研究の為のimperix RCP

研究分野

研究分野への利用

imperixはプロトタイピングの助けとなる様な構築の敷居を下げたパワエレシステムをコンセプトとしています。

標準構成としてのパワーモジュールから、カスタム構築されたターンキー・パワーコンバータ・テストベンチまで、幅広く活用可能な柔軟性を有しています。

imperixの組み立て構築可能なユニット構造により、例えば新しい構造のコンバータ制御アルゴリズムといったケースでも気軽に実機ベースで試すことが出来ます。

構成可能なシステム
カスタマイズ可能なパワーエレクトロニクステストベンチ

構成/再構成可能な電力変換器

imperixのパワーモジュールはユニット化された単位回路を差し替える事で簡単に電力変換器のプロトタイプを作成出来る様になっています。
これにより、多様な実験室規模のコンバータを簡単にこう尽くする事が出来ます。

プラグアンドプレイで構成可能な仕組みにより、任意のインバーターまたはその他の電力変換器トポロジー（回路の構成）を、電力と制御ハードウェアの組み合わせで実装する事ができます。

Test bench front view

Test bench rear view

4ポートデュアルアクティブブリッジ（DAB）に基づく3相から3相のソリッドステートトランス（SST）の例。

モジュール化された柔軟性の高い構造

Imperixパワーモジュールとプログラマブルコントローラのモジュール構造により、複雑なパワーコンバータのトポロジ（回路の構成）でも簡単に構築する事ができます。

簡単プログラミング・簡単モニタリング

電力変換器の制御モデルは、Simulink上で開発・実行する事ができます。
さらに、RCPシミュレーション実行中における、パラメータのチューニングとデバッグにも、専用のソフトウェアを使用する事で簡単に行えます。

最先端のパフォーマンス

制御ハードウェアとパワーモジュールを活用する事で、300～400kHz以下の閉ループ制御アプリケーションを実行し、最先端のパフォーマンスを体験頂けます。

モジュラー・マルチレベル・コンバータ・テストベンチ

例えばコンバータのプロトタイプといった物でも、imperixパワーモジュールを使用する事で簡単に組み立てが出来ます。
他にも、三相DC/ACインバータ、およびその他MMCトポロジ（回路の構成）としてもパワーモジュールを活用頂く事が出来ます。

すぐに使用できる実験設備としてのimperix

トポロジー（回路の構成）や操作ではなく、コンバーターの制御技術に重点を置いてパワーエレクトロニクスの研究をしている場合、ユニット構成でブロック方式のimperixパワーモジュールを使う事で、回路のセットアップの時間を短縮する事ができます。

たとえば、三相インバーターと連続インバーターと言った様な構成も、標準のimperixパワーラックに含まれる6xPEB8024モジュールを使用する事で簡単に組み立てる事ができます。
このような仕組みを利用する事で、グリッドに接続されたインバーターとそのアプリケーションの研究であったり、マイクログリッドの研究といった業務に活用する事が出来ます。

マイクログリッド用のグリッド接続インバーター
プログラム可能なパワーインバーター

imperixモジュラー制御と電源ハードウェアを使用することで、PWM信号の生成のためのコンバーター制御を設計・調整する事ができます。

Simulinkによるプログラミングが可能で、細かな実装作業に多くの時間を費やす必要がありません。

シミュレーションを超えたパワーエレクトロニクス

RCPにシミュレーションは欠かせない技術ですが、一方でモデルによって書かれる事による技術的な制限も存在ます。
実際の現場では、こうしたシミュレーションの課題を如何に乗り越えていくか、「シミュレーションを超える」事がテーマになる事もよくあります。

実機とモデルの比較によるモデルの検証

シミュレーションと低電圧プロトタイプの両方を併用する事で、両者の結果を継続的に比較できるため、より深く検証された、正確性の高いシステムモデルを開発する事ができます。

迅速な環境構築

実証は実験で証明される事で始めて成立します。
そのために、実機ベースでの結果を如何に迅速に得るか？、そのための環境を如何に迅速に構築するか？は、非常に大きな要素と言えます。

パワーエレクトロニクステストベンチ
再構成可能な組み立て式コンバーター

マイクログリッドテストベンチは、多目的電力変換器テストベンチです。

再構成可能なハードウェアを使用して、HILシミュレーションと実験室での実験の両方に対応する事ができます。

研究のハイライト
発表までの時間を短縮

Imperixを使用することで、プロトタイピングの作業が効率化され、実装作業のリスクを最小限に抑えることができます。
実環境でのトラブルシューティングに費やす時間を減らすことにも繋がります。

柔軟なimperixソリューション

Imperixソリューションは、研究のテーマに応じて、さまざまな方法で実装する事ができます。

例えば、ベア製品、カスタマイズ可能な構成、またはターンキーシステムとしても利用する事ができます。

スターター・キット

三相インバータ

- 1x B-Box RCP
- 3x PEB8024
- 1x open rack chassis
- 4x voltage sensors

MMCテストベンチ

Modular Multilevel Converter

- 3x B-Box RCP
- 24x PEH2015
- 6x power inductors
- 1x 19" equipment

マイクログリッド・テストベンチ