気候変動を緩和し、炭素排出量を効果的に削減するために、各国はカーボンニュートラル目標を宣言していますが、電気自動車はその達成のための重要なパズルの一部となっています。国際エネルギー機関（IEA）の「Net Zero by 2050」計画によると、2020年の世界の運輸部門の二酸化炭素排出量は、産業全体の21％を占めるとされています。しかし、電気自動車の製造には燃料自動車に比べて4倍以上の金属鉱物が使用され、製造よりも多くの二酸化炭素を排出するため、2022年までに輸送による世界の排出量は期待通り減少しておりません。そのため、自動車のカーボンフットプリント認証は走行中に炭素を排出しないだけでなく、材料や電気エネルギーのリサイクルを重視し、生産から廃棄までのプロセスで炭素を削減することが求められており、真剣に取り組んで行きます。

電気自動車が単なる移動手段ではなく、外部AC電子機器への電力供給（V2L）、さらには偶発的な家庭内蓄電電源（V2H）、マイクログリッド蓄電電源配電（V2G）が可能な大型移動電源となります。その鍵となるのが、電気自動車を双方向に充放電できる「双方向オンボードチャージャー（BOBC）」です。

▲電気自動車用内部電力変換ユニット

双方向車載充電器システムテストツール

双方向自動車充電器の出力が3.3kW/6.6kWから11kW/22kW設計とV2Xアプリケーションに向上するこの流れの中で、Chromaは生産の省エネと炭素削減を実現するために、小型でエネルギー回収と多目的テスターを発表しました。4象限AC電源と双方向DC電源です。また、自動テストシステムに組み込むための汎用的なソフトウェアも用意されています。関連紹介はこちら：

61800シリーズグリッドシミュレータは現代の自動車テストニーズに対応したAC電源となる

Chroma 61815はSICのコンポーネントと完全なデジタル制御システムを搭載し、3Uで15kVAの出力という究極の出力密度を実現し、1台で主流の11kW双方向車両充電器のテストに十分対応できます。さらに、61815の高度な双方向ハードウェア設計により、正負の電流に対応する正負の電圧を持つ4象限AC出力のフルレンジが実現できます。被測定物の現在の状態が負の電力を伝達していると検知された場合、この試験エネルギーは高効率のエネルギー回生機能により、主電源に直接自動的に回生されます。このように、61815は双方向の車両用電源装置のV2G試験用の系統模擬電源として機能するだけでなく、試験全体のエネルギー消費を最小限に抑え、最新の車両用電源試験の要件を満たすためにエネルギーを回生することもできます。

61815のエネルギー回生式交流負荷（オプション）は車用V2Lテストを対応

このようにEVの双方向車載充電器はグリッドへの充放電だけでなく、オフグリッド時の大型モバイル電源として利用でき、EVの適用範囲と便利性を拡大することができます。このV2L機能のために、Chroma 61815は回生式交流負荷機能オプションを提供し、ワンクリックでAC負荷モードに切り替えることができます。61815はCC、CR、CPなどの基本機能から、整流モード、リード/ラグモードなどの高度な引張りモードを使い、負荷電流のピークファクターや過電圧・不足電圧の位相角を設定し、直線性、整流性、容量、インダクタンスの負荷特性を実現します。今回の車載用V2L機能では、各項目の負荷試験要求に対応するため、各種AC機器の負荷特性のシミュレーションを完了しました。

また、従来の交流負荷は試験電力を熱に変換して消費することで廃熱が発生します。そのため、冷却装置が必要となります。一方、61815回生式交流負荷は回生機能を活用し、グリッドシミュレーション、ロードプル、省エネを一度に実現し、コンパクトな3Uサイズの完全かつ信頼性の高い双方向車載電源テストソリューションです。

▲Chroma 61815は1台でAC電源とAC負荷の両用可能

62000D双方向直流電源+エネルギー回生式負荷+バッテリーシミュレーションで電気自動車の電力変換テストに対応

電気自動車のパワーコアは高圧動力バッテリーであり、交流充電スタンドはBOBCで直流に変換して高圧電源電池パックを充電し、電池にPDUで電力を供給することにより、車両全体の安全装置を構成しています。例えば、高電圧のパワーバッテリーをDC-DC化して低電圧バッテリーや車載機器に供給し、高電圧のDCインバーターでACモーターを駆動します。車載のほか、BOBCでACに変換することにより、外部電子機器（V2L）に電力を供給することができます。上記の自動車に搭載されている電力変換部品は電源と電池を起点としていますが、電力変換装置の開発・試験には電池の充放電をシミュレートできる双方向の直流電源が必要です。Chroma 62000D双方向直流電源はバッテリーパックの代替品として、車載用電力変換デバイスの開発・テストに適した機能を提供いたします。

BOBCの開発試験の業界関連標準はQC/T 895、GB/T 24347、GB/T 40432、SAE J2894などに基づいています。62000Dシリーズは400Vと800Vの電子制御システムの電力要件を満たすために、広い出力範囲を備えています。また、BOBCテストは出力の応答時間、過電圧と過電流の保護を確認します。測定物の応答と保護機能を検出するため、出力電圧や電流をステップ編集することが必要です。Model 62000Dは精密の電圧と電流ランプ制御機能を搭載しており、ユーザーのニーズに合わせ、希望の波形を編集することができます。ソフトウェアは車両法則のLV123項目を内蔵し、異なるSOC条件の動作確認や特定のバッテリー特性V-Iカーブをシミュレーションする機能も提供しています。

電動車用の双方向車載充電器の充電と放電は試験装置の電源と負荷のように、パワーバッテリーの蓄電と放電に対応します。62000D双方向直流電源は今までの直流電源と直流負荷構成の代わりに一台で対応できます。また、出力の負荷状態を自動検査することができ、負荷操作中に、電流のエネルギーを吸収し、システムに回生することができます。変換効率は最大93％で、産業用電力の使用を減少し、電力エネルギー回生を効率よく実現します。

Chromaは最新エネルギー回生測定ソリューションを引き続きリリースします。最新のグリッドシミュレータ61800と双方向直流電源62000Dを使用して、今までの４つの装置機能を実現できます。測定中に発生した出力エネルギーを回生し、設備コストの削減とスペースを節約し、省エネと炭素削減目的を達成することができます。以下は11Kw双方向車載充電器測定省エネの実例となります。Chromaのエネルギー回生ソリューションを使い、毎月1,533kgの二酸化炭素排出量を削減できます。2022年、国際電動自動車メーカー及びODMメーカー様が省エネソリューションを導入した結果、3,496トンの炭素排出量（249,660本の杉を植えることに相当）を削減することを支援しました。

▲Chroma省エネソリューションの効果比較図