NGI lança a primeira carga de alta velocidade de 2400V do mundo para testes de energia.

Contexto do setor: A entrada na era da alta tensão em quilovolts

Impulsionadas pelo rápido avanço das tecnologias de carregamento rápido para veículos elétricos, as plataformas de tensão veicular estão evoluindo das arquiteturas convencionais de 400 V e 800 V para níveis de tensão mais elevados. De acordo com a norma nacional GB/T 20234.1-2023 Conjunto de Conexão de Carregamento Condutivo para Veículos Elétricos – Parte 1: Requisitos Gerais, a tensão nominal de carregamento CC foi aumentada para 1500 V. Este marco representa a entrada oficial de módulos de potência de alta tensão — como módulos de carregamento, fontes de alimentação de bordo, módulos de alimentação para data centers e conversores de armazenamento de energia — na era da classe de quilovolts.

Desafios de teste: Testes de potência de alta tensão sob pressão crescente

À medida que a indústria avança em direção a tensões e potências mais elevadas, as tensões de operação dos módulos de potência principais — como módulos de carregamento rápido CC para estações de carregamento de veículos elétricos, PCS bidirecionais de alta tensão e fontes de alimentação HVDC para data centers — estão passando de 400 V/800 V/1000 V para 1200 V e 1500 V. Embora tensões mais altas possibilitem maior eficiência e redução de perdas, elas também introduzem desafios significativos para a verificação e os testes de desempenho.

Para testar módulos de potência que operam acima de 1500V, as soluções convencionais de teste de carga — principalmente cargas regenerativas e cargas resistivas — apresentam limitações claras em termos de velocidade de resposta dinâmica, taxa de variação de corrente, precisão e capacidade de ajuste contínuo de alta tensão.

Cargas regenerativas

Os modernos módulos de potência de alta tensão baseados em semicondutores de terceira geração, como SiC e GaN, impõem requisitos extremamente elevados em termos de velocidade de resposta dinâmica da carga e taxa de variação da corrente. Devido às limitações inerentes à topologia, as cargas regenerativas têm dificuldade em simular com precisão mudanças de carga rápidas e transitórias, apresentando deficiências tanto na velocidade de resposta quanto no controle da taxa de variação.

Cargas resistivas e cargas eletrônicas convencionais

Os bancos de carga resistivos tradicionais de alta potência são volumosos, difíceis de refrigerar e carecem de controle preciso. Eles não conseguem simular as condições operacionais complexas exigidas pelos módulos de potência modernos, nem atender aos rigorosos requisitos de teste de resposta dinâmica e taxa de variação de corrente.

Além disso, as cargas eletrônicas dissipativas convencionais são limitadas pela capacidade de suportar tensão do dispositivo e normalmente suportam um máximo de 1200V, o que as torna inadequadas para testes de carga de ultra-alta tensão.

A NGI possibilita testes de desempenho para os principais fabricantes globais de módulos de potência.

Requisitos do cliente

O Cliente A é um fabricante líder mundial de módulos de potência, com produtos que abrangem módulos de carregamento de alto desempenho, sistemas de troca de baterias e sistemas de armazenamento de energia, fornecendo soluções profissionais para aplicações de carregamento, troca de baterias e armazenamento de energia.

Na fase inicial de desenvolvimento, o cliente solicitou testes das características de saída dinâmica dos módulos de potência CC, sendo que o equipamento de carga deveria atender a requisitos de desempenho rigorosos.

Solução NGI: Carga eletrônica de alto desempenho de 2400 V

Para atender com precisão à evolução da alta tensão no setor, a NGI lançou a primeira carga eletrônica CC de alta velocidade e ultra-alta tensão de 2400V/1600V do mundo, que atende plenamente aos requisitos de teste de fontes de alimentação que operam acima de 1200V.

Cobertura de tensão ultra-alta e alta densidade de potência

A série de alta tensão 2400V/1600V é totalmente compatível com testes de módulos de potência de 1500V, oferecendo margem suficiente para futuras atualizações tecnológicas e garantindo uma margem de segurança adequada para os testes.

Com uma potência nominal de 5 kW por unidade em um chassi 3U, o sistema suporta operação paralela de múltiplas unidades, permitindo fácil expansão para dezenas ou até mesmo centenas de quilowatts.

A capacidade máxima de corrente atinge até 2500A, satisfazendo plenamente os requisitos de teste de corrente de carga total para módulos de carregamento de alta potência.

Resposta dinâmica ultrarrápida

Com velocidade de resposta e transientes de carga em nível de microssegundos, o sistema permite a avaliação precisa de indicadores-chave de desempenho, como resposta dinâmica, estabilidade do circuito de controle e comportamento da proteção contra sobretensão/sobrecorrente.

Ultra-alta precisão com design de múltiplas faixas de alcance

Arquitetura de tripla faixa U/I/P/R

Precisão da medição de tensão: 0.015% + 0.015% FS

Precisão de medição atual: 0.04% + 0.04% FS

Este projeto atende plenamente aos requisitos de testes de alta precisão e ampla gama em diversas condições operacionais.