ソリューションノート

自動車電装

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電源リップル重畳試験システム

2016.11.16

電源リップル重畳試験システム

HV/PHV/EV車とスマートメータ異分野の課題を同時解決したリップル重畳の新技術

肥大化する電源変動のテストパターン、続々と持ち込まれる試験体に困惑する現場。テストを効率化し評価試験の自動化を目指す。

土畑 勤

ソリューション開発部
システム技術課
土畑 勤

ニーズを的確にとらえた製品開発を心がけています

ハイブリッド車 vs スマートメータ

同じリップル重畳で二つの異なるソリューション提案ですね

<土畑>ご承知の通り、リップルというのは電源ラインの細かな脈動のことです。本来、電源は直流でも交流でも細かな変動の無いピュアなものであるべきですが、実際には様々な理由によってわずかにリップルを伴い、電源につながれた機器や回路がその影響を受けて誤動作や特性の劣化を引き起こすことがあります。このため、リップルを含んだ電源を故意に作り出して機器に接続し、誤動作や特性劣化が起こらないことをチェックする、というのがリップル重畳試験です。 ちなみに、リップルの大半は電源の整流とスイッチングに起因するものが多数を占め、過去には商用周波数(50/60Hz)とその高調波が主成分でしたが、電源がスイッチング方式やインバータなどに代わったことに伴い近年はリップルの周波数が以前よりもずっと高くなっています。

ハイブリッド車とリップル

初めに、高電圧DC電源用システムの方から伺います。

<土畑>従来、自動車の電気系は12Vや24Vといった低電圧で統一され、電源のイミュニティ(耐性)テストも低電圧系に対するものだけでした。ところが、ハイブリッド車の開発を皮切りにHEV/PHEV,EVなどでの車両に500Vクラスの高電圧電源が持ち込まれました。
必然的に、これまでの低電圧系に加えて高電圧系に対しても電源変動や瞬停など、接続機器のイミュニティテストをするべき、という流れが起こりした。リップル重畳も然りで、500Vクラスの高電圧(DC)にパワートレインのインバータなどに起因するリップル重畳を模したテストのお問い合わせを頂くことが多くなっています。

吉川 聡

ソリューション開発部
次長
吉川 聡

技術を多方面に展開できました

<吉川>当社では従来から自動車の電源に関するテストをサポートする機器やシステムを多数供給し、現在もインテリジェント・バイポーラ電源<PBZシリーズ>を中心に据えた車載電装品用電源変動試験システムなどを提案しているところです。(別項参照)
ですが、これら従来システムは低圧系を対象としたものであるため、電圧が数10倍も高いハイブリッド車の高電圧系への流用は無理があるんです。

<土畑>いっぽうで当社ではPCRやPATシリーズなど高電圧大出力の電源も取り揃えており、これらでの対応も考えられるのですが、先にご説明したように重畳するリップルの周波数が数キロから数百キロヘルツと高く、従来電源の出力帯域を大きく越えてしまうこともあって、リップル分を出力できません。そこで高電圧上へのリップル重畳を実現する新たな方法の開発に挑んで得た結果がこのシステムです。

DCリップル重畳試験

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