為減緩氣候變遷、有效減少碳排放量，各國相繼宣示碳中和目標(biāo)，電動車是達(dá)成目標(biāo)的重要拼圖。據(jù)國際能源署(IEA)所評定Net Zero by 2050計劃，2020年全球交通運輸產(chǎn)業(yè)的碳排放量占總體產(chǎn)業(yè)的21%。然而至2022年，全球來自運輸?shù)呐欧帕坎]有如預(yù)期下降，其中也因電動車的制造比起燃油車需要多使用4倍以上的金屬礦物，反而產(chǎn)生更多的碳排放。汽車的碳足跡認(rèn)證因此受重視，要求的已不只是汽車行駛不會排碳，而是從生產(chǎn)制造到廢棄的過程都必須減碳，著重材料及電力能源的回收利用。
隨著電動車在生活中帶來的輔助，不止是代步工具，更如同一個大型行動電源，能實現(xiàn)電動車對外部交流電子產(chǎn)品供電(V2L)，甚至提供應(yīng)變家用儲能電力(V2H)供應(yīng)及微網(wǎng)儲能電力調(diào)度(V2G)趨勢，其中關(guān)鍵即為雙向車載充電器(BOBC)使電動車能充電儲能及放電供應(yīng)的雙向用途。
▲電動車內(nèi)部電力轉(zhuǎn)換裝置
雙向車載充電器系統(tǒng)測試?yán)?/strong>
在此雙向車載充電器輸出功率不斷從3.3kW/6.6kW提升至11kW/22kW設(shè)計及V2X應(yīng)用趨勢，為了讓生產(chǎn)達(dá)到節(jié)能減碳以利能源使用，致茂電子也因應(yīng)推出體積小、具能源回收及一機(jī)多用途的測試儀器產(chǎn)品。包括在四象限交流源與雙象限直流電源。另外也搭配多功能的軟件平臺，整合為自動測試系統(tǒng)。相關(guān)介紹如下：
61800系列電網(wǎng)仿真電源，符合現(xiàn)代車用測試需求的交流供應(yīng)器
Chroma 61815搭載SIC組件及完整的數(shù)字控制系統(tǒng)，使機(jī)體功率密度達(dá)到3U高15kVA輸出功率的極致表現(xiàn)，一臺設(shè)備即可滿足主流的11kW雙向車載充電器測試所需。此外，透過先進(jìn)的雙向硬件設(shè)計，61815可實現(xiàn)正、負(fù)電壓對應(yīng)正、反電流的全方位四象限交流輸出，當(dāng)偵測到當(dāng)前待測物狀態(tài)為傳遞負(fù)向功率時，可自動透過高效率的能源回收功能，將此測試耗能直接回饋至市電。借此，在測試雙向車用電源設(shè)備時，61815不僅可作為模擬市電的交流供應(yīng)器完成V2G測試任務(wù)，同時可回收能源將總體測試耗能降至最低，完成節(jié)能減碳目的以符合現(xiàn)代的車用電源測試需求。
61815具備能源回饋式交流負(fù)載選配，加碼滿足車用V2L測試
如前文所提，電動車的雙向車載充電器除了可對應(yīng)電網(wǎng)做充放電，在離網(wǎng)時也可讓車體作為大型行動電源使用，如此V2L功能將進(jìn)一步擴(kuò)大電動車的應(yīng)用范疇及便利性。而針對此V2L功能的測試部分，Chroma 61815全新推出具備能源回饋功能的交流負(fù)載選配，藉由一鍵切換為交流負(fù)載模式，61815可在不更動與待測物的接線之下，利用CC、CR、CP等基本功能，以及進(jìn)階的Rectified Mode、Lead/Lag Mode等拉載模式，設(shè)定拉載電流的峰值因素和超前、落后電壓的角度，達(dá)成線性、整流性及電容性、電感性等負(fù)載特征，完成各式交流電器的拉載特性模擬，滿足此車用V2L功能下各個項目的拉載測試需求。
此外，傳統(tǒng)的交流負(fù)載運作原理，皆是透過將測試功率轉(zhuǎn)換為熱能做消耗，如此產(chǎn)生廢熱的環(huán)境勢必需搭配冷卻系統(tǒng)，除了增大配置成本外，也無法妥善利用測試資源。61815能源回饋式交流負(fù)載就可利用能源回收功能，以3U高的輕巧機(jī)體一次完成電網(wǎng)模擬、拉載測試、以及節(jié)能省碳三大目的，實現(xiàn)完整可靠的雙向車用電源測試方案。
▲Chroma 61815一機(jī)完成交流電源、交流負(fù)載雙應(yīng)用
62000D雙向直流電源+能源回饋式負(fù)載+電池仿真，符合電動車電力轉(zhuǎn)換測試
電動車的電力核心為高壓的動力電池，交流充電樁經(jīng)BOBC轉(zhuǎn)換成直流對高壓動力電池包充電，而電池經(jīng)電源方案單元PDU將電力做全車的安全配置，如高壓動力電池經(jīng)DC-DC轉(zhuǎn)換供應(yīng)低壓電池及車載裝置，亦或?qū)⒏邏褐绷鹘?jīng)逆變器驅(qū)動交流動力馬達(dá)等，以及除車內(nèi)供應(yīng)外，電力再經(jīng)BOBC轉(zhuǎn)換成交流對外部電子產(chǎn)品供電(V2L)。在以上所擴(kuò)及到的車上電源轉(zhuǎn)換零件皆從動力電池出發(fā)，然而此些電源轉(zhuǎn)換裝置的開發(fā)及測試過程，則需要可以模擬電池充放電的雙向直流電源作測試，Chroma 62000D雙向直流電源即是取代電池包，具有良好的特性及效益滿足車上電源轉(zhuǎn)換裝置的開發(fā)及測試。
在BOBC的開發(fā)測試，業(yè)界相關(guān)規(guī)范會參考依據(jù)QC/T 895、GB/T 24347、GB/T 40432、SAE J2894等標(biāo)準(zhǔn)，62000D系列具有寬廣的輸出范圍，滿足常見的電動車400V及800V電控系統(tǒng)平臺的電力需求。并且于BOBC測試會關(guān)注的輸出響應(yīng)時間以及輸出過壓過流保護(hù)，通常會需求輸出電壓或電流以階躍式的編輯輸出，分段檢測待測物的響應(yīng)及保護(hù)機(jī)制，而62000D系列具有精準(zhǔn)的電壓及電流斜率控制，可應(yīng)變使用者在測試上編輯出預(yù)期的波形需求，不僅如此，使用者可以搭配設(shè)備軟件SoftPanel，其內(nèi)建支持車用法規(guī)LV123項目，并也提供電池仿真器(Battery Simulator)，可仿真操作于不同電池電量(SOC)條件或加載特定的電池特性V-I曲線，進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換裝置做充電或放電的電池模擬，輔佐使用者便捷的完成控制編程及電池特性于BOBC量測。
電動車的雙向車載充電器的充電及逆變，對應(yīng)動力電池的儲能及放電，猶如測試設(shè)備的Load及Source，62000D雙向直流電源即單臺取代傳統(tǒng)的直流電源加直流負(fù)載兩臺配置，并且自動偵測輸出的源載狀態(tài)，當(dāng)于負(fù)載操作中，能吸收電流的能量回饋并入電網(wǎng)，其轉(zhuǎn)換效率高達(dá)93%，減緩工業(yè)用電的使用，有效電力能源的回收及功耗散熱。
致茂電子持續(xù)推出最新能源回收測試解決方案，運用最新的電網(wǎng)仿真器61800及雙向直流電源62000D兩臺設(shè)備可達(dá)傳統(tǒng)四臺設(shè)備之功能，在測試過程中將待測物輸出能量回饋到電網(wǎng)直接循環(huán)利用，降低設(shè)備成本、節(jié)省設(shè)備體積、更重要的是達(dá)到節(jié)能減碳目的，以下案例為11kW雙向車載充電器測試碳排放比較，使用Chroma能源回收式方案每月可減少1,533公斤碳排放，2022年，致茂已協(xié)助國際電動車廠家及ODM廠商導(dǎo)入此方案并減少碳排放3,496公噸(等同為地球種了249,660顆杉樹)。
▲Chroma節(jié)能方案效益比對
