NGI, 전력 테스트용 세계 최초 2400V 고속 부하 공개

산업 배경: 킬로볼트 고전압 시대의 진입

전기차 고속 충전 기술의 급속한 발전으로 차량 전압 플랫폼은 주류인 400V 및 800V 아키텍처에서 더 높은 전압 레벨로 진화하고 있습니다. 국가 표준 GB/T 20234.1-2023 '전기차용 전도성 충전 연결 세트 - 제1부: 일반 요구사항'에 따르면 정격 직류 충전 전압이 1500V로 상향 조정되었습니다. 이 중요한 진전은 충전 파일 모듈, 차량용 전원 공급 장치, 데이터 센터 전원 모듈, 에너지 저장 변환기 등 고전압 전력 모듈이 킬로볼트급 시대로 공식적으로 진입했음을 의미합니다.

시험 과제: 증가하는 압력 하에서의 고전압 전력 시험

산업이 고전압 및 고출력으로 발전함에 따라 전기차 충전소용 DC 고속 충전 모듈, 고전압 양방향 PCS, 데이터센터용 HVDC 전원 공급 장치와 같은 핵심 전력 모듈의 동작 전압이 400V/800V/1000V에서 1200V 및 1500V로 전환되고 있습니다. 고전압은 효율성 향상 및 손실 감소를 가능하게 하지만, 성능 검증 및 테스트에 상당한 어려움을 야기하기도 합니다.

1500V 이상에서 작동하는 전력 모듈을 테스트할 때, 기존의 부하 테스트 솔루션(주로 회생 부하 및 저항 부하)은 동적 응답 속도, 전류 슬루율, 정확도 및 연속 고전압 조정 기능 측면에서 명확한 한계를 보입니다.

재생 부하

SiC 및 GaN과 같은 3세대 반도체를 기반으로 하는 최신 고전압 전력 모듈은 부하 동적 응답 속도와 전류 슬루율에 매우 높은 요구 사항을 제시합니다. 고유한 토폴로지 제약으로 인해 회생 부하는 빠르고 과도적인 부하 변화를 정확하게 시뮬레이션하는 데 어려움을 겪으며, 응답 속도와 슬루율 제어 모두에서 한계를 드러냅니다.

저항 부하 및 기존 전자 부하

기존의 고출력 저항 부하 뱅크는 부피가 크고 냉각이 어려우며 정밀한 제어가 어렵습니다. 또한 최신 전력 모듈에 필요한 복잡한 작동 조건을 시뮬레이션할 수 없으며, 동적 응답 및 전류 슬루율에 대한 엄격한 테스트 요구 사항도 충족할 수 없습니다.

또한, 기존의 전력 소모형 전자 부하는 장치의 전압 내성 용량에 제한을 받으며 일반적으로 최대 1200V까지만 지원하므로 초고전압 부하 테스트에는 적합하지 않습니다.

NGI는 세계 최고 수준의 전력 모듈 제조업체를 위한 성능 테스트를 지원합니다.

고객의 요구 사항

고객사 A는 고성능 충전 모듈, 배터리 교환 시스템 및 에너지 저장 시스템을 아우르는 제품을 생산하는 세계적인 전력 모듈 제조업체로서, 충전, 배터리 교환 및 에너지 저장 애플리케이션을 위한 전문적인 솔루션을 제공합니다.

개발 초기 단계에서 고객은 DC 전력 모듈의 동적 출력 특성 테스트를 요구했으며, 부하 장비는 엄격한 성능 요구 사항을 충족해야 했습니다.

NGI 솔루션: 2400V 고성능 전자 부하

NGI는 업계의 고전압 기술 발전 추세에 정확하게 대응하기 위해 세계 최초로 2400V/1600V 초고전압 고속 DC 전자 부하를 출시하여 1200V 이상에서 작동하는 전원 공급 장치의 테스트 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.

초고전압 보호 및 고전력 밀도

2400V/1600V 고전압 시리즈는 1500V 전력 모듈 테스트와 완벽하게 호환되며, 향후 기술 업그레이드를 위한 충분한 여유를 제공하고 테스트 안전 여유 공간을 확보합니다.

3U 섀시에 5kW의 단일 유닛 정격 출력을 갖춘 이 시스템은 다중 유닛 병렬 운전을 지원하여 수십 또는 수백 킬로와트까지 손쉽게 확장할 수 있습니다.

최대 전류 용량은 2500A에 달하여 고출력 충전 모듈에 대한 최대 부하 전류 테스트 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.

초고속 동적 응답

마이크로초 수준의 부하 변동 및 응답 속도를 갖춘 이 시스템은 동적 응답, 제어 루프 안정성, 과전압/과전류 보호 동작과 같은 주요 성능 지표를 정밀하게 평가할 수 있도록 합니다.

다중 범위 설계로 초고정밀 측정 가능

U/I/P/R 트리플 레인지 아키텍처

전압 측정 정확도: 0.015% + 0.015% FS

현재 측정 정확도: 0.04% + 0.04% FS

이 설계는 다양한 작동 조건에서 광범위하고 정밀한 테스트 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.