最高がさらに良くなりました。
自動車業界と航空宇宙業界では既にモデルベースHILテストが採用されていますが、パワーエレクトロニクス業界はまだ追い上げの段階です。朗報なのは、第4世代HILが、最先端のモーター駆動システムや自動車用パワーエレクトロニクス・アプリケーションに求められる、これまでにないモデル忠実度を実現していることです。
高スイッチング周波数コンバータ、新しいワイドバンドギャップ半導体、新しいトポロジの登場により、これまで以上に短いシミュレーション時間ステップ、ゲートドライブのサンプリング時間の高速化、ループバック遅延の短縮、およびモデルの忠実度の向上（非線形性、空間高調波などを含む）を伴う HIL テストを要求する次世代コントローラの必要性が高まっています。
HILテストにおいて最も要求の厳しいパワーエレクトロニクスアプリケーションは、電気自動車（EV）分野、すなわち高性能モータードライブとバッテリーチャージャーの2つでしょう。これらのアプリケーションは、リアルタイムシミュレーションの忠実度向上に大きな課題をもたらします。特に、電力伝送が高周波で行われる高スイッチング周波数DC-DCコンバータアプリケーション（デュアルアクティブブリッジ（DAB）など）では、この傾向が顕著です。この種の実用アプリケーションでは、時間分解能向上手法を用いても、500nsのシミュレーションステップでは不十分であり、シミュレーション誤差が著しく増大します。
超高忠実度をさらに強化。
この課題に対する私たちの答えは、第4世代HILデバイス、HIL404です。これは当社史上最速のHILマシンです。シミュレーション時間ステップを200nsまで最小化し、入力サンプリング分解能は3.5nsと、高忠実度リアルタイムシミュレーションを全く新しい次元へと押し上げます。
HIL404の利点を示すため、デュアルアクティブブリッジ（DAB）アプリケーションにおいて、HIL402とHIL404の相対的な電力誤差を比較分析しました。モデルは、100kHzでスイッチングする外部オープンループコントローラによって制御され、デッドタイムは50nsです。電力伝達を測定し、所定の位相シフトにおける解析モデルと比較しました。この誤差は主に、シミュレータの時間分解能の限界によって発生しています。ここでは、HIL404が提供する2.5倍小さいシミュレーション時間ステップと、より高い周波数サンプリングのメリットを明確に確認できます。
高度な電気機械モデル。ワンクリックで。
しかし、HIL404は、超高周波アプリケーション向けに調整された高速HIL402以上の製品です。当社の産業グレード6シリーズデバイスの多くの高度な機能を4シリーズにもたらします。例えば、
- 非線形機械モデリング;
- 正確なリアルタイムコンバータ電力損失計算。
- デバイスの並列化サポートを含む、CAN、RS232、USB 3.0、ETH プロトコルのすぐに使用できるサポートによる拡張接続。
HIL 404は、JMAGの有限要素モデル（FEM）から直接取得した高忠実度のJMAG-RT電気モーターモデルの直接インポートをサポートしています。ワンクリックで、非線形かつ空間的に変化するインダクタンスを持つFEMモデルを、かつてない忠実度でリアルタイムに実行できます。
さらに、HIL404は、パワー半導体のスイッチング損失と伝導損失をデータシートのルックアップテーブルからワンクリックで直接インポートできます。これにより、高忠実度で高精度な熱モデルをリアルタイムで実行することがかつてないほど容易になります。
HIL404 は、既存の Typhoon HIL ソリューションの超高忠実度と使いやすさを活用し、さらなる高速化を実現することで、HIL テスト手法を新興の高周波電力変換アプリケーションに真に適用できるようにします。
クレジット
著者| ドゥシャン・マイストロヴィッチ
ビジュアル| 台風HIL
編集者| デボラ・サント
