各家汽车厂商都致力于EV汽车的开发,在市场积极投放新款车型。在这种形势下,汽车厂商客户要求I公司以更快的速度应对各种需求。

课题

无法快速满足客户的要求

客户的新产品开发周期在不断缩短,而I公司越来越难以满足客户的这种要求。
开发主管A先生表示,设计开发部每天疲于应对客户提出的要求。

“公司里没有装置可以高效地进行高电压电池的容量测定,过放电试验,I/V特性试验等试验。而且精度也不高,有时候公司内部试验合格的试制品提供给客户之后,又会被客户退回。”(A先生)

实施试验时需要进行电路设计。而且每次条件发生改变后都需要重新设计电路,但能够设计电路的工程师非常有限。在这种情况下,不可能高效地进行试验。但是,I公司没有多余的空间安装新引进的用于改善工作效率的大型装置。

A先生不断收集信息,试图找到符合本公司情况的解决方法,但始终没有找到有用的线索。

课题的关键

  • 希望高效地实施高电压电池的高精度试验
  • 没有多余的空间安装新引进的大型装置

燃料电池因为是完全不排放二氧化碳的清洁能源而深受瞩目。未来可期能够应用到以汽车(FCV)为首的多种用途之中,预计今后将正式开始普及。

课题

“成本高,麻烦,费时”燃料电池的测量工序成为待解课题

经营各种汽车零部件的O公司曾经在燃料电池的测量工序上遇到了几项课题。“测量时间不断延长,影响到现场的作业”,该公司质量检查部的B说。

“燃料电池的阻抗测量必须在负载状态下进行,除了电子负载装置,还需要组合多台万用表形成一套系统。因此需要用到很多设备,作业相当繁琐。此外,每当检测内容发生变化时,就需要进行装置更换,导致设备成本上升,由于每项检测方法各异,因此还相当费时费力。
此外,如果分别测量放电特性和阻抗,条件将会发生变化,所以存在无法进行高再现性测试的课题。”(B)

面对这种情况,O公司多名工程师提出了“难道没有轻松快捷获得测量结果的方法吗?”的疑问。B为了解决这些课题立刻开始收集相关信息。

课题的关键

  • 此前燃料电池的检查工序需要很多装置,相当麻烦,需要花费过多的工时和设备成本
  • 如果单独测量放电特性和阻抗,条件会发生变化,无法进行高再现性测量

随着EV的普及,汽车行业的电子化进程飞速发展。电机,电池,电气零部件等对系统提供保障的零部件需求不断扩大,不同行业的参与者不断增加,零部件供应商间的竞争日趋严峻。

课题

EV的系统电压从400V升至800V 无法实施零部件检查

Z公司是从事EV用电气零部件生产的汽车零部件供应商。目前,EV的系统电压主流是400V左右,但是,各公司纷纷发布800V的机型,在此背景下,该公司面临着诸多课题。Z公司品质保证部的总工程师A先生这样讲述。

“随着大容量化,开展零部件特性试验的电子负载装置出现容量不足的问题。而且,相对于800V的机型,我们现有的电子负载装置的工作电压最高只能达到650V,无法满足部分零部件的产品试验需求。”

电子零部件数量不断增加 提高验证作业效率已成为当务之急

另一方面,工程师们对繁琐程度不断增加的验证步骤颇有微词。

“需要验证的零部件数量不断增加,其电压和功率也各不相同。因此,对电压不同的零部件进行试验时,必须每次变更负载装置的设置和连接方法,试验准备工作需要耗费大量的人力和时间。”(A先生)

与此同时,Z公司计划将业务重点转移至EV用事业,A先生收到了公司高层缩短验证时间,提高工作效率的指示。

“此外,还存在节省空间的课题。我们利用现有设备尝试了很多种方法,但总是不尽如人意,一直在寻找一种能够智能化解决上述问题的电子负载装置。”(A先生)

课题的关键

  • 现有的电子负载装置存在电压不足的情况
  • 需要验证的零部件数量增加,检查的事先准备工作繁琐
  • 引进新负载装置时还需着重考虑如何节省空间

ICT设备和AI相关设备的性能飞速提升。在这些核心元器件(FPGA,DSP,ASIC等)中配置的控制电路正在向低电压,大电流的方向加速发展,与此同时,作为应对剧烈的负载波动所需的电路拓扑,对POL(Point of Load=负载点)变换器的需求不断提高。

课题

现有的电子负载装置无法应对低电压,大电流/剧烈的负载变动

R公司是一家生产半导体元器件,电源装置等的公司。该公司正在着手开发新型POL变换器,但现在使用的电子负载装置存在问题,开发速度无法提升。R公司设计部的H先生这样说道:“现有的电子负载装置配置很低,没法进行这种低电压,大电流测试。首先,最低工作电压是1.5V,必须对其他电源等做出限制,不仅在设置,连接方面花费大量的时间和精力,而且还担心在测试结果精度方面存在问题。

此外,最高转换速率是30A/μs,这样无法进行严格变动试验,无法做出充分评估。
而且,为了模拟实际的使用方法,需要同时驱动多个POL变换器,但统一负载装置的时间非常困难,而且设置也需要花费很多的时间。工作复杂,效率低,工程师们甚至表现出了不满的情绪。”

鉴于上述情况,H先生判断,为提高测试的准确性和效率,引入新的负载装置是当务之急,于是开始收集相关信息。

“在数字LSI中,确保稳定的供电是重中之重。同时考虑到今后的工作需求,我一直在寻找可满足低电压,大电流需求的高性能电子负载装置。”(H先生)

课题的关键

  • 需要应对低电压,大电流/剧烈的负载变动
  • 需要高效地同时驱动多台PO变换器

R公司正在加速开发固体聚合物燃料电池该公司根据客户的需求,以少量,多品种的方式生产从单电芯到大型堆栈式FC的各种产品,但一直存在某个工序效率不高的问题。

课题

虽然考虑引进电子负载装置,但存在各种让人担忧的因素…

问题是,施加负载后,会在非常重要的工序发生检测FC的电流,电压特性以及性能的工作。
燃料电池开发部的工程师S先生这样回顾当时的情况。
“将多个电阻器可变电阻”组合起来,制作能达到所预期电阻值的负载装置,但为了通入目标负载电流,需要对电阻值进行微调,操作非常复杂。而且,这种操作需要一定程度的知识和经验。因此,存在效率低,浪费时间,而且精度和质量都不高的问题。”

所以,S先生他们为了解决这个工序的瓶颈,决定考虑引进电子负载装置。但是,在讨论的过程中听到了很多担忧的意见,例如,拥有上述设备相关知识和经验的工程师很少,而且操作复杂,是否能够真正的熟练操作,是否需要很长时间才能习惯操作等等。
“别的部门提出了‘希望能够支持大功率容量的测量’的意见,品质保证部听到要引进的消息后,甚至提出了‘希望能够测量阻抗’的要求,这让我很是吃惊”(S先生)

引进没有相关知识和经验的电子负载装置本来就有担忧,大家又提出了各种要求,S先生感到无从下手,十分无奈。

课题的关键

  • 电阻值的调整非常繁琐,需要花费很长的时间不说,精度和质量也不高
  • 出于改善的目的,而决定考虑引进电子负载装置,但没有相关知识和经验,而且担心的事很多,很难做出决定
  • 其他部门也针对引进的问题提出了许多要求,感觉十分困惑