제품정보

인기검색어

  • 3545
  • 8450
  • 3554
  • cm400
  • 3153

제품정보

제품정보 > 파워 아날라이저 전력변환효율, 모터 평가가 가능한 파워 미터

ESS의 핵심 장치인 DC-DC 컨버터의 '효율 향상 0.1%'를 어떻게 측정할까?

요약

 

데이터센터에서 증가하는 에너지 과제와 에너지 저장 시스템(ESS)의 역할

app_img_PW4001_4_1

AI와 클라우드 서비스의 급속한 성장으로 전 세계 데이터센터는 전례 없는 양의 전력을 소비하고 있습니다.

하이퍼스케일 시설의 경우 연간 전기 요금이 수십억 원을 넘는 경우도 있습니다.


이러한 환경 부하 저감과 비용 절감을 추진하기 위해 데이터센터는 재생 에너지 도입 및 에너지 절감 전략을 빠르게 추진하고 있습니다. 그중 주목받고 있는 것이 ESS(에너지 저장 시스템)입니다. ESS는 단순한 비상 전원으로서뿐만 아니라 다음과 같은 역할을 담당하고 있습니다.


・피크 전력 감소(계약 전력 하향 조정)

・재생에너지 변동 흡수 및 평준화

・순간 전압 저하나 정전 시 백업으로 인한 사업 지속성 확보

・PUE(전력 사용 효율) 개선을 통한 냉각 부하 감소


이 ESS에서 중요한 역할을 하는 것이 DC-DC 컨버터입니다. 그 효율은 시스템 전체 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. DC-DC 컨버터의 변환 효율이 나쁘면 에너지 비용이 증가하고 냉각 부하도 늘어나, 결국 데이터센터의 손실로 직결됩니다.


개발 엔지니어의 과제: 0.1%의 차이를 정확히 측정하는 것이 출발점이다

ESS용 DC-DC 컨버터 개발에서 가장 중요한 요구사항은 간단합니다.


・효율을 0.1%라도 향상시키는 것

・그 차이를 수치로 증명하는 것


이를 달성하기 위해서는 효과를 확실한 수치로 입증할 수 있는 측정 능력이 필요합니다.

백업 시의 대전류를 정확히 측정하는 것은 당연하지만, 진정한 과제는 0.1%의 개선이 실제적인 것인지, 측정 오차인지 구별하는 것입니다.


이 과제를 해결하기 위해서는 전력 분석기의 DC 측정 정확도가 중요해집니다.


검사 라인의 과제：R&D와 동일한 정밀도를 최소한의 비용과 시스템으로 구현한다

생산 단계에서는 동일한 DC-DC 컨버터를 여러 라인에서 효율적으로 검사해야 합니다. 이때 가장 중시되는 과제는 다음과 같습니다.


・R&D와 동일한 정밀도 보장 (최상위 요구사항)

・비용 효율성을 극대화한 테스트 시스템 구축

・불필요한 장비 증설 방지


“한 대의 계측기로 구현하고자 한다”

이것이 많은 현장의 실정입니다.

ESS용 DC-DC 컨버터에는 대전류와 미소전류 각각의 측정이 필요하다

ESS용 DC-DC 컨버터는 두 가지 모드로 작동합니다.


・방전 모드

최대 출력으로 수백 A 공급 (피크 억제)

・충전 모드

10A 이하의 소전류로 서서히 충전(야간·안전 설계)


이와 같이 ESS용 DC-DC 컨버터는 수A부터 수백 A에 이르는 넓은 동적 범위에서 작동합니다. 그리고 어느 모드에서도 정확한 전력 측정이 요구됩니다. 

측정기에는 측정 범위의 상한·하한과 관계없이 “넓은 범위에서 높은 정확도를 유지하는 능력”이 요구됩니다.


해결책: HIOKI 파워 아날라이저 PW4001

PW4001은 DC-DC 컨버터 평가 및 검사에 최적의 조건을 충족합니다.


・직류 측정 정확도: ±0.04%rdg(DC)

・1000 A까지 대응 가능한 다양한 전류 센서

・전력 및 파형 분석을 한 대로 구현

・자동 검사 시스템에의 통합 대응

 

정밀도와 측정 범위의 시각화: 센서 선정이 중요한 이유

PW4001은 ±0.04% rdg의 기본 정밀도를 실현하지만, 실제 측정 성능은 전류 센서의 성능에도 좌우됩니다. 저부하 시 정밀도를 유지하기 위해서는 낮은 f.s. 오차를 가진 센서를 선택하는 것이 중요합니다.


・저전류 시 (예: 저속 충전 시)

센서의 풀스케일(f.s.) 오차 %가 지배적이 됩니다.

・고전류 시

측정값의 % 오차(rdg) 사양이 더 중요해집니다.

app_img_PW4001_4_2

PW4001+ 전류 센서 조합 정확도

이 그래프는 고전류와 저전류 모두에서 0.1%의 총 오차를 유지하기 위해 적절한 센서 선택과 범위 설정이 필요함을 명확히 보여줍니다.

 

활용 사례

・R&D 평가

PW4001 + CT6876A(1000A 센서)로 파형과 전력을 단일 시스템에서 검증

・검사 라인

PW4001 + 소형 클램프 센서로 정밀도를 유지하면서 장비 수 최소화

・라인 확장

 

PW4001 × N대를 전 라인에 도입하여 표준화된 시험 레시피로 일관된 정밀도 확보

정리: 높은 정확도의 측정을 최적의 비용으로 실현

HIOKI 파워 아날라이저 PW4001은 다음을 제공합니다.


・±0.04%rdg의 직류 측정 정확도로 DC 효율 검증을 지원

・파형과 전력을 한 대로 측정하여 장비 점수를 절감할 수 있음

・검사 라인으로의 확장성도 우수

“R&D와 검사 라인을 동일한 정확도로, 불필요한 장비 없이 최적의 비용으로 구성한다”

이를 실현할 수 있는 것은 HIOKI 파워 아날라이저 PW4001입니다.


자세한 제품 정보는 웹사이트를 참조하십시오.

특정 애플리케이션에 관한 데모나 상담은 문의 양식을 통해 당사로 연락 주십시오.