2250V+源载一体，艾德克斯解决大功率光伏/动力电池测试挑战
2018-12-25 12:03:06
来源：半导体器件应用网
作者：张文灵
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光伏逆变器正迎来2000V光伏系统的变革，新能源汽车和充电桩正在迈入350kW快充时代，大功率已经成为绿色能源和动力电池领域的必然趋势，然而市场上高压高性能且稳定的测试设备寥寥无几。为此，12月21日艾德克斯电子有限公司在深圳发布了“有史以来最大功率、最高电压和最大功率密度的产品”——IT6000系列，其中IT6000B更是一款革新式产品，它是业界唯一的“源载一体”测试设备。
艾德克斯发布会现场
业界最高电压助力2000V光伏平价上网
“平价上网”是太阳能光伏的最终目标，因此如何降低成本是整条产业链的共同努力的方向。不过，由于未来组件价格下降空间趋于缓慢，因此只能通过提高组件功率等方式以摊薄每瓦成本。而1500V系统在降低成本和损耗上优势明显，度电成本较1000V系统降低2-3%，因此开发1500V光伏产品已经是一种趋势。
天合光能中国区总裁孙荣华曾表示：“当1000V升级到1500V的时候，会带来光伏系统效率的大幅提升，向1500V升级将是一个变革。”
据介绍，GE、ABB、SMA、TMEIC、Schneider等国外知名厂商，都推出了 1500V集中式大功率光伏逆变器产品，功率等级2MW-4MW。特变电工、阳光电源、上能电气、禾望、追日等国内逆变器厂商也都推出了1500V集中式大功率光伏逆变器产品，功率等级1MW-1.5MW。
艾德克斯产品经理苗萱告诉大比特《半导体器件应用》记者，为了进一步推动“平价上网”，已经有些客户正在推出1800-2000V的光伏系统，这将为整个行业带来利好。
艾德克斯产品经理苗萱
根据测算，与1000V系统相比，如采用2000V系统，理论上4mm2电缆将降低约70％，70mm2电缆将降低约60％，系统损耗将降低约3.17％。
但是，2000V系统各个环节的安全要求提升，组件要选择质量更佳、要求更为严苛的接线盒、背板、连接器等，同时对逆变器要求更高，需要采用更复杂的拓扑结构和更高电压等级的功率器件以及直流设备，因此如何找到适合的测量工具尤为重要。
据了解，目前市场上针对2000V系统的测试设备凤毛麟角。
为此，艾德克斯本次重磅推出了IT6000系列产品，包含IT6000B回馈式源载系统、IT6000C双向可编程直流电源和IT6000D大功率可编程直流电源。IT6000系列电压可以达到2250V，功率高达1.152MW，电流达到2040A。
苗萱表示，其他公司可能会有定制化产品电压可以达到2000V，但是由于高压测试设备是比较难做的，为了降低风险，所以一些定制化产品通常会减少一些功能，而艾德克斯的IT6000是功能齐全的。
据介绍，除了光伏逆变器，IT6000还可以应用在：太阳能充电器、微逆变器和动力电池等绿色能源领域。
新能源汽车的销量逐年递增，然而目前充电速度成为了新能源汽车发展的掣肘。目前戴姆勒、大众、福特、宝马等汽车产业巨头都已经着手规划建设超级充电基础设施，而且提出的是350kW、1000V/350A的大功率充电。
随着高压快充时代的到来，动力电池作为新能源汽车的核心部分，其可靠性及续航能力直接关系到新能源汽车的发展，所以，动力电池的测试刻不容缓。
据介绍，IT6000的输出电压可分为80V、200V、360V、500V、750V、1500V、2250V等七种，无论是动力电池或光伏发电系统，使用者均可依据需求选择所需型号。
源载一体 更省成本
IT6000B系列的“源载一体”功能是本次发布会的重大亮点。
苗萱认为，这是革新式的产品。因为它创新性地将2个设备（双向电源和回馈负载）融合到了一起，而且仅为3U体积。而且只需通过一个按键，就可以让它在双向电源和回馈负载中间自由切换，不仅可以作为一台独立的功能强大的双向电源使用，实现source的功能，提供功率；也可以作为一台独立的回馈负载使用，不但可以吸收功率还能将消耗的能量清洁的返回至电网，具有标准的双象限功能。
因此，“IT6000B能够为用户节省设备所占空间、花费成本以及连接仪器待测所耗费的时间，彻底解决用户接线难、操作复杂的难题。”
另外，节省空间是艾德克斯整个IT6000系列的优点。动力电池功率一般高达40KW-50KW，若按照传统的方案配齐一套充放电的设备，则会占用约3个37U的机柜，而使用IT6000系列设备，以15KW为例，体积可以减小到3U，极大的节省了实验室空间。
双向电源实现最优电池测试
此外，IT6000B和IT6000C还具有双向能量无缝传递功能，这在动力电池测试方面能够体现出极大的优势。
艾德克斯认为，传统的“大功率电阻放电”或“直流电源+直流电子负载”方案已经不能满足如今的动力电池测试需求了。汽车有一套完善的制动能量回收系统，当行驶过程中电池对外放电；制动时回收的能量给电池反向充电。倘若是源+电子负载实现，需要对两台设备控制，控制切换需要时间，则会影响电流切换的速度，因此不能算做最优的动力电池测试方案。
据苗萱介绍，在正负电流切换时，传统的电源和负载会存在短暂的跳变和不连贯现象，而艾德克斯这两种新品是标准的高速双向电源，因此能够实现高速的源和载电流模式切换，从而在输出和吸收电流直接进行快速连续的无缝切换，有效避免电压或电流过冲问题。
同时，传统的动力电池测试方案有三种：直流电源+大功率电阻箱、直流电源+耗能型电子负载、直流电源+回馈式负载，但艾德克斯仅用一台IT6000C就能够实现，更节省成本。
能量回收 每年节省18万元电费
能量回收是IT6000B和IT6000C的另一大亮点。
据苗萱介绍，在通用的电池放电测试中，能量被电子负载或者电阻箱以热量的形式耗散掉，造成资源浪费，而若把这部分能量转换为电能供其它设备使用，则可帮助使用者省下非常可观的一笔电费。
IT6000B和IT6000C系列电源可将能量回馈至电网，能量回馈效率高达95%，节能同时也规避了传统方案因为散热带来的风扇噪音。而且大幅降低企业在电费上的成本支出，达到节能减排的目地，协助各企业成为真正的绿色企业。
她表示，一台18kW的机器每年可以节省电费近18万元。而且更为重要的是，这种产品对于很多高校很有吸引力，它可以帮助项目拿到节能减排相关的资助。因为使用艾德克斯的新产品可以减少发电量，不但节省开支，同时可以减少温室气体和有害气体的排放。
另外，IT6000系列采用了ITECH专利的并机技术，苗萱经理指出，以前客户需要并机操作时必须将仪器发回原厂来校准，而IT6000系列则不需要，而且并机后性能参数与单机是一样的。总体而言，IT6000系列可广泛应用于大功率电池、汽车电子、绿色能源、高速测试等多个方面。
最后，据苗萱透露，艾德克斯公司非常注重技术创新，每年将高达30%的年销售额投入研发，保证了每年有6款新产品上市。除了本次新品推出以外，艾德克斯很快将推出IT8000系列新品。
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