ヘッドスプリングはパワーエレクトロニクス関連製品の開発を数多く
手がけてきました。その開発過程では、直流回生電源も活用しますが
既存の回生電源には解決したい課題がありました。

私たちにとって理想的な電源には巡り会えず、
「それならば自分で作ってしまおう」と開発したのがbiATLASです。

パワーエレクトロニクスのポイントは制御安定性とノイズ。
biATLAS-Dは、評価対象の変換器を安定した波形で評価できることに
最大限の配慮をしました。安定した波形を出力するために
制御チューニングを徹底的にこだわっています。

biATLAS-Dの動作波形例

ヘッドスプリングでは、創業以来SiC・GaNといった次世代パワー半導体を活用した製品を開発し続けてきました。そこで得たノウハウをbiATLASに注入し、高効率、小型、高速応答をバランスよく実現しました。特に、全てのパワーデバイスにSiCを採用し、高周波スイッチングにより、システム全体を小型軽量化することに成功し、一人でも運べる18kgになりました。また、各変換基板をブロック状に切り分けをし、シンプルな主回路構成にすることで、コストを最小限に抑えました。

これまでの直流回生電源はスイッチング周波数が可聴域であったためにリアクトルやトランスから耳障りな音が発生していましたが、biATLAS-DではパワーデバイスにSiCを採用したことで、スイッチング周波数を可聴域以上にすることに成功し、回路素子から発生する音を最小限にしました。
パワーエレクトロニクス機器の開発においては、開発対象装置からのスイッチング音の微妙な変化が、制御発振やデバイス故障に起因するものであることも多くあり、熟練したエンジニアは実験時に音にも気を配っています。
直流回生電源からのスイッチング音が大きいと開発対象装置の音の変化が聞こえなくなってしまう問題がありますが、biATLAS-Dは発生する音の観点でもパワーエレクトロニクス機器の開発現場のことを考えて設計しています。

評価の概要

●ACDCコンバータのAC側には電力系統が、DC側にはバッテリが接続される
●DC側に接続されたバッテリを指定された電力で充電または放電する
●AC側の電圧は100Vと200Vの2種類に対応
●AC100V時は充放電電力は±3kW、AC200V時は±6kW
●バッテリ電圧は200V～400Vに対応
●試験時にバッテリを接続すると危険であるため、バッテリの代わりに直流
   回生電源を使って試験したい

評価の概要

●DCDCコンバータの高圧側（750V）にはバッテリが、低圧側（380V）に
   はモータドライバや発電要素などの複数の電力変換器が接続される。
●DCDCコンバータは低圧側の電圧一定制御を行なう。これにより、低圧側
   に接続された他の機器が消費する電力あるいは生成した電力を高圧側
   に接続されたバッテリに充放電する。
●DCDCコンバータの電力定格は±10kW。
●DCDCコンバータのみを先行開発しているため、評価試験時は周辺デバイ
   スを直流回生電源で模擬したい。高圧側にはバッテリの代わりに直流回生
   電源を、低圧側には他の機器の電力消費あるいは電力発生を模擬する直流
   回生電源を接続する。