ヘッドスプリング株式会社 | 私たちは、地域特有のエネルギーを活かし、最適な地産地消のエネルギーシステムを提供します

ヘッドスプリングの直流回生電源biATLAS
使い勝手を極めた直流回生電源

使い勝手を

極めた

直流回生電源

直流回生電源 biATLAS-D :スペシャルプロモーションページ

直流回生電源 biATLAS-D

小さくて軽く、1人でもセットアップ可能
ボタンとダイヤルによるわかりやすい操作と表示
様々な使い方でも安定した動作が可能
個別機能をオプション化し、柔軟な使い回しが可能

ヘッドスプリングの直流回生電源biATLAS-D:まずはお試し!2週間無償トライアル実施中!

無償トライアルご希望の方は、リンク先の「お見積り依頼」フォーム
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テクノフロンティア TECHNO-FRONTIER 2021 電源システム展:「ブレない」直流回生電源biATLAS-D


テクノフロンティア 2021
(リアル展:2021年6月23日~6月25日)
(オンライン:2021年6月8日~7月16日)
biATLAS-Dをご紹介しています!
今回、リアル展開催へ向けてティザーサイトを作りました。
順次オープンしていきますのでお楽しみください。

TECHNO-FRONTIER 2021 ティザーサイト(1)

TECHNO-FRONTIER 2021 ティザーサイト(2)

TECHNO-FRONTIER 2021 ティザーサイト(3)

TECHNO-FRONTIER 2021 ティザーサイト(4)

TECHNO-FRONTIER 2021 ティザーサイト(5)

人とくるまのテクノロジー展 ✕ ヘッドスプリングの直流回生電源biATLAS-D


自動車技術展「人とくるまのテクノロジー展 2021 オンライン
(2021年5月26日~7月30日)で
biATLAS-Dをご紹介しています!
上のリンクは出展に合わせた弊社特設ページです。
こちらも是非ご覧ください。

開発現場を熟知したエンジニアがつくった、
パワーエレクトロニクス開発のための電源

使い勝手の良い理想的な電源

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。

既存の回生型電源、回生機能付電源等の課題点
矢印

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。

直流回生電源biATLAS-D製品写真:5kW,力行&回生,18kg,1.5U

「小さい」
「軽い」
「一人で持てる」

シンプルで
直感的操作

ノイズに配慮し
具体的な
デバッグが可能

制御安定性とノイズにbiATLAS-Dは最大限に配慮

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。

安定した波形でないと、再現性のあるデバッグができない

biATLAS-Dの動作波形例

biATLAS-Dの波形例:電圧指令値波形-立ち下がり
biATLAS-Dの波形例:電圧指令値波形-立ち上がり
biATLAS-Dの波形例:電流指令値波形-立ち下がり
biATLAS-Dの波形例:電流指令値波形-立ち上がり
直流回生電源 biATLAS-D 安定した波形による再現性の良いデバッグ

波形が
安定していると
再現性のある
デバッグが
できる

SiCを採用。シンプルな構成で、安く小型化。手軽さを追及

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。

SiC/GaNを活用して、小型化/高効率・高速/軽量化/低コストを実現
既存の回生型直流電源のシステム構成のブロック図
矢印
ヘッドスプリングの直流回生電源biATLAS-Dのシンプルな主回路構成を示すシステムブロック図

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で絶縁

All SiC MOSFET

可聴域よりも高い高周波でスイッチング

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。

直流回生電源biATLAS-Dは高周波スイッチングにより回路素子からの発生音を最小化→評価対象の音が認識できる

可聴域以上の音のため、
耳障りな音は聞こえません!

直流回生電源の選び方

「直流回生電源の導入を検討しているけど、どの容量を買えばいいかわからない」
という声を頂きます。
ヘッドスプリングは、パワエレ開発の現場で多数の直流回生電源を用いて
開発をしているため、その選び方をご紹介します。
 

6kW ACDCコンバータの開発にbiATLAS-Dを使う場合の選び方

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

電源を選ぶ際、ズーム機能も考慮して、評価時の動作範囲を決めることで必要台数がわかる

電源の選び方のポイント

biATLAS-Dには
ズーム機能があるため、
評価時の動作範囲を
決めることで
必要台数が決まります。

6kWのACDCコンバータ開発に直流回生電源biATLASを使う場合の評価システム構成図

電源側

負荷側

評価対象機

ACDCコンバータ

6kW

直流回生電源 bi-ATLAS-D

CVモード

三相交流系統
AC100V 50/60Hz
AC200V 50/60Hz

双方向電源でもある直流回生電源biATLASは電力の流れが双方向

双方向の電力の流れ

バッテリ模擬
DC200V 30A
  ~400V 15A

①評価試験の項目を考える
2種類のAC電圧100V、 200V、および、3種類のバッテリ電圧200V、300V、400Vのすべての組み合わせについて、充電方向および放電方向に段階的に電力を大きくして効率データを取得する。
②評価の際の試験の手順を考える
AC電圧は外部電源により生成する。
バッテリは直流回生電源で模擬をする。
直流回生電源はCVモードで「定電圧源」として動作させる。(直流回生電源を利用することで、充電方向も放電方向も配線変更せずに試験可能。)
充放電電力はACDCコンバータで制御する。
③定電圧源が動作してほしい領域を考える。
DC200V時:-6kW~6kW→-30A~+30A
DC300V時:-6kW~6kW→-20A~+20A
DC400V時:-6kW~6kW→-15A~+15A
④biATLAS-Dの必要な台数と使い方が決まる。
  必要な台数:2台
  使い方:定電圧モード
⑤定電圧源が動作してほしい領域=biATLAS-Dの動作範囲
直流回生電源biATLAS-D,DOUBLE,10kWの動作範囲と6kW-ACDCコンバータ評価での動作例:並列の10kW-Doubleは¥2,480,000

10kW 双方向DCDCコンバータの開発

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。

電源選びのポイント:高圧側のbiATLAS-Dを定電圧CVモード、低圧側のbiATLAS-Dを定電流CCモードで使う

電源の選び方のポイント

高圧側のbiATLAS-Dを定電圧モード
低圧側のbiATLAS-Dを定電流モードにします。

10kWの双方向DCDCコンバータ開発で直流回生電源biATLASを使う場合の評価システム構成図

バッテリ模擬

負荷模擬・充電器模擬

評価対象機

DCDCコンバータ

10kW

直流回生電源 bi-ATLAS-D

CCモード

直流回生電源 bi-ATLAS-D

双方向電源でもある直流回生電源biATLASは電力の流れが双方向

双方向の電力の流れ

①評価試験の項目を考える
DCDCコンバータの電力、充電方向および放電方向に段階的に電力を大きくして効率データを取得する。
②評価の際の試験の手順を考える
高圧側 : 高圧側(750V)のバッテリは直流回生電源で模擬をする。バッテリ模擬をする直流回生電源はCVモードで「定電圧源」として動作させる。(直流回生電源を利用することで、充電方向も放電方向も配線変更せずに試験可能。)
低圧側 : 低圧側(380V)の負荷・充電器は直流回生電源で模擬をする。負荷・充電器の電流を指定し、消費電力を決めるために、直流回生電源の定電流モードで模擬をする。(直流回生電源を利用することで、充電方向も放電方向も配線変更せずに、また指定した電流で試験可能。)
③高圧側、低圧側で動作してほしい領域を考える
高圧側の電源 : 定電圧モードの750Vを指定し、最大10kW 出力の容量となる電源を選ぶ。
低圧側の電源 : 定電流モードで動作し、最大10kW になる電流値を指定する。
DC 380V:-10kW~10kW→ -26.3A~+26.3A
④biATLAS-Dの必要な台数と使い方が決まる。
高圧側:2台2直列
                負荷を模擬するときは電流指令値を
                0→26.3A まで徐々に上げていく。
低圧側:2台2並列
                充電を模擬するときは、 電流指令値を
                0→-26.3A まで徐々に上げていく
⑤直流回生電源が動作してほしい領域=biATLAS-Dの動作範囲
直流回生電源biATLAS-Dは1000Vにも対応可能で高圧側電源にも低圧側負荷にも活用可能。¥2,730,000

使い勝手にこだわった電源

5kWから!導入しやすい電源

今までの直流回生電源は10kW以上のものが多く、
大型で値段も高いため、導入にはハードルがありました。

既存の他社製品は10kW単位等で、場所もコストも必要以上にかかる
ヘッドスプリングの直流回生電源biATLAS-Dは5kW単位で様々な環境にちょうどよい構成が可能

ヘッドスプリングでは5kWでの組み合わせができる直流回生電源biATLAS-Dを開発しました。
ブロックのように自由な構成が可能です。
一番小さい容量は5kW、その次には2台で10kW、さらに直列オプションで1000V 10kWと、実験環境に合わせてお選びいただけます。

5kW単位で、ブロックのように自由な組み合わせ

1台5kWで、標準で並列接続、オプションを買えば直列接続が実現できます。特に2台お持ちになった場合は、
「10kW 1000V 30A」と「10kW 525V 60A」の
コンパチブルに利用することができます。

ヘッドスプリングの直流回生電源biATLAS-Dは10kWモデルの場合、直列&並列で1000Vと525Vがコンパチブルに使える

1人でも持てる電源

従来の直流回生電源は、10kWクラスでも一人では
持ち運びができないくらいの大きさと重さでした。
使用しない場合にも大きな収納スペースを確保する必要があり、
また他のチームと共有するための移動も一苦労でした。
 
biATLAS-Dは、電源単体を小さくて軽くしました。ラックマウントサイズで1.5U、重さは1台18kgで、一人でも移動させることが可能です。
そのため、今日は5kWの試験で明日急に20kW試験することになっても、
今までよりも設備の移動を早く行うことが出来ます。

ヘッドスプリングの直流回生電源biATLASはひとりで持ち運びができ、設備移動が楽々!

初期設定の変更なし!開封してすぐ使えるパワエレのための電源

biATLASはパワーエレクトロニクスの開発現場を熟知したエンジニアが
つくった、パワーエレクトロニクス開発のための電源です。
そのため、初期設定の変更がなく段ボールを開けて接続し、すぐに使えます。

ヘッドスプリングの直流回生電源はパラメータチューニングやユーザインタフェースにもこだわっており、箱から出してすぐ使える

biATLASなら、電源選びで失敗しない!

直流回生電源を購入した後に、次のようなシーンに遭遇する、
あるいはそのシーンになることを想像し、
導入を見送るケースはありませんでしょうか?

電力回生付直流回生電源の導入では、様々な導入障壁や失敗がつきもの

必要な動作領域で
安定な動作が得られない。

設備として申請するが、
ずっと使い続ける保証がない。

思い切って2台まとめて買った
けど、今後使う予定がない。

電流源動作できる
モードがなかった。

このように、電源が目的とする試験で正しく動作するかは
スペックシートだけでは分からないことが多く、
また、導入した電源が将来も役立つか不安なこともあります。

評価用に、2週間貸し出します

システムに合うかどうかを試すことができます。

ヘッドスプリングの直流回生電源biATLAS-Dは2週間無料で使えるため、各システムへの適合を事前に確認可能

並列時の
電流アンバランスは
ほとんどなかった。

ダイヤル操作が
意外に良かった。

リプルが怖かったが、
念のため
コンデンサを
挿入して解決した。

ヘッドスプリングの直流回生電源biATLAS-D:まずはお試し!2週間無償トライアル実施中!

後からでもOK!必要になったらつけられるオプション

「必要になった時に買える」オプションで、さらに導入しやすくなりました。

ヘッドスプリングの直流回生電源biATLAS-Dなら、購入後でも、必要な時に必要なオプションを購入可能

予算の関係で
今年は本体、
来年はオプション
を追加で買う。

はじめに1台、
後からもう1台と
直列オプションで
1000V環境ができた。

当初は必要と
思ったが、
使ってみたら
オプション無しでも
十分使えた。

ヘッドスプリングの直流回生電源biATLAS-Dなら、例えば10kWを15kWに増設したり、後から1000V対応に拡張したりが可能

代理店一覧