Gli alimentatori in CC bidirezionali programmabili Chroma 62000D assolvono alla duplice funzione di alimentatori e di carichi rigenerativi. Questi alimentatori a due quadranti consentono di rimandare in rete l’energia proveniente dal DUT, per cui sono l’ideale per testare i sistemi di energia rinnovabili come quelli fotovoltaici, accumulatori e invertitori per veicoli elettrici, nonché una vasta gamma di sistemi di condizionamento bidirezionali (PCS). Sono utilizzabili anche come simulatori di batteria. Il 62000D e’ particolarmente adatto per i test dei componenti di potenza sui veicoli elettrici e sui caricabatterie di bordo bidirezionali (BOBC), convertitori CC bidirezionali e driver per motori CC-CA; è in grado di effettuare test di conversione dell’energia delle batterie Li-ion in entrambe le direzioni di carica e scarica.

Il 62000D ha funzionalità esclusive : i classici alimentatori in CC hanno bisogno di diodi di protezione per contenere le EMF durante i test dei motori, per non danneggiare la sorgente. Gli alimentatori in CC bidirezionali 62000D, invece, sono in grado di azionare un motore e anche rigenerare efficacemente nella rete , evitando la necessità dell’uso dei diodi; allo stesso tempo, riducono l’ingombro, gli sprechi di energia e semplificano la configurazione. Inoltre l’elevata larghezza di banda di uscita del 62000D assicura un tempo di risposta ai transitori minore di 1,5 ms (da -90% a +90%).

Gli alimentatori in CC bidirezionali 62000D includono 9 diversi modelli con densità di potenza al top del settore a 18 kW in 3U di spazio rack verticale. I modelli vanno da 6 kW a 18 kW, con valori di corrente in uscita fino a ±540 A e tensione nominale fino a 1800 VCC. La funzione master/slave consente di collegare in parallelo fino a 10 unità, per un valore massimo di 180 kW, con semplicità e in totale sicurezza.

La serie 62000D include 100 impostazioni utente programmabili tramite la modalità Lista. I tempi di risposta veloce rendono questa serie perfetta per molte tipologie di test, inclusi gli standard LV123 ed LV148 richiesti per i componenti dei veicoli alimentati con nuove fonti di energia. Quando le unità vengono utilizzate in combinazione con il Chroma SoftPanel, i test possono essere condotti facilmente, utilizzando il mouse.

Gli alimentatori della famiglia 62000D sono utilizzabili ovunque nel mondo grazie alla vasta scelta di tensioni di ingresso (da 200 a 480 Vca) e all’ “active power factor correction “(PFC) in ingresso che riduce il consumo di corrente , semplifica la configurazione del sistema di alimentazione e contiene le variazioni della temperatura ambiente durante i test ad alta potenza. Le opzioni di controllo includono USB, LAN, CANbus, GPIB digitali e anche interfacce APG analogiche.

Le fonti di energia rinnovabili, ad esempio il fotovoltaico, veicoli elettrici, celle a combustibile e batterie, prevalgono sempre più sul mercato e prendono il posto delle fonti di energia tradizionali (carbone, petrolio ecc.). Da questo ne consegue un crescente fabbisogno di elettricità che finirà per velocizzare la commercializzazione dello stoccaggio dell’energia distribuita nelle microgrid. La natura bidirezionale dei dispositivi di conversione di potenza impone alle applicazioni a batteria di ottenere un’elevata efficienza di conversione dall'alta tensione e una sempre maggiore densità di potenza; tutto questo rende necessari dei dispositivi di test (alimentatori bidirezionali) che simulino una batteria.

With the maturation of SiC semiconductor devices and the gradual increase in charging standard voltages, EVs are developing toward improved charging efficiency and range by evolving their battery platforms from 400V to 800V. This in turn is driving up the voltages for onboard electrical control systems like BOBC, DC-DC, motor control units (MCUs), and inverters.

Taking a 22kW bidirectional on-board charger (BOBC) compatible with both 400V and 800V as an example, the typical voltage range would be 200V-900V or even higher. The design of the test equipment must account for rated test conditions as well as over-voltage (>130%) protection test margins. Generally, the maximum charging current falls within the 200V-450V range, so current also needs to consider ripple peaks and over-current (>120%-150%) protection test ranges. Under such an operating range, users may need one high-voltage bidirectional DC power supply over 1200V, as well as another with at least 120A current capability. The Chroma 62000D-HL model satisfies this ultra-wide operating range requirement with a single device.

The 62000D-HL bidirectional DC power supply features two ultra-wide output ranges within a single unit. For the 62450D-2000HL model, the High range provides 2000V/60A/45kW, while the Low range offers 650V/180A/45kW. Users can easily switch between the needed ranges to meet test conditions requiring either high voltage or high current. With such a wide operating range, in addition to the High range satisfying high voltage test points, users can even utilize the Low range's high current capability in load mode to perform long-term reliability testing on two devices under test with a single piece of equipment.

Users can switch between the 62000D-HL model's dual output ranges by simply pressing the switch on the front panel touchscreen, or by sending a remote command. In an automated test equipment (ATE) production line system, only one 62450D-2000HL is needed - switching between the High/Low ranges via command satisfies both output range operations. After switching, the test instructions can proceed without interruption. Users do not need additional manual disassembly/re-assembly of bridging fixtures at the equipment output terminals, making for a seamless and safe testing experience.

L’alimentatore rigenerativo 62000D di Chroma si caratterizza per un design con funzionamento a due quadranti per la tensione positiva/corrente positiva e tensione positiva/corrente negativa che consente un’uscita sia come alimentatore in CC sia un funzionamento come carico in CC rigenerativo. L’energia assorbita ritorna in rete con un'efficienza di conversione fino al 93% e l’alimentatore può funzionare in modalità di tensione costante, corrente costante e potenza costante. Rispetto alle soluzioni tradizionali come carico e alimentatore separati, l’alimentatore in CC bidirezionale 62000D due-in-uno è una soluzione compatta , riduce gli sprechi di energia e la dissipazione del calore ed è più facile da collegare e configurare.

Sulle vetture elettriche, oggi sempre più diffuse, i caricabatterie di bordo sono controllati mediante uno scambio di energia con la tecnologia V2G (Vehicle to Grid), V2L (Vehicle to Load) e V2H (Vehicle to Home). Le modalità di carica rigenerativa dei modelli The 62000D also offers a pure electronic load mode with constant current (CC), constant power (CP), and constant resistance (CR) control, Mentre i metodi tradizionali richiedevano un’apparecchiatura per l’alimentazione in CC e un’altra apparecchiatura per la scarica CC rigenerativa, un singolo Chroma 62000D oggi può effettuare sia i test di carica che di scarica.

▲ Configurazione di test per caricabatteria di bordo bidirezionale

Un sistema di condizionamento della potenza (PCS) serve a realizzare una conversione bidirezionale di energia tra il sistema della batteria e la rete AC . Negli ultimi anni la tendenza e’ stata di avere tensioni dei dispositivi di storage sempre piu’ alte fino a raggiungere i 1500 V e configurazioni di test sempre piu’ complesse con sequenze di carica e scarica, controllo della potenza attiva, regolazione reattiva della potenza e interruttore di disconnessione dalla rete. Un problema tipico per gli utenti è la preparazione di un reale sistema di test ad alta tensione per testare le prestazioni della transizione di carica/scarica (con un tempo di transizione inferiore ai 100 ms) della UUT. Diventa per questo molto difficile se non impossibile eseguire questi test di verifica usando vere batterie e passare alla fase di produzione garantendo riproducibilità, controllabilità e sicurezza. Il modello 62180D-1800 (1800 V/40 A/18 kW) ad alta tensione può essere collegato in parallelo per raggiungere 540 kW/1800 V/1200 A, sostituendo così la simulazione della batteria reale con una carica di potenza rigenerativa o di alimentazione per eseguire la transizione di carica/scarica con un interruttore in modo ‘seamless’.

Il Chroma 62000D consente la conversione di corrente senza interruzione tra i due quadranti di alimentazione e scarica senza modificare le caratteristiche in uscita e senza causare danni. Per utilizzarlo in molti test bidirezionali di carica/scarica della batteria in CC-CA e CC-CC , il passaggio carica/scarica deve essere estremamente rapido. Per aumentare la risposta ai transitori,the 62000D's high-speed transient response proves invaluable, boasting an output voltage response time of less than 1.5ms for a -90% to +90% load change.

▲ Simulazione di condizioni di vita reale

Per testare efficacemente l’accelerazione e la frenata del driver del motore in condizioni reali di guida, sara’ necessario uno ‘scambio’ di energia tra la batteria e i componenti di potenza del driver. La velocissima risposta ai transitori nei due quadranti del 62000D può simulare la batteria ed eseguire la conversione in base alle effettive necessità del motore, offrendo una tensione stabile e simulando la ricarica della batteria durante la frenata ( regenerative braking).

▲ Applicazione di test del driver motore – Sistema di avvio-arresto

Gli alimentatori in CC bidirezionali 62000D sono in grado replicare il funzionamento in tensione di una batteria . Per questo motivo, abbinati ad un software, gli 62000D diventano simulatori di batteria in grado di simulare il funzionamento a diverse capacità (SOC) o di importare specifiche curve caratteristiche V-I di una batteria. Il 62000D e’ in grado di simulare batterie con diverse capacità o diverse caratteristiche tensione-corrente. Il 62000D è adatto per testare vari prodotti, ad esempio BOBC, PCS, ESS o driver motori.

Assieme all’importanza data alla efficienza energetica globale e alla riduzione delle emissioni di carbonio, l’industria automotive ha stabilito degli standard di sviluppo tecnico che definiscono i test per una varietà di nuovi veicoli elettrici. Le linee guida LV123 specificano le caratteristiche elettriche dei veicoli e la sicurezza dei componenti ad alta tensione, mentre lo standard LV148 riguarda i test per i componenti elettrici ed elettronici nei veicoli a motore con sistemi elettrici a 48 V. Il Chroma 62000D ha una pendenza di risposta dinamica CV ad alta velocità controllabile fino a 200 V/ms e applicabile ai test delle caratteristiche elettriche di molte linee guida sui veicoli. Quando il 62000D viene utilizzato in combinazione con il Chroma SoftPanel, i test possono essere condotti facilmente, alla pressione di un pulsante.

The 600V/1200V/1800V models have built-in EN50530 and Sandia SAS models that allow users to easily program different solar cell I-V characteristic outputs via the front panel or remote SCPI control. The SoftPanel software includes static & dynamic MPPT test, shadowed I-V curve simulation, real-world weather-based I-V curve variation testing, and automatic static & dynamic MPPT tests with report generation in Excel format, ideal for validating the performance of series-connected PV inverters. Additionally, the 62180D-1200 and 62180D-1800 models support master/slave parallel configuration of up to 30 units, with output specifications reaching 540kW/1200V/1200A & 540kW/1800V/1200A respectively. This enables adaptation for testing high-voltage 1100V and 1500V commercial (15k-100kW) string inverters and distributed energy resource (150k-500kW) inverters.

Gli alimentatori in CC bidirezionali Chroma 62000D hanno una funzione per la rigenerazione dell’energia verso la rete AC. Il design con protezione interna consente di identificare anomalie di frequenza e tensione in ingresso. In caso di anomalie, il 62000D disattiva automaticamente l’uscita per proteggere la rete AC. Il 62000D è configurato con i circuiti di protezione dei guasti CA e la protezione da sovratensione (OVP), protezione da sovracorrente (OCP), protezione da sovrapotenza (OPP), protezione da sovratemperatura (OTP) e protezione in caso di guasti della ventola. La protezione dai guasti CA include OVP, la protezione da sottotensione, squilibri, errori di frequenza e OCP.

For testing of 11kW BOBC, taking into consideration maximum current ripple, inrush currents generated during vehicle DC-DC startup, etc., the test equipment must be able to provide approximately 20%-50% current margin beyond the steady-state charging current specifications. Therefore, for models 62120D-1200 and 62180D-1200, Chroma has further enhanced the current capability under ambient temperature conditions and for specific versions, achieving an output range of 1200V/55A/13kW-19.5kW.

For string PV inverter test applications, to cover residential to commercial power needs including 1.5x overdimensioning, the maximum short-circuit current per MPPT channel has been gradually increasing. Facing this equipment demand, the current provided per MPPT channel also gets a boost. For the 62180D-1800 model, the voltage meets the needs of 1100V and 1500V systems, while the current has been enhanced to 55A. Under ambient temperature conditions and for specific versions, the output range reaches 1800V/55A/19.5kW. Please refer to the specification sheets for related conditions.

Chroma fornisce una soluzione di sistema ad alta potenza da servizi di integrazione di sistema da 54kW-540kW/1800V/1200A. Questo sistema di alimentazione è dotato di molteplici protezioni di sicurezza (l'interruttore automatico CA include protezione da sovracorrente, protezione rilevamento corrente di dispersione, pulsante di arresto di emergenza, sovratensione CA in ingresso, sottotensione, OFP, UFP, surriscaldamento del sistema, guasto della ventola, ecc.) ed è idoneo per test a lungo termine e per l'uso in ricerca e sviluppo e linee di produzione. * For parallel requirements of models 62360D-2000HL & 62450D-2000HL, please contact your local Chroma office.

L’alimentatore in CC bidirezionale Chroma 62000D è provvisto di PFC >0,97 attivo per contenere il consumo di energia e assicurare un’elevata efficienza di conversione. In più, la serie 62000D vanta un campo di ingresso di potenza CA universale con input trifase da 200 Vca a 220 Vca e da 380 Vca e 480 Vca. L’utente può acquistare un singolo dispositivo senza bisogno di configurarlo per altre aree.

* Models 62360D-2000HL and 62450D-2000HL have an input voltage range of 3-phase 380-480Vac.

Il Chroma 62000D supporta diverse interfacce remote e consente di controllare il PC tramite le interfacce standard USB e LAN oppure una GPIB opzionale. L’interfaccia CAN opzionale, molto utilizzata in ambito automotive, è conforme agli identificativi CAN2.0 A a 11 bit e CAN2.0 B a 29 bit e ha un tempo di ciclo V/I/P fino a 10 ms.

Il Chroma 62000D ha un’interfaccia di controllo uomo-macchina con un touch-screen intuitivo e facile da usare. L’apparecchiatura ha una logica di utilizzo molto simile a quella di un telefono cellulare, con un’interfaccia pratica e intelligente: utilizzando le icone sul touch-screen, l’utente può eseguire misurazioni e impostazioni di tensione/corrente, impostare controlli di sequenze programmate, visualizzare in anteprima le forme d’onda delle uscite ecc.

La serie 62000D può essere utilizzata tramite i controlli sul pannello frontale o attraverso il Softpanel. Questo software intuitivo include tutte le funzioni della serie 62000D ed è facile da capire e da utilizzare. La serie 62000D può essere controllata tramite le interfacce USB, Ethernet e GPIB per il controllo in remoto e le applicazioni di test automatizzate.