製品紹介 HEV ／ EV試験装置用直流電源装置 HEV／EV試験装置用直流電源装置 DC Regulator Equipment for HEV/EV Test Bench System １．まえがき 近年の地球温暖化対策のひとつとしてエンジンを原動機と 操作部 (＋バッテリーモデル演算装置) 電圧設定,内部抵抗設定 する車両にモータをアシストとして使用するHEV （ハイブ リッド・エレクトリック・ビークル） やEV （エレクトリック・ ビークル）の開発が自動車業界を主として盛んに行われてい ３φ ４００V インバータ ＋ る。HEVにおいてアシストモータ用電池は重要なコンポー モータ ネントであり高密度化，小型軽量化，低価格化のための開発 回生 コンバータ が行われている。一方そのモータとインバータも同じく開発 が急ピッチで行われており，各コンポーネント間の開発スケ モータ用電池の代わりとなる，試験設備としての高電圧・大 供試体 および 負荷装置 |________直流電源装置_________| ジュールが平行している。開発スケジュール全体を短縮する ための一部として，試験期間の短縮が必要であり，アシスト 双方向性 チョッパ ■ 図１ 直流可変電源装置 構成と接続 tructure and Circuit of DC Variable Regulator Equipment Fig.1 S 容量の直流可変電源装置へのニーズが高まっている。 弊社もこのニーズに応えるために直流電源装置を1990年 代から納入しており，弊社技報 （東洋電機技報107号産業総集 編）にも紹介した。直流電源装置において，さらなる性能向 上要求があり，またバッテリー模擬機能の要求もある。この 直流電源装置 ３相 交流入力 ＡCL 回生 コンバータ 双方向性 チョッパ DCL 直流出力 ほど直流電源装置を新設計し，バッテリー摸擬装置 （バッテ リーシミュレータ）として製品化したのでここに概要を紹介 する。 ■ 図２ 直流可変電源装置 主回路単線図 ingle Line Diagram of DC Variable Regulator Equipment Fig.2 S ２．バッテリーシミュレータ バッテリーシミュレータは，バッテリーの代わりにイン バータモータを試験することが出来る直流可変-電流双方向 の電源装置である。制御としては標準としてCVモードを有 CVモードは，直流出力電圧の設定とそのフィードバック し，オプションとしてBTSモードがある。CVとはConstant を有し制御して，その値を一定にする動作を行う。 Voltage （ 一定電圧）の略号であり，電圧一定の制御を行う。 BTSモードは，図３に示すバッテリー特性をあらかじめプ BTSとはBattery Simulator （ バッテリーシミュレータ）の略 リセットし，充電率 SOC （％） を基に，出力電圧の制御と抵 号であり，無負荷解放電圧や内部インピーダンスを摸擬する 抗摸擬の制御を行う。なおバッテリーシミュレータモードに 制御を行う。 ついては，モデルを内部固定のμGPC言語で行う場合と， 車載バッテリーの負荷となるインバータとモータおよびそ Matlab/Simulinkで記述して，モデルの追加を行えるバー れらを含むドライブトレーンを試験するためには，バッテ ジョンを有し，客先にて任意にカスタマイズ可能なシステム リーをインバータに入力する必要がある。しかしながら実 を提供している。 バッテリーを用いる場合，一部前述したようにバッテリーの 開発完了まで他のコンポーネント試験が待ち状態となるなど のため，図１に示すような直流可変電源装置でバッテリーの 代わりとさせる構成により，先行試験を行うことができる。 直流電源装置の内部主回路は図２に示すように回生コン バータと双方向性チョッパで構成されている。 東洋電機技報 第124号 2011-9 25 製品紹介 HEV ／ EV試験装置用直流電源装置 無負荷解放電圧(V) 350 内部抵抗(Ω) 0.08 300 0.07 250 0.06 0.05 200 0.04 150 0.03 100 0.02 50 0.01 0 0 20 40 60 80 100 内部抵抗 (Ω) 無負荷解放電圧 （Ｖ） バッテリー特性 0 120 SOC (%) ■ 図３ バッテリー特性（イメージ） haracteristic of Battery Fig.3 C ■ 図５ CH66 コンソール外観図 utline of CH66 Console Fig.5 O 図４に双方向性チョッパ部 （弊社呼称CH66）の外観を，ま ３. むすび た図５にそのコンソール部の外観を示す。 直流電源装置の製品化について本稿により紹介した。新設 計とシリーズ化，バッテリーシミュレータ機能の詳細につい ては，別の機会に紹介する。 なおバッテリーシミュレータモードについてはバッテリー 特性のさらなる把握と実使用状態を摸擬した新たなアプリ ケーションへの展開を図っていき，ユーザの期待に添える商 品に成長させていく所存である。 Matlab/SimulinkはMathWorks社の登録商標です。 ■ 図４ CH66 外観図 utline of CH66 Fig.4 O 26 東洋電機技報 第124号 2011-9
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