potencia  como sistemas de carga de baja tensión pero a corrientes más bajas y porque, gracias a ello emplean menos cobre. Mientras que los estándares están aún están en marcha, los sistemas de ensayo de estos equipos requieren de fuentes de alimentación versátiles que pueden cumplir tanto con los requisitos de baja y alta tensión.

La línea de fuentes de alimentación DC de EA con capacidad de autoranging cumplen estas exigencias cambiantes. El autoranging permite que una fuente de alimentación obtenga la potencia total de un amplio rango de tensión, en lugar de solo la máxima tensión de salida como las fuentes de alimentación DC convencionales. EA también dispone de modelos de 1000V, 1500V y 2000V que cuentan con una alta densidad de potencia, capacidad bidireccional, generadores de función, capacidad regenerativa y unas emisiones muy bajas para cumplir los requisitos cada vez más elevados para los sistemas de carga para vehículos eléctricos.

Ensayo de convertidores DC-DC

Los convertidores DC a DC en los vehículos eléctricos convierten las tensiones de baterías —con rango de 200 V a 800 V—a tensiones DC inferiores—con rango de 12 V a 48 V—usadas en faros, sistemas de entretenimiento, y de puertas y ventanas eléctricas. Ensayar convertidores DC-DC del sector de la automoción requiere una entrada DC de alta tensión que simula la batería y una carga electrónica conectada a la salida DC para simular los faros y otros equipos. La línea de fuentes de alimentación y cargas electrónicas de EA cumplen estas necesidades a la perfección. Las fuentes de alimentación bidireccionales de EA, como las series PSB 9000 y 10000, cuentan con salidas tanto de baja tensión como de alta tensión y puede tanto suministrar como consumir corriente, permitiendo al ingeniero de pruebas minimizar los equipos de pruebas necesarios.

Además, los ingenieros de pruebas pueden usar el generador de funciones integrado para simular situaciones del mundo real, como el apagado y encendido de los faros o una calefacción funcionando al máximo en pleno invierno. La imagen 2 mientra la configuración de ensayo típica con un par de PSBs conectadas a un convertidor DC-DC. Una simula la batería, mientras la otra carga la salida. Dado que la PSB es muy eficiente, solo entre el 5-10% de la potencia de entrada se disipa durante los ensayos. La PSB devuelve el sobrante a la red eléctrica, ahorrando así en costes de ensayos.

Ensayo con inversor de tracción

En vehículos eléctricos, la corriente alterna impulsa los motores pero la corriente directa alimenta la mayor parte del vehículo. Los inversores de tracción convierten la potencia en un sentido y en otro entre las baterías y el motor. Los inversores de tracción también se usan para el frenado regenerativo, el aumento de la tensión y la protección mediante interruptor. La imagen 3 muestra las fuentes de alimentación PSB bidireccionales de EA usadas para ensayar los inversores de tracción (equipo bajo ensayo) que está accinado por un motor eléctrico.

La PSB en esta configuración de ensayo simula un sistema de batería del vehículo. Suministra potencia al inversor de tracción al impulsar e motor y consume potenccia  cuando el motor se convierte en un generador para cargar la batería durante el frenado. La capacidad para suministrar y consumir potencia permite a los ingenieros de pruenas usar un único equipo de pruebas en vez de fuentes de alimentación y cargas electrónicas independientes.

La función de autoranging de EA también permite a los ingenieros de pruebas reducir el número de equipos necesarios. El autoranging permite a las fuentes de alimentación de EA que ofrezcan una salida de potencia total conforme la salida de tensión disminuye, a diferencia de las fuentes de alimentación DC tradicionales. Eso significa que las fuentes de alimentación y cargas DC de EA pueden sustituir varias fuentes de alimentación DC tradicionales que normalmente serían necesarias para cubrir los puntos de operación de tensión elevada/corriente más baja y baja tensión/corriente elevada del inversor de tracción.

Ensayo de luces, relés, sensores y accesorios

Las luces, relés, sensores y otros accesorios que se encuentran tanto en los vehículos de combustión como en los eléctricos también requieren potencia DC. EL rango de tensiones de ensayo desde el estándar de 12 V hasta los 1000 V o más. Para suministrar este amplio rango de tensiones de ensayo, los ingenieros de pruebas se ven ogligados a adquirir varias fuentes de alimentación DC traducionales para poder ensayar todas las circunstancias. Pero, dado que las fuentes de alimentación y cargas DC de EA usan una combinación de alta densidad de potencia y autoranging para cubrir un rango operativo mucho más amplio, los ingenieros consiguen ahorrar un valioso espacio en rack y unos costes en equipos de pruebas mucho más bajos.

Las fuentes de alimentación y cargas electrónicas de EA’ son extremadamente eficaces, también. El us eficaz de energía puede ahorrar 1.000 $ o más al año en costes de energía. La integración en La integración un equipo de ensayos automático se simplifica mediante módulos Anybus para comunicaciones digitales con opciones tales como CANopen, CAN, Ethernet, Profibus y mucho más.

Fuel Cells, Batteries, and Battery Management System Testing

Reliability is a key concern for automotive engineers and especially for designers of commercial and industrial EVs. With that in mind, it is imperative that batteries and fuel cells are tested by simulating real world conditions. Starts, stops, rush hour traffic in 100 degree heat with air conditioning set on high are all situations the EV will encounter on the road, and automotive test standards require the ability to recreate these conditions.

The built-in function and arbitrary waveform generator in EA’s DC power supplies, electronic loads, and bidirectional DC supplies simplifies the process of simulating real-world driving conditions. EA’s instruments also have built-in battery test functionality that can automatically charge or discharge a battery. The bidirectional capability of EA’s PSB series can accurately simulate a battery to test battery management systems without having to wait for a battery to charge or discharge to a specific state of charge.