EV 테스트에서 DC 및 AC 전력의 역할

개요

2023년 하반기 Automotive Journal의 일부
 

전기 자동차 부문이 가파르게 성장함에 따라 엔지니어는 새로운 테스트 과제를 해결해야 합니다. 전압이 높아지면 더 빠르게 충전할 수 있고 더 많은 전력을 전송할 수 있으며 동시에 차량의 무게까지 줄일 수 있습니다. 이러한 요인들이 고성능 배터리, 전기 드라이브 트레인, 전력 변환기, 인버터의 개발을 주도하고 있습니다.

DC 및 AC 전력 테스트 솔루션은 실제 조건을 에뮬레이션하는데, 이는 EV 부품과 시스템은 물론 이들을 함께 사용해야 하는 충전 인프라의 테스트와 검증에 매우 중요합니다. 이제부터 테스트가 필요한 EV 부품과 시스템을 살펴보겠습니다.

 

EV에서 배전망으로 전송되는 전력을 테스트하는 그림

내용

배터리 셀, 모듈 및 팩 테스트

EV 배터리 셀, 모듈 및 팩은 엄격한 EV 수명 주기, 구동 주기, 성능 테스트를 거쳐야 합니다. 배터리 테스트 시스템은 모듈식의 확장 가능한 전력과 유연한 설정, 고급 성능 하드웨어에 더해 안정성까지 갖춰야 합니다. 그러나 배터리 테스트는 배터리 사이클링만 확인하는 것이 아니라 서로 통신해야 하는 여러 시스템도 테스트해야 합니다. NI는 포괄적인 소프트웨어 정의 방식으로 배터리 테스트에 접근하여 배터리 사이클러 제공부터 배터리 테스트 소프트웨어를 통한 대규모 실험실 배포까지 방법을 제시합니다.

EV 부품 및 시스템 테스트

전기 파워트레인 테스트

전기 파워트레인을 테스트하려면 배터리와 휠 동력의 실제 조건을 에뮬레이션하기 위한 빠른 과도 속도와 정확도가 필요합니다. NI의 배터리 에뮬레이터는 다른 배터리 시뮬레이터 또는 양방향 전력 공급 장치와 달리 배터리의 특성을 에뮬레이션하여 실제 성능이 구현되도록 특수 설계되었습니다. 견고한 토폴로지가 기존 배터리 시뮬레이터를 통해 실제 조건을 에뮬레이션하는 기능을 제공합니다. 

NI의 배터리 에뮬레이터는 전력을 낮추고 공급하며 전압 조절을 유지하고 역기전력(Back EMF)을 받아들여 안전 위험 요소를 방지합니다. 절연된 입출력 경로가 있어 단일 장애 지점을 없앱니다.

DC 고속 충전 테스트

DC 고속 충전은 AC 충전보다 훨씬 빠릅니다. 배전망의 AC 전력은 충전소에서 DC 전력으로 변환되어 EV 배터리에 직접 전력을 공급합니다. 내장 충전기의 한계를 극복할 수 있기 때문에 더 많은 전력을 공급할 수 있습니다. 

급속 충전기 시스템을 테스트할 때 전원으로 배터리를 사용하면 시간과 비용이 많이 듭니다. 배터리 특성과 전력 레벨에 관계없이 다양한 차량을 에뮬레이션하는 기능은 테스트를 크게 간소화합니다. NI의 고유한 배터리 에뮬레이션 기능은 테스트 시간, 에너지 사용, 운영 비용을 크게 줄여줍니다. NI의 배전망 시뮬레이터는 배전망을 에뮬레이션할 수 있고 DC/배터리 에뮬레이터는 EV를 에뮬레이션할 수 있습니다. 또한 이 양방향 소스는 계층화된 내장형 안전 기능으로 고속 충전이 가능한 고전압 배터리 또는 고속 충전기를 에뮬레이션할 수 있습니다.

EV 충전기 테스트 방식에 대해 자세히 알아보십시오.

EVSE, OBC, V2G 테스트

EVSE, OBC 또는 V2G 어플리케이션을 테스트하려면 동적 웨이브폼을 시뮬레이션해야 합니다. AC 가정 충전을 최적화하고 배전망을 지원하기 위한 에너지 저장 용량의 한 형태로 V2G를 사용할 수 있도록 추가 개발을 진행하고 있습니다. V2G를 사용하면 에너지 사용량이 피크일 때 배전망에서 EV의 배터리를 사용할 수 있습니다. NI의 배전망 시뮬레이터는 전원 또는 배전망의 전력을 에뮬레이션할 수 있으며 NI의 AC 로드는 테스트를 위해 모든 유도성, 용량성, 저항성 로드를 시뮬레이션할 수 있습니다.

NI의 DC 및 AC 테스트 솔루션

NI는 배터리에서 배전망에 이르기까지 모든 것을 테스트할 수 있는 완벽한 DC 및 AC 테스트 솔루션을 제공합니다. 사내 배터리 사이클러, 배터리 에뮬레이터, DC 로드는 EV 배터리와 DC 전력을 테스트 및 에뮬레이션할 수 있으며, AC 배전망 시뮬레이터와 로드는 AC 제품 성능을 검증할 수 있습니다.  

NI가 NHR과 Kratzer를 인수하면서 NI의 AC 및 DC 전력 전자 포트폴리오가 확장되어 다음과 같은 솔루션이 포함되었습니다.

지금 바로 NI에 문의하여 어떤 솔루션이 적합한지 자세히 알아보십시오.