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Chroma62000H-S程控直流电源模拟燃料电池极化曲线

Chroma62000H-S程控直流电源模拟燃料电池极化曲线 。Chroma在燃料电池应用中能扮演什么角色?一般为使用燃料电池发动机,搭配着氢气、氧气等测试台架,依据极化曲线关系输出电压给DC to DC进行测试,如果透过一台可以模拟燃料电池极化曲线的模拟电源,就可以大幅降低测试成本的投入。
可程控直流电源供应器
Chroma 62000H-S系列程控直流电源可模拟极化曲线的输出特性。使用者只要提供欲还原的电压和电流资料,透过软体汇入Chroma 62000H-S ,即能还原此曲线给DC to DC转换器,进而取代上一级的燃料电池以及测试平台等大型设备,透过62000H-S直接对DC to DC转换器进行效能评鉴,而无需再额外申请氢气等周边器材和设备。燃料电池的基本单元叫单体电池,多个单体电池串连堆迭叫电堆,把电堆整合起来加上些控制单元后,变成燃料电池发动机。62000h-s系列提供高达1000V的开路电压(VOC)和高达25A至3U的大功率模块短路电流(ISC),可以模拟太阳能电池的输出I-V曲线。可用于光伏逆变器、逆变器和太阳能充电器的微型MPPT效率测试。

何谓燃料电池?燃料电池是一种透过燃料和氧气在内部将其中化学能转换成电能的电化学装置,其本身不能存储电能,需要提供外部燃料来产生,常见燃料为氢气,甚至是可分解出氢气的碳氢化合物,如CH4。相较于锂离子电池,燃料电池不需要充电,只要不断地供应燃料,就可以持续地输出电力。
燃料电池的输出特性
燃料电池的基本单元叫单体电池,多个单体电池串连堆迭叫电堆,把电堆整合起来加上些控制单元后,变成燃料电池发动机。从下图中可以看到燃料电池发电机应用于电动车架构上,发动机后方会接上一个DC to DC,为何燃料电池发动机输出端还需要加上一个DC to DC呢?

燃料电池的输出特性

因为燃料电池输出并非一固定电压值,电压会随后电流大小而改变,将电压和电流关系能画出一条 ”极化曲线”,因此想要模拟燃料电池输出特性,就需能模拟此 ”极化曲线”。下图为燃料电池极化曲线,有点类似太阳能电池的特性曲线:Y轴为电压资料,X轴为电流资料,燃料电池输出电压会随着电流增加而下降。

Chroma62000H-S程控直流电源模拟燃料电池极化曲线
▲Chroma 62000H-S可程控直流电源供应器
Chroma 62000H系列可程控直流电源供应器为电信、ATS集成、工业、电池充电与仿真、混合动力汽车和太阳能电池板仿真提供了多种功能。这些功能包括15kw高功率密度3U、输出电流电压测量、输出触发信号、模拟复杂直流暂态波形的能力,以测试设备的瞬时断开、电压降等电压偏差。62000h系列包括14种不同型号,从5kW到15kw,电流范围375a,电压范围1000V。62000h可与10台仪器轻松并联,可共享150KW电流用于大功率应用。例如,450V/150A/67.5kw电池组可以模拟汽车和国防工业的供电。前面板上有100个用户可编程输入状态,用于自动测试应用和生命周期开启/关闭测试。此外,62000h具有16位高分辨率数字控制和良好的可视性读取功能的真空荧光显示屏。62000h系列直流电源操作简单。前面板按钮或遥控器通过标准USB/RS232/RS485/APG控制接口与可选的GPIB和以太网控制接口相连。它有一个微妙的大小3U,可以堆放在标准机架的机台上没有任何困难。
62000H-S系列具有高速100kHz的数字化资料撷 取连续量测线路及数位滤波机制,及高速25kHz 的D/A控制,此可精准地模拟I-V曲线,并且可响 应光伏逆变器的拉载市电涟波效应于I-V曲线模 拟时,单机内建EN50530 & Sandia太阳电池数学 模型,使用者可简单地于单机前面板设定太阳电 池I-V特性(Voc/Isc/Vmp/Imp)后输出一模拟太阳电 池阵列I-V曲线予光伏逆变器测试其静态MPPT效能。另外实际太阳电池(Solar Array)阵列会因天候如 照度、温度、云遮或下雨而影响输出I-V曲线, 此62000H-S系列单机可让使用者储存100条I-V曲 线,且可设定每条曲线欲执行输出时间,此可让 使用者测试光伏逆变器于不同地区下天候条件的 长时间最大功率追踪效能。

62000H-S系列具备16bit高解析度的数位控制及 精准的电压及电流量测机制,并搭配图形化操作 软体(Softpanel),此可即时地测试及显示光伏逆 变器的最大功率追踪状况,且测试MPPT EFF%读 值,另外使用者可选择欲储存的量测读值于软体上。大功率太阳电池阵列模拟需求于商业用及发电 站用光伏逆变器测试时,使用者可简单地并联 方式连接二台或多台电源模组以达到1.5MW。 62000H-S系列电源供应器具有主/从并联控制模 式达10台150kW输出,使并联操作模式快速又简 易,在此模式中,使用者只需透过前面板或远端 数位控制主(Master unit)单机,系统会自动将设 定数值下载资料到从属(Slave unit)单机,具有高 速同步讯号控制处理,且系统具有自动均流控制。
62000H-S系列直流电源供应器操作非常简 单,从前面板按键或远端控制器经由标准的 USB/RS232/RS485/APG控制介面与选购的GPIB& Ethernet控制介面。其具有3U精巧尺寸,可毫无困难的以标准机架堆迭于机台上。

太阳电池阵列模拟I -V曲线电源
型号62000H-S系列具有响应快、可控制、重复性、高稳定性及精准性的模拟I-V曲线直流电源,于单机内建EN50530 & Sandia的SAS模型可简单且方 便设定Voc、Isc、Vmp及Imp等参数后产生一I-V曲线输出,另外具有I-V Program功能可储存100条不同照度及温度下的I-V曲线于记忆体内,并且可 以设定每一条I-V曲线执行时间(1-15,000S),此外也提供一Table模式允许使用者透过数位介面存入128~4096点的V&I 阵列功能,可让使用者编辑任 何遮罩的I-V曲线,以上非常适合验证光伏逆变器(PV Inverter)如下性能。

62000H系列电源供应器另一个的功能为可建立复杂的DC暂态波形。此功能可对设备进行电压漏失、瞬断和其他电压变化等测试,是用于航空设备测试、太阳能逆变器测试和其他会产生电压中断之设备测试的理想选择。其应用的范围包括DC/DC转换器和逆变器、压降测试、引擎启动模拟、电池自动充电、电子产品生命周期测试等等。62000H-S系列​产品特点总结以下几点:

  • 电压输出范围: 0 ~150V / 600V / 1000V
  • 3U/15kW高功率密度模块可简易主/从并联达1.5MW
  • 太阳能电池阵列仿真 I-V 功能(内建EN50530 & Sandia之I-V曲线数学式)
  • 可模拟多种太阳能电池的输出特性(Fill Factor)
  • 可仿真不同温度及照度下的I-V曲线
  • 具有非常小的Leakage Current(<3mA)
  • 精准的电压及电流量测
  • 可仿真太阳能面板屏蔽下 I-V 曲线
  • 具有100条I-V曲线自动编程控制
  • 可测试Static & Dynamic MPPT效能
  • 可模拟各地区实际天候(天/月/年)I-V曲线
  • 具有数据记录于Softpanel
  • 标准的USB / RS232 / RS485控制接口
  • 可选购GPIB / Ethernet 控制接口
  • 实时的最大功率追踪状态显示于Softpanel
  • 具有图形化操作软件Softpanel
  • 具EN50530, Sandia, CGC/GF004动态MPPT测试程序及报表生成功能
高功率密度3U/15KW可程控直流电源供应器
62000H系列电源供应器提供3U高15KW的高功率密度,具有低输出噪音及涟波、的市电扰动调节、负载调节与快速暂态回应。其具有大范围的电压30V~1000V,电流375A~25A的组合,适合从设计到产品测试生产流程的每一测试验证用电源。

高功率密度3U/15KW可程控直流电源供应器

主/从并联及串联操作模式可达150KW
当需要高功率时,一般以并联或串连方式连接二台或多台电源供应器。62000H系列电源供应器具有主/从控制模式,使串连/并联操作模式快速又简易。在此模式中,主单机设定数值并下载资料到从属单机,因此编程是简单的且会自动均流使用。

主/从并联及串联操作模式可达150KW

太阳电池阵列模拟电源应用
型号62150H-600S/1000S直流电源具有可模拟太阳能板的I-V曲线,使用者可编辑多种不同温度及照度下的I-V曲线及特殊有遮罩下的曲线,此可应用于太阳能逆变器的功率追踪(MPPT)效能测试。如图示A&B,使用者可非常容易地使用SoftPanel软体编辑I-V曲线后下载至单机内记忆体,并且可即时输出&量测显示太阳逆变器的功率追踪状况及记录。

I-V曲线编辑Table模式B图 : 静态功率追踪测试

 I-V曲线编辑Table模式B图 : 静态功率追踪测试

高精度直流电源

62000H编程自动程序电压变化应用
62000H系列电源供应器的LIST和STEP模式提供自动程序功能。LIST模式提供100个使用者可程控排序,具有时间设定范围从5ms到15000s,还有电压/电流斜率控制。 STEP模式可设定起始、结束电压,且提供10ms到99 hours的运转时间予自动测试应用。应用的范围包括 DC/DC转换器和反用换流器、电压漏失测试、引擎启动模拟、电池自动充电、电池电压漏失模拟、电子产品生命周期测试与航空电子测试。

编程自动程序电压变化应用

编程自动程序电压变化应用一编程自动程序电压变化应用二

模拟电池供压瞬降试验 ISO 16750-2降压重置试验曲线

模拟电池供压瞬降试验模拟电池供压瞬降试验

ISO 16750-2启动电压曲线试验 模拟电池缓降及缓升供压试验

模拟电池缓降及缓升供压试验模拟电池缓降及缓升供压试验

通讯电源输入瞬降测试 输出电压爬升斜率控制

 

编程自动程序电压变化应用



型号 叙述 请向银飞咨询时提供表格内具体型号
62050H-40 可程控直流电源 40V/125A/5KW  
62050H-450 可程控直流电源 450V/11.5A/5KW  
62050H-600 可程控直流电源 600V/8.5A/5KW  
62075H-30 可程控直流电源 30V/250A/7.5KW  
62100H-30 可程控直流电源 30V/375A/11KW  
62100H-40 可程控直流电源 40V/250A/10KW  
62100H-450 可程控直流电源 450V/23A/10KW  
62100H-600 可程控直流电源 600V/17A/10KW  
62100H-600S 可程控直流电源供应器 600V/17A/10KW 具有太阳电池仿真功能  
62150H-40 可程控直流电源 40V/375A/15KW  
62150H-450 可程控直流电源 450V/34A/15KW  
62150H-600 可程控直流电源 600V/25A/15KW  
62150H-600S 可程控直流电源 600V/25A/15KW with Solar Array Simulation  
62150H-1000S 可程控直流电源供应器 1000V/15A/15KW 具有太阳电池仿真功能  
A620024 GPIB 适配卡 (工厂出货安装)  
A620025 Ethernet 适配卡 (工厂出货安装)  
A620026 19吋机框耳架
文章来源于Chroma62000H-S程控直流电源模拟燃料电池极化曲线
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