La simulation HIL (Hardware-In-the-Loop) de puissance est devenue un élément clé dans l'exploration, la validation et la vérification des systèmes électriques et électroniques de puissance. En combinant le monde physique avec le monde virtuel, elle permet une évaluation précise et efficace de la performance, de la fiabilité et de la sécurité des systèmes, réduisant ainsi le temps et le coût de développement. Cet article explore les avantages, les applications et les outils nécessaires pour mener à bien une simulation HIL de puissance.

Avantages de la Simulation HIL de Puissance :

  1. Réduction des coûts et du temps de développement : en permettant des tests précoces dans le cycle de conception, les simulations HIL réduisent significativement le temps et les ressources nécessaires pour la mise sur le marché.
  2. Amélioration de la fiabilité : les tests en environnement contrôlé permettent de déceler et corriger les anomalies avant la phase de production, garantissant ainsi une meilleure fiabilité.
  3. Sécurité augmentée : la simulation HIL offre un environnement sûr pour tester les scénarios critiques sans risques réels pour le matériel ou le personnel.

Applications témoins : 

  1. Systèmes Électriques de Véhicules: Les simulations HIL sont cruciales pour la validation des architectures électriques complexes des véhicules hybrides et électriques.
  2. Réseaux Électriques Intelligentes (Smart Grids): L'application de la simulation HIL aide à prévoir et gérer les interactions au sein des réseaux électriques avancés.
  3. Énergie Renouvelable: Les systèmes de stockage d'énergie et les installations de production d'énergie renouvelable peuvent être optimisés grâce à la simulation HIL.

Caractéristiques de notre solution

  • Modèles de simulation précis : utilisez des modèles de simulation de pointe pour reproduire fidèlement le comportement de votre système.
  • Composants matériels haute performance : notre matériel est conçu pour gérer des puissances élevées et des tensions élevées, garantissant une émulation précise.
  • Personnalisation : Adaptez notre solution à vos besoins spécifiques en ajoutant des modules et des interfaces personnalisés.
  • Interface utilisateur intuitive : Une interface conviviale pour configurer vos tests et visualiser les résultats en temps réel.

Temps de la latence

La différence de temps entre la sortie de l'interface PHIL et la réaction correspondante à la sortie du dispositif d'alimentation de puissance est définie comme le temps de latence du système. Les systèmes de simulation PHIL actuels ont des temps de latence entre 200µs et 3000µs. Les connexions numériques à très haut débit peuvent réduire le temps de retard jusqu’à une plage de 15 µs pour les terminaux d’E / S numériques sans alimentation. Avec un dispositif d’alimentation connectée, les temps de latence minimums typiques se situent dans la plage allant de 700µs aux systèmes améliorés jusqu’à 200µs.
Avec nos systèmes d'amplificateur, il est possible de réduire le temps de latence à une valeur minimale de 3μs. Avec ces temps de latence extrêmement faibles, il est facile d'améliorer la vitesse du système PHIL jusqu'à 100 fois le facteur d'alimentation par rapport aux autres systèmes du marché.

Stabilité de l'ensemble HIL 

Deux domaines de stabilité d’un système PHIL doivent être pris en compte: d’une part, la stabilité de la boucle de régulation, l’interaction entre les bornes de sortie du simulateur et le retour du matériel connecté aux bornes d’entrée du simulateur. D'autre part, la vitesse de changement du signal de sortie de la source d'alimentation connectée et sa stabilité lors de l'alimentation d'un EUT connecté.

Avec le temps de transition très faible de nos systèmes de puissance la combinaison d'un simulateur de haut niveau avec les amplificateurs de puissance à 4 quadrants et un système de technologie avancée, aboutira aux systèmes de tests PHIL parfait. Plus le délai entre l'ajustement des paramètres de sortie du simulateur et le retour des données de mesure dans le simulateur est faible, meilleure est la stabilité du système PHIL dans son ensemble. De plus, les performances du système augmentent considérablement et la simulation se rapproche beaucoup de la réalité.

La stabilité du signal de sortie de l’amplificateur de puissance dépend du temps de montée du signal, de la précision et de la stabilité de la source d’alimentation elle-même. Lors de l'utilisation de sources d'alimentation standard sur le marché, la stabilité du signal de sortie est souvent limitée aux charges réelles. Les changements rapides du signal de sortie doivent être effectués lentement pour éviter les dépassements et l'instabilité des systèmes d'amplificateurs de puissance conventionnels.

Avec nos amplificateurs 4 quadrants, la puissance délivrée est toujours un signal rapide et stable, même avec des charges non linéaires élevées, qu’elles soient inductives pures ou capacitives. Tout type de  EUT peut être connecté. Les équipements moteur avec une consommation de courant initiale élevée peuvent facilement être fournis par l'APS. La capacité de puissance à court terme de l'APS peut alimenter le moteur connecté avec la double puissance nominale pendant une période allant jusqu'à 10 minutes. Même les EUT avec un étage d’entrée capacitif, comme les ponts de redressement avec une consommation de courant de pointe élevée, peuvent être alimentés en utilisant la capacité de puissance de pointe de l'APS. La capacité de puissance de pointe du APS étend la puissance de sortie jusqu'à 6 fois la puissance nominale pendant une période allant jusqu'à 3 ms.

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